周 祥：革新网络节能技术引领智能5G新布局

文/吕 方

凭借过硬的技术及价格优势，中国5G电信设备厂商承接了全球范围内的大量订单。作为全球顶级无线通讯企业客户MTO部高级方案总监，周祥认为，唯有实力才是硬道理，只有不断升级技术才能保证企业的核心竞争力。

拥有21年电信行业的研发、管理、运营经验，从2G到5G，周祥参与了无线网络发展的每个重要阶段。2G时代，他就缓解了无线信道拥塞的问题，提出了半速率动态信道共享技术，提高了无线网络性能；3G时代，他领导全球首个预商用SDR基站软件无线电技术的开发，延长了其网络系统的使用寿命，降低TCO（总拥有成本）并显著降低投资风险；4G时代，他发起了4G的带宽增强技术Massive MIMO，联合孟加拉Banglalink，巴基斯坦Jazz客户，联合开发Massive MIMO技术，为5G提供核心技术支持。

“5G技术重新定义了未来数字化生活，更加广泛地连接万物，构建了全新的数字世界。”尽管由于现阶段条件限制，5G还未能展现出其真正价值，但周祥相信，5G拥有巨大的潜力和动能，将带动大量垂直行业新用途，创造巨大商机，提升行业效率。困境是暂时的，挑战是永恒的。对于5G的发展方向，周祥提出了三个关键词：绿色、无界、AI。借助三方面的开发研究，周祥带领公司不断扩张业务范围及合作对象，包括但不限于印度Airtel、马来西亚DIGI、泰国AIS、意大利Wind Tre5G等，为公司带来累计超过10亿元的收益。

绿色5G，精准关断助力节能

在5G基站投入使用后，各大运营商很快发现一些实际问题，其中最突出的便是电费及能耗问题。这也体现出了5G移动网络所面临的一个普遍性挑战——网络能耗的大幅增加，以及其带来的碳排放问题。

2015年，《巴黎协定》设定了21世纪后半叶实现净零排放的目标。自此，越来越多的国家政府将其转化为国家战略，提出了无碳未来的愿景。根据公开信息统计，目前已有约126个国家和地区提出了碳中和目标，完成时间为2050年左右。基于此，控制5G网络碳排放成为当务之急。

5G网络中，无线基站能耗占比超过73%(GSMA)，业内主流第三方节能方案，普遍存在第三方空开一刀切下电，影响设备健康度，基站告警维护难等问题。针对这种情况，周祥联合中国移动，共同研究出基于软件控制的节能方案PowerPilot。

PowerPilot是业界首个具备智能基站的节能解决方案，该方案引入AI多频协同节能，控制5G基站的精准关断，不同关断深度应对不同的网络场景。包括符号级关断技术、通道级、载波级、射频设备关断大部分器件的深度休眠，以及自动启停功能助力AAU极致节能模式。通过与中国移动的合作，Powerpilot方案极大程度助其降低能耗，促进网络节能。其中，陕西移动平均值功耗下降16%；广州移动实现广州天河、番禺两地日均20.5%的能耗降低，16.7%的5G能效比提升，每年可降低2200万度耗电，减少近1.8万吨碳排。PowerPilot基站节能方案还助力天津移动年节电超400万度，一年可节省超过400万度耗电，相当于减少3000余吨碳排放。

截至目前，PowerPilot方案已经成为全球5G主流节能方案之一。通过部署方案，印度Airtel节能效果翻倍，单站每天节电超3度；马来西亚DIGI超70,000小区部署该方案，单站平均6%降低能耗；泰国AIS 5G网络智能节能部署，在开启24小时符号关断并叠加基于AI负荷预测的深度休眠后，每AAU降耗比例25.97%。

PowerPilot是业界首个具备智能基站的节能解决方案，与基于AI的平台相结合，主动制定实时的、具有感知能力的节能策略，已在全球30多个网络的90多个站点部署，该功能累计给公司带来10亿美元的营业收入。

无界5G，突破海陆空界限

5G基站使用过程中，一大关键问题在于5G厘米波建设的5G基站覆盖范围仍然太小，导致5G基站的密度过大，投资额奇高。无论技术如何改进，距离问题如果得不到解决，始终是制约5G发展的阿喀琉斯之踵。

