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爱立信推出潮汐功放技术 可将基站功耗降低20%

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6月10日,爱立信推出基于Ericsson Silicon(即基于爱立信先进的硅芯设计理念推出的多款全自研芯片)的射频单元节能方案——潮汐功放技术。潮汐功放技术即是基于Ericsson Silicon提供的节能方案之一,从无线设备级到爱立信E2E全产品系列再到网络级节能均可持续改善Gb/W的能效,该方案可软件升级。此外,在典型业务负荷时,该技术可将基站射频单元整机功耗降低20%。

据悉,中国正在全球的可持续发展进程中扮演着愈发重要的角色,并发布了力争二氧化碳排放在2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的“双碳”目标。据加拿大麦克马斯特大学的研究预测,2040年,信息通信产业(ICT)的碳排放占全球碳排放比例将从2007年的1.6%上升至14%。2020年,通信网络和终端设备碳排放比例分别达到24%和31%。在此背景下,移动通信行业正在积极通过技术创新引领“绿色革命“。

国内运营商的典型无线网络,无线主设备能耗(射频单元+基带单元)占无线网络总能耗的约50%,另外50%由空调、电源等消耗。射频单元能耗占无线主设备能耗的约80%,射频模块占射频单元能耗的约70%,其中PA是能耗大户,占射频模块能耗约90%。因此,通过技术创新,提升PA的效率是无线网络节能的关键一环。目前,射频单元的节能技术有符号关断、通道关断、深度休眠等,运营商会根据业务的有无,在无业务的时刻和无业务的区域,关断一部分器件达到节能的目的且不影响用户感知。

此次,爱立信研发的潮汐功放技术,即是通过动态调整PA电压以提升PA的效率,在有业务的情况下,可根据业务量的高低,自动通过硬件算法实时优化功耗,在不影响性能的同时实现功耗的动态优化。其具体原理是:现网业务随时间分布不均衡,如部署在写字楼附近的基站,白天很忙,晚上很闲。业务量高时,PA需要输出较高的功率,也就是需要给PA提供较高的电压。目前业内基站采用分级可变电压(即不同的功率等级)来对应不同的业务负荷,很难精细地实时调整,不仅在一定程度上造成浪费也会因为一定的调整偏差带来小区间干扰。爱立信的潮汐功放技术可实现基站的能耗随业务变化实时动态调整。通过机器学习对现网业务负荷进行跟踪和预测,在不同的业务量下,爱立信数字中频芯片(基于爱立信先进的硅芯设计理念推出的全自研先进制程芯片之一)里集成的算法可自动调整PA的电压,让PA时刻工作在效率的最优点,达到整机效率最大化。但降低PA的电压通常会引入额外的PA非线性,从而影响系统性能, 爱立信研发的新算法可以消除此类额外的非线性,在降低功耗的同时并保持最优性能。根据实验室测试结果,在典型业务负荷下,潮汐功放技术可使射频单元功耗降低约20%,基站整体功耗降低约15%。

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