AI赋能智慧运维,助力基站节能减排

AI赋能智慧运维,助力基站节能减排

广西电信网络运行维护部总经理 汤煜

5G时代,数据流量需求持续猛增,网络负荷大幅增长,基站耗电问题日趋严重随着基站电费成本的持续增长,节约电力成为降低电信运营成本的重要手段。 电信运营企业亟需引入AI技术,实现节能减排AI化,达到一站一策,在节能的同时兼顾KPI与用户感知,并减少运维人员的投入。 随着AI技术的不断发展,运维工作的整体思路也会随之改变,未来运维工作的发展趋势将是重复性的工作交给AI来做,让现有运维人员投身到不确定性更强的工作中去。

5G时代,数据流量需求持续猛增,网络负荷大幅增长,基站耗电问题日趋严重。数据显示,5G基站的单站能耗为4G的3~4倍左右,平均每年耗电量超过1.8万度,折合电费约1.26万元。随着基站电费成本的持续增长,节约电力成为降低电信运营成本的重要手段。

传统基站的节能手段主要为粗放式的关断,如在凌晨针对小区等场所进行关断等。随着时代的发展,话务场景日趋复杂,闹市区即使在凌晨可能也会存在较高话务,交通枢纽在凌晨也存在高铁等车辆的运营,一刀切的关断已经无法满足多样化场景的业务需求。如果针对每个站点进行话务分析制定匹配的节能策略,又需要投入大量的运维人力,人员的投入与产出比不高。在此背景下,电信运营企业亟需引入AI技术,实现节能减排AI化,达到一站一策,在节能的同时兼顾KPI与用户感知,并减少运维人员的投入。广西电信在集团的指导下,联合华为公司展开了LTE AI基站的节能工作,通过小规模试点、地市经验复制、最终推广到全省的方式,利用华为4G基站实施AI基站节能,实现了全网超过12%的节能效果。

打造基站AI节能方案

AI节能方案由本地PowerStar 平台及苏州天翼云AI平台两部分组成:

· Powerstar平台

本地Powerstar平台结合历史性能指标,计算出该小区的可关闭时间段、关断的PRB门限和用户数门限等参数,实现了节能参数的一站一策。系统将节能优化建议自动下发到基站,自动监控KPI指标,当指标恶化到指定门限时可以自动回退节能脚本,真正地实现了网络自动驾驶。

· 天翼云平台AI平台

天翼云平台AI平台可以通过100M云专线获取专业网管的性能指标数据并进行AI模型训练,将输出的预测模型下发到本地,再结合本地数据进行推理,得出PRB利用率预测结果。该方案可应用于节能优化建议的生成,通过历史数据与预测数据的结合,进一步提升节能效果。

图1. 基站AI节能方案架构图


AI节能与传统节能大不同

AI节能方案在节电效果方面与传统方案基本持平,而在用户感知、恢复机制、运维投入方面则有明显的优势。

图2. AI节能方案与传统节能方案效能对照

具体表现在以下几个方面:

1.基于AI迭代学习功能,兼顾网络安全与节能效果。

引入AI后,系统可以自动学习并调整节能优化参数,以提升节能效率; 全天24小时,可根据业务忙闲,自动判断是否进入节能模式,而秒级自动唤醒则保证了用户感知不受影响;KPI自动监控,恶化超门限后可以自动回退节能脚本。

图3.(补充说明)

2.运维效率提升,减少运维人员投入。

传统节能需要人员手动分析哪些站点可进行关断,AI在线节能则可自动根据现网数据输出站点生成节能策略;传统节能需要人员手动闭塞/下电小区,操作频繁,AI在线节能可以自动下发节能脚本,无需人为干预;传统节能需要安排人员监控网络性能,AI在线节能可以实现KPI自动监控,减少运维投入;AI在线节能方案每年减少运维投入约110.2人/天。

3.节能前后KPI平稳

在线节能方案是通过AI算法分析生成节能策略,节能的同时考虑了对KPI因素,可避免节能策略对KPI和用户感知产生影响,广西在线AI节能实施后,全网基础KPI平稳未出现恶化及相关用户投诉问题,相比传统节能方式,AI节能可最大程度保障KPI稳定。

AI节能创新应用

用AI辅助拆闲补忙方案的评估:结合节能的载频关断时长,对于每天平均关断时长超20小时的小区,可以考虑将设备拆除,用于其他超忙小区扩容,以实现设备资源有效利用。

以梧州长洲区马梧高速站点为例,该站点存在1.8G&2.1G共覆盖,在节能开启前,扇区2、扇区3 的PRB利用率低于8%,说明该地区属于话务极低场景,载频关断属正常现象,载频关断后,站点吞吐率、用户数、用户体验速率与节能开启前基本持平,所以该站点属于典型的通过AI节能结果辅助节能评估的案例。

· 站点节能关断情况统计(见表2)。

表2.站点节能关断情况统计

· 站点地图及覆盖情况。

如图4所示,从地图上看,扇区2、扇区3 明显覆盖道路及山地,话务小,所以节能关断时间长,而扇区1覆盖居民区,话务量较高,所以相对节能关断时间较短。

图4.站点地图及覆盖情况

通过在基站节能工作中引入AI技术,我们感受到AI对运维工作的价值所在。随着AI技术的不断发展,运维工作的整体思路也会随之改变,未来运维工作的发展趋势将是重复性的工作交给AI来做,让现有运维人员投身到不确定性更强的工作中去。AI时代即将到来,AI技术的发展结合运维人员的转型,将引导运维工作进入一个全新的阶段。