2021年5月14日，民航局正式发布《中国民航新一代航空宽带通信技术路线图》，首次明确提出以5G为代表的新一代航空带宽技术的系统性实施路径，表示将会同国务院有关部门，推进ATG（Air To Ground）网络升级，推进机上无线网络服务。

针对航空及海岛领域范围的5G信号覆盖问题，周祥带领团队发起了5GNTN (Non-Terrestrial Networks)非地面网络研究，联合中国移动及合作伙伴完成全球首个运营商5GNTN技术外场验证，实现突破超远距离和普通手机直连两大挑战，形成超大时延动态补偿、星地间射频数据转化两大创新方案，实现了5GNTN端到端全链路技术贯通，完成短消息和语音对讲等业务演示。

在航空方面，周祥提出的5G ATG通信最突出的特点是移动速度高和覆盖范围大。其所研发的5G ATG通信最关键的技术包含了1200km/h的超高移动速率以及每架飞机带宽独享5GMassiveMIMO。机载CPE通过对NR基站导频的实时测量获取下行时偏并进行补偿，基站侧同时进行上行时偏测量，以满足1200km/h超高时速移动。空中Massive MIMO通过收发两端的极化天线实现，CPE及基站天线都采用支持垂直、水平的双极化天线，Massive MIMO技术可在100M NR带宽下，使每架飞机均可实现上下行峰值速率高达150M/800Mbps，并且还可支持160+用户同时体验1080P高清视频。

航空市场发展前景巨大，周祥所提出的5G ATG方案可以使航空业迈入5G时代，所有飞机相关的数据可以实时云化，是航空业大数据和AI分析的基础。方案将带来地面互联网向空中互联网的延伸，实现空中互联经济多样化，成为全球航空业和航空公司的利润新增长点，在航空领域创造全新的应用场景，赋能智慧民航。

凭借此方案，周祥及其团队已与国内外各大航空公司、运营商及行业合作伙伴开展深度合作。2020年10月，完成全球首个5G ATG试飞。后续，周祥将继续积极推进5G机上无线互联、智慧客舱建设等方案的落地，助力全球民航信息化发展。

智能5G，AI启动未来引擎

5G技术重新定义了未来数字化生活，更加广泛地连接万物，构建全新的数字世界，5G+AI是未来网络的引擎，包括了AI智能化和5G算力。兼任5G网络智能优化标准开发总监，周祥领导了开发5G AI无线智能编排Radio Composer方案。

“未来的5G网络是内生AI的系统，并且AI的理念将在标准制定阶段就被定义到整个系统设计中。”5G网络资源非常丰富，但如何把这些资源及时动态分配给需要的用户，减少网络的空闲资源，充分利用每一个能耗和网络资源，成为周祥关注的重点。

同时，5G网络复杂性对用户中心化策略提出了更大挑战。传统网络策略以网络为中心，无法直接匹配用户体验。为此，周祥提出了5G无线智能编排网络核心理念P=f{N,D,S,L,A}，结合中国移动、中国联通以及中国电信的意见建议，多维度协同网络侧和用户设备同步优化的方案，实现在用户侧寻求用户体验最优解。目前该方案B2C用户体验提升20%，网络流量提升20%；B2B场景下，网络资源效率提升30%。

5G AI无线智能编排Radio Composer方案获得中国信息通信研究院等举办的“绽放杯”-5G增强技术三等奖，入选人民邮电报2021年度ICT优秀案例。目前，该项技术已经成功部署在山东联通5G网络中，在移动高清直播、短视频及云游戏等业务场景下无缝保障优质体验，最优体验时长百分比提升30%，为促进数字经济发展奠定网络基础。

5G移动通信时代的帷幕已经揭开，但无限广阔的市场蓝海仍待人探索。目前，周祥已经开始参与5G-Advanced研究，致力于协同芯片、终端、视频端等产业链，结合人工智能等新技术，把面向5G的新应用真正用起来。也许就在不久的将来，5G-Advanced的更多增强功能将使5G走进更广泛的行业和应用，释放无限潜能。