如何才能有效降低5G站点能耗来节省运营成本？
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自从5G商用以来，基站能耗问题备受关注，我们一直在思考如何才能有效降低5G站点能耗来节省运营成本？我们先来看生活中一个节能的例子，教室里面有若干个灯，我们有哪些手段来节能呢？
有小伙伴想到更换节能照明灯来节能；也有小伙伴想到随手关灯来节能；还有小伙伴想到建设智能的照明系统，自动关灯来节能。这个例子和通信网络的节能非常类似，如果把教室里面的灯替换成通信网络中的基站，相关节能的想法就对应了4G/5G网络中应用的一些节能措施。
如何将这些节能的想法应用到实际的网络中，中兴通讯提出了PowerPilot节能解决方案。
中兴PowerPilot节能方案包括了基础节能手段（符号关断、通道关断、小区关断、深度休眠）、基于负荷预测AI节能和基于业务导航的AI节能。
基于负荷预测的AI节能机制，利用大数据分析和人工智能技术，结合具体场景选择基站关断策略，并根据节能效果的评估，迭代更新节能策略，在网络负荷预测的基础上实现网络智能节能，一个站点一个节能策略，不断优化节能效果，达到了能耗与性能之间的平衡。
在实际应用中，我们发现基于负荷预测AI节能对于多制式多频层组网的场景，还有一定的局限性，无法进一步发挥基础节能手段的作用，例如：网络闲时，基于各频层分别判断话务负荷，所有频层都有少量的用户分布，各频层只能启动符号关断或通道关断，无法启动小区关断、深度休眠等更进一步的节能手段。
我们回到教室照明的例子，也存在类似的问题。一盏灯可以满足2个学生的照明需要，教室里面有2个学生，却开了2盏灯，显然没有达到最佳的节能效果。在1号灯和3号灯下面都有学生学习的情况下，智能照明系统不能关闭1号灯或着3号灯来省电。
我们发现如果3号灯下面的同学移动到1号灯下面，那么关掉3号灯，就可以达到更好的节能效果，而且满足了当前所有同学的照明需要。
从教室照明例子中得到启发，PowerPilot采用了一种更主动的方法：网络闲时，所有频层都有少量的用户分布，在不影响用户体验的前提下，如果将所有用户都集中到部分频层，其他频层就可以启动小区关断或者深度休眠，节能效果会更好。
PowerPilot采用的这种节能方法就是基于业务导航的AI 节能，它包括2个方面：基于能效的用户分布调整、多维度用户分布策略协同。
基于能效的用户分布调整
教室照明达到最佳的节能效果，需要选择灯、选择人员、以及移动人员三个过程，和教室照明的例子类似，PowerPilot调整用户分布这一过程可以分为三个环节：选择频层、选择用户、迁移用户。
1.选择频层
选择频层就是选择用户要迁移到的目标频层，在选择频层过程中需要考虑以下因素。
● 源频层和目标频层之间存在覆盖重叠区域
对于通信网络而言，不能简单粗暴的关掉用户所在的基站，让用户去另外一个基站的位置打电话。这里所说的调整用户分布不是用户地理位置的移动，而是指用户从源频层到目标频层的移动，这样就要求用户同时处于目标频层的覆盖范围，也就是需要源频层和目标频层之间存在覆盖重叠区域。
● 源频层中存在可以迁移到目标频层的用户
● 通过迁移用户，源频层可以启动更多的基础节能功能
调整用户分布的主要目的是节能，具体就是通过源频层来节能，也就是迁移用户后，源频层可以启动更多基础的节能功能。
目标频层不会因为用户迁移而关闭已经启动的基础节能功能。
Tips
这里说的目标频层和源频层，针对的不是单个小区，而是若干个小区组成的小区簇，这样就不会因为目标小区太少，选择不到适合的用户进行迁移。
2.选择用户
选择待迁移的用户时，需要考虑下面2个方面的因素，不能因为迁移到目标频层而影响业务体验。
● 用户所有业务能够由目标频层承载
综合终端能力、核心网配置的移动性限制、网络切片等因素，只有用户所有的业务都能够由目标频层承载时，才能作为迁移的备选用户。
● 用户所有业务体验不受影响
不同业务在不同频层之间的体验可能不同，不需要保证用户迁移后业务体验完全不变，但是要保证用户迁移到目标频层后，业务体验还能够满足预期的要求。
3.迁移用户
选择频层、选择用户后，在执行用户迁移时，不仅需要迁移已选定的处于连接态的用户，还需要处理空闲态用户的分布。
| 用户状态 |
说明 |
|
连接态用户迁移 |
根据目标频层的不同，选择系统内异频切换或异系统切换。部分场景受限于终端能力，或组网场景的限制，采用异频重定向或异系统重定向。 |
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空闲态用户分布调整 |
对于已经迁移到目标频层的用户，为避免用户后续通过小区重选再次驻留并接入源频层，应将这些用户的源频层“小区重选专用优先级”设置为最低。 |
多维度用户分布策略协同机制
PowerPilot基于能效的用户分布调整节能策略，在不影响用户体验的前提下，将用户集中在适当的频层，使其他频层更好的发挥基础节能效果，进而提升网络整体能效。那么这种节能策略有没有什么限制呢？在实际网络中，基于能效的用户分布调整节能策略和其它控制用户分布的策略有时是冲突的，也就是按照节能策略可能需要进行用户迁移，而其它控制用户分布的策略要求用户驻留，以哪个策略为准呢？这就需要PowerPilot的多维度用户分布策略协同机制来解决，多维度用户分布策略协同机制包括了以下三大策略。
● 协同覆盖和节能之间不同的用户分布策略
通常部署新制式或新频段时，都会设置为优先用户驻留，以体现新制式的网络覆盖或分流业务，这类控制用户分布的策略与节能触发用户分布调整的策略一般都是冲突的。这种情况下，除非是特定的运营需求，一般都建议节能触发用户分布调整策略优先。
● 协同负荷均衡和节能之间不同的用户分布策略
根据负荷均衡的需要，也会通过迁移连接态用户，主动调整用户分布。这里用户迁移的方向通常也都是与节能触发的用户迁移方向相反。负荷均衡的触发的用户分布调整都是用于提升用户体验的，这种情况下，除非特别设置的节能策略，原则上建议负荷均衡触发的用户迁移策略优先级更高，只要是因为负荷均衡迁移到新小区的用户，在基于能效的用户分布调整时，不应该再作为备选用户。
● 协同业务分层和节能之间不同的用户分布策略
因为业务分层的要求，用户当前接入的频层通常是运营商指定的、对应业务的优选频层，而基于能效的用户分布调整，可能会选择该用户迁移到其他频层。对于这类用户迁移策略的冲突，建议由运营商根据运营需求设置优先执行的策略。如果运营商设置业务分层策略优先，那么在基于能效的用户分布调整时，不能选择正在使用业务优先频层的用户。如果运营商设置节能策略优先，那么对于因节能触发迁移的用户，就不再执行基于业务的频层间迁移。
中兴Powerpilot节能方案一路走来，不断的演进，不断升级，这不仅仅是我们对于基站节能降耗的认识不断深入的过程，也是无线网络节能效果提升的过程。
*文章转自：中兴技术
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