隨著 5G 在全球大規(guī)模商用,大量基站、邊緣數(shù)據(jù)中心、大型數(shù)據(jù)中心陸續(xù)部署,網(wǎng)絡(luò)流量持續(xù)增長,能耗也大幅攀升,5G網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的綠色轉(zhuǎn)型迫在眉睫。根據(jù)2021 NGMN的統(tǒng)計,在無線網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心中,核心網(wǎng)及其相關(guān)服務(wù)資源的能耗占比大約為11.1%,排名前三。核心網(wǎng)作為5G 網(wǎng)絡(luò)的核心,需要不斷探索節(jié)能降耗技術(shù),引入智能元素,讓其在整個網(wǎng)絡(luò)綠色轉(zhuǎn)型過程中發(fā)揮大腦作用,實現(xiàn)端到端聯(lián)動節(jié)能,全面提升能效。
今年3月份,中國移動攜手中興通訊基于對網(wǎng)絡(luò)節(jié)能降耗技術(shù)的探索研究和經(jīng)驗積累發(fā)布了GreenEngine解決方案,并在安徽移動“智核”實驗室完成技術(shù)驗證。GreenEngine智能節(jié)能綠色解決方案,跨層、多階段、多維度聯(lián)動解決核心網(wǎng)能耗問題,其內(nèi)置智能中心,提供基于AI的節(jié)能使能。中興通訊5G核心網(wǎng)智能彈縮節(jié)能解決方案作為“GreenEngine”的子方案,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)負(fù)載或潮汐負(fù)荷自動、智能調(diào)整計算資源使用,在業(yè)務(wù)量增加時,能夠自動分配更多的計算資源;在業(yè)務(wù)量下降時,能夠自動回收過量的資源,從而確保在業(yè)務(wù)可用和完整性的基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)約成本和能耗的目標(biāo)。
彈性伸縮分為水平彈縮和垂直彈縮兩種,根據(jù)核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)特點和不同應(yīng)用場景,可以選擇不同的彈性伸縮解決方案。
基于“GreenEngine”的智能水平彈縮節(jié)能方案
開局初期按網(wǎng)絡(luò)基本容量實例化,所需服務(wù)器資源上電,對空余的服務(wù)器采取下電進行節(jié)能。后繼運行過程中,基于“GreenEngine”智能中心,依據(jù)歷史話務(wù)負(fù)荷以及擴容計劃,智能地對網(wǎng)元運行所需資源進行評估和階段預(yù)測(階段周期一般大于1個月),并基于所需資源進行擴縮容操作,滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需要。
智能水平彈縮節(jié)能方案可降低部署初期網(wǎng)絡(luò)容量還未達(dá)到規(guī)劃最大容量時的空載功耗,同時避免頻繁擴縮容帶來的穩(wěn)定性風(fēng)險。
基于“GreenEngine”的智能垂直彈縮節(jié)能方案
智能垂直彈縮節(jié)能方案支持對NF內(nèi)服務(wù)組件占用的CPU核數(shù)進行動態(tài)調(diào)整,在業(yè)務(wù)繁忙時增加組件占用的CPU核數(shù),而在空閑時首先降低占用CPU核的頻率,然后持續(xù)調(diào)整直至關(guān)核(休眠),降低占用的CPU核數(shù),從而達(dá)到節(jié)能的目的。整個流程包括vCPU休眠和vCPU去休眠兩個階段。
智能垂直彈縮節(jié)能方案操作波及范圍僅限于虛機或PoD內(nèi),對業(yè)務(wù)功能無影響,對周邊設(shè)備也沒有影響,非常適合工程部署。
在不開啟節(jié)能功能的情況下,服務(wù)器全天處于工作態(tài),功耗維持在高位;在開啟智能垂直彈縮功能的情況下,服務(wù)器能耗隨話務(wù)大小動態(tài)調(diào)整,實現(xiàn)周期性節(jié)能,最終達(dá)到整體能耗下降了約25%。數(shù)據(jù)表明,智能垂直彈縮節(jié)能方案能夠依據(jù)網(wǎng)元話務(wù)潮汐狀態(tài),自動調(diào)整虛機或者PoD內(nèi)CPU核的休眠狀態(tài),有效降低服務(wù)器功耗。
中興通訊基于“GreenEngine”的5G核心網(wǎng)智能彈縮節(jié)能解決方案,立足網(wǎng)元云原生架構(gòu),圍繞智能控制中心,以算力和資源的最優(yōu)匹配為原則,發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢,全面打造原生節(jié)能的5G核心網(wǎng)。中興通訊愿意和行業(yè)各界密切合作,共同探索解決通信網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)能效比,及降低網(wǎng)絡(luò)通信每比特功耗的最優(yōu)解決方案,全面助力運營商綠色通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè),賦能5G網(wǎng)絡(luò)綠色發(fā)展。