基于载波关断方式的节能方案：攻关基站节能，赋能经济社会绿色发展能力

该项目基于载波关断的方式进行节能，节能效率达到14.8%，是普通夜间节能效率的3倍，最终实现基于感知和预测模型的节电方案，将节电效益最大化

随着通信网络的规模发展，尤其是5G时代的到来，无线设备能耗总量持续增加，能耗结构中电能消耗占比超80%，电费支出已经成为企业最主要的运营支出费用之一。其中，尤以基站及其机房配套等设备设施为主要能耗单元。

如何实现无线设备的节能减排，降低企业运营成本，成为近年来电信系统的重点工作。作为信息通信行业的主力军，中国电信股份有限公司宁波分公司（以下简称“宁波电信”）积极推进“双碳”工作，通过实现碳资产“数智化”管理以及满足各行业数字化转型需求，构建起一套绿色低碳的智能化综合性数字信息基础设施，在实现自身绿色低碳发展的同时，赋能经济社会绿色发展能力，肩负起赋能产业高质量发展与全社会绿色低碳转型升级的重任。

日前，在2023年“华彩杯”算力应用创新大赛“绿色低碳赛道赋能应用专题”比赛中，由宁波电信参赛的“基于KPI预测的AI多频节能技术助力基站节能”项目，便是一把实现节能效率最大化的“利剑”。

载波关断，突破“时空”束缚提升节能效益

基站节能并非新问题。一直以来，已有多个省市的电信系统在不同程度上开展节能减排尝试，普遍策略是在如夜间等网络轻载期间，于基站侧开启一些节能特性，例如通道关断、载波关断、休眠等措施，然而从整体上来看，节能效益一般。

“从技术层面来讲，节能相关的几种功能特性使用所剩空间不大。所以我们有一个共识，就是要提升节能效果。这需要在现有节能方式下，开展新的节能策略方式，评估节能能力，推行降本增效和加强投入产出管理力度。”据宁波电信相关负责人介绍，该项目是基于载波关断的方式进行节能。“简单来说，就是将用户迁移到基础覆盖的载波上，然后关掉容量载波，以达到节能的目的。”

然而，要实施载波关断的前提，是要先搞清楚哪些是不可关断的基础覆盖载波，哪些是可关断的容量载波。为此宁波电信制定了两套策略：一是以L800作为基础覆盖载波，L1800和L2100作为容量载波；二是以L1800为基础覆盖载波，L800和L2100作为容量载波，触发载波关断便会执行相应指令。

为了与传统的夜间节能策略进行对比，在验证前宁波电信还实施了普通的夜间节能。通过提取TO值，普通的夜间节能也是使用载波关断，时间段是0点至7点，要求容量载波负荷低于30%才会触发关断。根据策略一，在以L800作为基础覆盖载波，以L1800和L2100作为容量载波时，日均节电32.16千瓦时，节电效益为11.99%；采用L1800为基础覆盖载波，L800和L2100作为容量载波的策略二时，日均节电则为39.66千瓦时，节电效益为14.79%。

“單从节能角度来看，策略二达到了预期，策略一在实际执行过程中，由于部分小区存在不支持850M的终端，导致该类用户无法迁移，虽然节电效果不错但未达到预期。整体来看，两种节能策略相比夜间节能都有很大程度提升，节电效果基本达到要求。”

而在节能对象的选择上，为了最大限度挖掘节能效益，宁波电信也做了充分的考量。“要达到最大节能效益，节能对象就不能是偏远站点，我们将试点选在了闹市区，附近有医院、学校、写字楼、交通干线、密集居民区等场景，通过将容量载波进行关断，用户迁移至基础覆盖载波，所以涉及节能的站点都是已经扩容的多载波配置，确保节能的同时不影响用户正常的使用。”

值得一提的是，该项目是通过大数据预测算法，预测可节能时间，也就是说只要满足实施节能条件即可实施节能，与传统的夜间节能方案相比，解除了时间束缚。此外，通过以忙时感知速率的N倍所对应的负荷，作为判断是否能实施节能的依据，提升了可节电基站的范围，进一步解除了空间束缚。

节约电能超210.7万Kwh/年，产经效应持续释放

截至目前，该项目的研究成果已由宁波电信推广应用，在多个领域实现了产业效益和社会效益的双丰收——

“按照企业节能减排的基本要求，我们拓展了基站节能策略的思路与方向，以科技创新打造低碳发展的竞争优势，推动源头创新和核心技术突破，通过建立起较为完善的基站节能长效机制，大幅减少了基站的能源消耗，不仅令能效水平得到大幅度提升，也极大地降低了机房的运营成本，减少了碳排放。”

据介绍，基于KPI预测的多频节能方案不仅在基站节能效益方面具备明显优势，是普通夜间节电模式的3倍，而且已具备广泛的推广条件。具体而言，项目推广策略主要为采用L1800作为基础载波，L1800和L2100作为容量载波，涉及1000个基站，覆盖商场、工业园、写字楼、景区、交通干线等众多场景，范围涉及宁波各个区域。

而在保守估计下，该项目在宁波电信全网大规模推广后，预计每年可节约电能超过210.7万Kwh，累积金额可达168.6万元。“原来推广站点整体能耗为日均38314.29千瓦时，实施节能后，整体能耗降低至日均32648.1千瓦时，日均节能达到5666.19千瓦时，节能效率达到14.8%，是普通节电方案的3倍，每月可节约电能175651.89千瓦时，按照商业用电0.8元每度进行计算，每月可节约电费达140521元。”

除了优秀的节能效果，该项目实现软件自动化、预测算法模块化、网管脚本自动化、预测模型参数不断迭代更新，确保预测算法能及时捕捉网络细微变化，保证算法的准确性、可持续发展性。还拥有为节电效益评估和风险分析监控而设置的完善评估体系，主要内容包括节电效益是否达到目标；监控关键KPI如接入、掉线、覆盖、干扰、语音、感知等，如果有小区指标和感知恶化及时分析并对方案进行优化。

该项目拓展了基站节能策略的思路和方向，可在多个场景中借鉴应用。

（本文由中国电信股份有限公司宁波分公司供稿）