來源：飛象網(wǎng)

圖1： BBU深度節(jié)電功能現(xiàn)網(wǎng)測試效果

從2022年中南部某市23個(gè)站點(diǎn)BBU深度節(jié)電功能試驗(yàn)結(jié)果看（圖1）,，BBU深度節(jié)電功能開啟后，BBU平均功耗下降32%,，系統(tǒng)流量穩(wěn)定,，無KPI影響，每GB電量可節(jié)省20%,。

對此,，中國移動(dòng)江西地市公司的客戶對愛立信的BBU深度節(jié)電功能表示了高度認(rèn)可：“愛立信5G主流BBU設(shè)備支持BBU節(jié)能技術(shù)，開啟相關(guān)參數(shù)即可,。在前期地市公司現(xiàn)網(wǎng)開展的3個(gè)站點(diǎn)BBU節(jié)能功能測試中,，對比開啟前、后的3天平均能耗,，單個(gè)BBU平均功耗節(jié)省30%左右,，無KPI影響?！?/p>

隨著中國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,，5G NR中頻段和低頻段的現(xiàn)網(wǎng)存量基站已經(jīng)達(dá)到234萬站。5G網(wǎng)絡(luò)在給用戶帶來更加優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)的同時(shí),，其大帶寬,、多天線、大功率發(fā)射的特點(diǎn)必然帶來基站功耗明顯上升,。同時(shí),，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)至今，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷相對網(wǎng)絡(luò)支持能力之間還有一定差距,。如何加強(qiáng)與提升5G現(xiàn)網(wǎng)的能效比不僅是運(yùn)營商和設(shè)備商共同面臨的課題,，也是當(dāng)今社會(huì)綠色發(fā)展的需求。5G網(wǎng)絡(luò)能效提升與節(jié)能功能部署是當(dāng)下運(yùn)營商關(guān)注的重中之重,。

AAU/RRU和BBU是5G基站的主要能耗來源,。如何在保證用戶體驗(yàn)的前提下，盡可能降低AAU/RRU/BBU能耗是各個(gè)設(shè)備廠商和運(yùn)營商共同面臨的挑戰(zhàn),。對于AAU/RRU,，目前已經(jīng)開展的節(jié)能功能部署主要包括亞幀關(guān)斷、載波關(guān)斷,、通道關(guān)斷,、淺層休眠、深度休眠等,；對于BBU,，目前已經(jīng)開展的節(jié)能功能部署則包括低業(yè)務(wù)節(jié)能,、淺層休眠等。BBU系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括主控電路,、基帶電路,、電源電路和同步電路、風(fēng)扇等,。其中基帶電路是BBU系統(tǒng)能耗來源的最主要構(gòu)成部分,。因此，如何降低基帶部分的功耗是BBU節(jié)能降耗的主要突破方向,。

BBU基帶電路的核心是超大規(guī)模數(shù)字集成電路ASIC芯片,，其工作狀態(tài)下功耗構(gòu)成主要是靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗，其中靜態(tài)功耗主要是ASIC芯片的漏電流產(chǎn)生的,，基帶ASIC芯片一旦上電完成,，無論是否有基帶協(xié)議棧信號處理任務(wù)，靜態(tài)功耗就必然存在,；動(dòng)態(tài)功耗主要是由基帶ASIC數(shù)字芯片內(nèi)部邏輯電路運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)及伴隨的充放電電流產(chǎn)生的功耗，所以動(dòng)態(tài)功耗的大小取決于基帶ASIC數(shù)字芯片的工藝制程,、數(shù)字邏輯電路規(guī)模,、芯片主頻大小、內(nèi)核和I/O接口邏輯電壓擺幅,、芯片運(yùn)算負(fù)荷及工作溫度等因素,。

在BBU基帶ASIC芯片工藝制程和工作溫度確定的情況下，在保證用戶體驗(yàn)的前提下,，降低功耗的主要著眼點(diǎn)包括調(diào)整投入使用的數(shù)字邏輯電路規(guī)模,、調(diào)整芯片主頻和內(nèi)核電壓擺幅等措施。其中,，調(diào)整投入使用的數(shù)字邏輯電路規(guī)模是效果最好的技術(shù)措施,，也是最難實(shí)現(xiàn)的技術(shù)措施。

5G網(wǎng)絡(luò)基帶信號處理協(xié)議棧由NR RAN 軟件和基帶硬件共同完成,，軟,、硬件的高效協(xié)同才能實(shí)現(xiàn)最大化的能效比。通常軟件功能和硬件資源在協(xié)同工作中,，功能映射是靜態(tài)的,，這樣做的好處是架構(gòu)簡單，在應(yīng)對高中低不同業(yè)務(wù)負(fù)荷時(shí)無需調(diào)整軟件對硬件資源的分配和使用,；但這樣做也有弊端,，即對于系統(tǒng)中低業(yè)務(wù)負(fù)荷下全部硬件資源都處于上電工作狀態(tài)，全部基帶芯片資源的靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗和業(yè)務(wù)負(fù)荷關(guān)系不大,。

愛立信BBU數(shù)字基帶芯片采用了愛立信硅芯科技（Ericsson Silicon）超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)級芯片（System on Chip,，也被稱為片上系統(tǒng)）,，并采用模塊化系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)（圖2），SoC基帶硬件和RAN 軟件緊密協(xié)同配合主要完成無線通信協(xié)議棧層一和層二的用戶業(yè)務(wù)和控制信令基帶信號處理,。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到在不同業(yè)務(wù)負(fù)荷情況下RAN軟件根據(jù)業(yè)務(wù)智能感知所需要使用的基帶硬件資源,，調(diào)用SoC芯片內(nèi)部的不同基帶模塊投入運(yùn)算，并結(jié)合BBU硬件板級電源域顆?；O(shè)計(jì)和SoC內(nèi)部模塊化電源域的設(shè)計(jì),，可將不投入使用的基帶模塊電路實(shí)現(xiàn)半靜態(tài)或動(dòng)態(tài)關(guān)斷（圖3）從而大幅度節(jié)省BBU系統(tǒng)能耗；同時(shí),，RAN 軟件可根據(jù)業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)變化所需基帶模塊資源,，動(dòng)態(tài)調(diào)配所需基帶模塊資源，啟動(dòng)或停止相應(yīng)基帶模塊的使用,，以保證在不影響業(yè)務(wù)負(fù)荷和用戶感知的情況下,，最大化BBU系統(tǒng)節(jié)能。