网络能效第 2 阶段

网络能效 PHASE 2 NGMN联盟 本文档中包含的信息代表NGMN联盟e. V.对截至日期讨论的问题持有的当前观点本文档按“原样”提供，没有任何保证，包括任何适销性、不侵权、orfitness for any particular purpose. All liability (including liability for infrence of any property rights) related to the use of informationin this document is disclaimed. No license, express or implied, to any intellectual property rights are granted herein. This document is distribute -发布仅供参考，如有更改，恕不另行通知。 执行摘要 电力-即使是由可再生能源产生的-也是finite资源，并且是重要的fi不能移动网络的运营投入成本。因此，减少电力非常重要consumption by making networks more energy ešcient. The recent energy crise has进一步强调了这个问题。 移动行业通过NGMN联盟(NGMN)的绿色未来网络支持-gramme已经汇集到find解决方案中，以提高网络能源的效率和使运营商能够减少电力消耗。在本出版物中，我们概述了and prioritize the various options available to increase network energy e of ciency. In特定的节能方法分为三大类(和时间范围)：(短期)过程优化；(中期)工程优化-sations；和(长期)新技术。我们的结果强调，这是可能的-在短期-通过优化fiGURE将能耗降低高达10%网络使用现有的省电功能。为此，机器学习(ML)可以用于估计现有技术可以带来的能耗降低省电方案，从而支持确定最合适的过程要部署的节能政策。在中期内可以进一步节省能源通过投资于蜂窝基站升级和重新设计，减少关键的能源消耗组件并最大限度地将电能转换为射频(RF)能源。鉴于无线电接入网(RAN)约占四分之三所有移动网络用电量[1]有了基站设备，com -由无线电单元(RU)、基带单元(BBS)和主控制组成，占典型小区站点的用电量(fiGURE 1)，每个小区节能30 - 40%RU可以导致整个RAN大约12%的节能。 从中长期来看，移动运营商将需要投资于新技术以获得进一步的能源节约。特别感兴趣的是-考虑到冷却因素到40%的RAN能耗-既是直接接触式液体冷却(DCLC)又是液浸冷却。先进技术，如再fi可持续智能表面(RIS)和分布式(无细胞)大规模MIMO可以在更长期内进一步增加与网络能源的效率。 节能解决方案的完整优先级列表可在第5章“重新-表扬'。 NGMN建议运营商审查每个选项的节能潜力在本出版物中，并对节能潜力进行了进一步的研究网络解聚和云fi阳离子等关键技术。此外，研究应着手审查能源管理和可再生能源的最新技术能源解决方案。 CONTENTS 3.2. 3通过以下方式实现节能降低DC功率损耗..........................................17 INTRODUCTION......................................................6 03 01 3.2. 4直流配电优化-建议........................18 02数据驱动能量控制-建议优化.............7 3.3可再生能源的潜力RAN站点..............................................................................18 2.1网络节能功能3GPP标准支持..................................7 04新技术网络节能......19 2.1. 1数据驱动的无线电建模单位(RU)功耗..............................7 2.1. 2数据驱动的网站更新和网络节能功能激活优化...................................................................8 4.1冷却..........................................................................19 4.1. 1新的冷却技术...............................19 2.1. 3数据驱动的优化网络节能特点：............................10 4.1. 1.1液浸冷却..................19 4.1. 1.2直接接触式液体冷却.................20 2.1. 3.1数据的示例应用-驱动网络优化............................10 4.1. 2液体冷却节能和二氧化碳的减少.......................................................20 2.1. 3.2潜在的能源节约来自数据驱动的网络优化.........................11 4.2网络分解.....................................20 4.2. 1节能潜力..........................20 ENGINEERING 03 4.3先进的无线电技术.......................21 优化方案..........................................12 4.3. 