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個站點BBU深度節(jié)電功能試驗結(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可：“愛立信5G主流BBU設備支持BBU節(jié)能技術,，開啟相關參數(shù)即可。在前期地市公司現(xiàn)網(wǎng)開展的3個站點BBU節(jié)能功能測試中,，對比開啟前,、后的3天平均能耗，單個BBU平均功耗節(jié)省30%左右,，無KPI影響,。”

隨著中國5G網(wǎng)絡建設和規(guī)模的進一步擴大,，5G NR中頻段和低頻段的現(xiàn)網(wǎng)存量基站已經(jīng)達到234萬站,。5G網(wǎng)絡在給用戶帶來更加優(yōu)質(zhì)體驗的同時，其大帶寬,、多天線、大功率發(fā)射的特點必然帶來基站功耗明顯上升,。同時,，5G網(wǎng)絡建設至今，現(xiàn)有網(wǎng)絡整體負荷相對網(wǎng)絡支持能力之間還有一定差距,。如何加強與提升5G現(xiàn)網(wǎng)的能效比不僅是運營商和設備商共同面臨的課題,，也是當今社會綠色發(fā)展的需求。5G網(wǎng)絡能效提升與節(jié)能功能部署是當下運營商關注的重中之重,。

AAU/RRU和BBU是5G基站的主要能耗來源,。如何在保證用戶體驗的前提下，盡可能降低AAU/RRU/BBU能耗是各個設備廠商和運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斷、載波關斷,、通道關斷,、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)務節(jié)能、淺層休眠等,。BBU系統(tǒng)的主要構成包括主控電路,、基帶電路,、電源電路和同步電路、風扇等,。其中基帶電路是BBU系統(tǒng)能耗來源的最主要構成部分,。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)下功耗構成主要是靜態(tài)功耗和動態(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，靜態(tài)功耗就必然存在,；動態(tài)功耗主要是由基帶ASIC數(shù)字芯片內(nèi)部邏輯電路運行時的狀態(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、芯片運算負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,，在保證用戶體驗的前提下，降低功耗的主要著眼點包括調(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措施,，也是最難實現(xiàn)的技術措施,。

5G網(wǎng)絡基帶信號處理協(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簡單,，在應對高中低不同業(yè)務負荷時無需調(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)務負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)功耗和動態(tài)功耗和業(yè)務負荷關系不大。

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)架構設計（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)務和控制信令基帶信號處理,。系統(tǒng)設計中考慮到在不同業(yè)務負荷情況下RAN軟件根據(jù)業(yè)務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算,，并結(jié)合BBU硬件板級電源域顆粒化設計和SoC內(nèi)部模塊化電源域的設計,，可將不投入使用的基帶模塊電路實現(xiàn)半靜態(tài)或動態(tài)關斷（圖3）從而大幅度節(jié)省BBU系統(tǒng)能耗,；同時，RAN 軟件可根據(jù)業(yè)務動態(tài)變化所需基帶模塊資源,，動態(tài)調(diào)配所需基帶模塊資源,，啟動或停止相應基帶模塊的使用，以保證在不影響業(yè)務負荷和用戶感知的情況下,，最大化BBU系統(tǒng)節(jié)能,。