1再fi可读智能表面........21 3.1无线电、基带和天线......................12 4.3. 1.1 RIS节能潜力.......21 3.1. 1无线电单元能耗.........12 4.3. 2分布式MIMO..............................................23 3.1. 1.1改进RRU / AAU能源Ešciency..............................................................................13 4.3. 2.1 DMIMO节能潜力.......23 3.1. 2基带单元(BBU).........................................13 05建议.......................24 3.1. 2.1提高BBU能源效率...........14 3.1. 3无源天线................................................14 3.1. 3.1改进无源天线e - ciency........................................................................14 缩写.................................................26 3.2降低直流功率损耗................................15 ACKNOWLEDGEMENTS..............................27 3.2. 1电流直流配电网络...............................................................................16 3.2. 2 An energy e - cient bulk feed DC总线体系结构........................................................16 08参考文献.................................................28 01介绍 移动行业通过NGMN联盟（NGMN）的绿色未来网络计划已经汇集到fi和解决方案，以提高网络能源的效率。并使运营商能够减少电力消耗。在本出版物中，我们概述并优先考虑可用于提高网络能源效率的各种选项。特别是节能方法分为三大类(和时间范围): •（短期）流程优化（第2章） • (中期)工程优化(第3章) •（长期）新技术（第4章） 对于每种节能方法，都提供了基于实时数据的信息网络和/或模拟-关于潜在节能的大小和范围。 该出版物建立在NGMN的first网络能源效率报告的基础上，该报告审查了在典型的移动网络中消耗能量，并突出了机会和行业提高网络能源效率的挑战。[1]. As identityfied in thatfi第一次NGMN报告，绝大多数电力消耗(近四分之三of all energy consumed) is in the mobile sites. For this reason, many of the solutions提议寻求-作为优先事项-最小化RAN中的能源消耗。然而，运营商数据中心的能源消耗也与以下方面有关-诸如冷却技术以及向虚拟化和云原生的转变网络元素。 02数据驱动能源消耗优化方案 这些发展正在进行中。除了RAN之外，3GPP还在寻找架构增强和新的使用系统能量e - case的效率[7].使用这些功能与更多的能源和有经验的网络设备一起can lead to large energy saving gains. However simply在网络中打开这些功能是不够的-这些功能对能源消耗的影响必须理解，并且必须正确地理解特征Confi是为了确保网络性能不会对最终用户造成损害。 由于能源危机，运营商面临着imme -由于运营费用飙升而面临的挑战能源成本较高的结果。优化流程和最优地配置fi网络以满足tra _ c需求可以使运营商立即节省能源在新基础设施、软件、和服务。在本节中，我们描述了这样的优化-sation can lead to energy savings. To maximize impact, our重点是广泛可用的工具和技术由于正在进行的标准化举措。 2.1. 1数据驱动 2.1网络节能 无线电单元(RU)的建模功耗 3GPP支持的功能 标准 在以前的版本中，3GPP专注于UE省电[2]和网络功耗减少。目前，在3GPP 5G - Advanced Release 1819，人们越来越关注减少能源网络中的消耗。RAN被标识为fi能源使用的主要贡献者，因此各种正在使用defiNed功能以最大程度地减少能源消耗-通过更有效地使用无线电在RAN中的应用资源，特别是在低/中等负载情况下[3][5]。除其他外，3GPP Release 18是DefiNing Cell Discon-连续发送和接收（小区DTX / DRX）和扩展到无SSB服务小区(SCell)操作减少上的信令/数据(以及处理)负载细胞以及空间和功率域适应动态控制有源MIMO天线，以及基于实际需要的PDSCH发射功率。目的是通过切换硬件来实现节能组件，同时最大限度地减少对用户设备的影响-设备和网络性能。此外，使用3GPP正在探索AI / ML算法以优化节能解决方案[6]。通过利用RAN数据，这些算法可以预测小区负荷和状态，使量身定制和节能的行动，如traúc o<unk> oa-ding和动态睡眠模式。 对不