在全球各行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的大背景下,節(jié)能減排已成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的重中之重,中國移動積極響應國家“雙碳”戰(zhàn)略號召,勇于踐行社會責任,致力于綠色節(jié)能網(wǎng)絡技術(shù)的不斷研究與探索。隨著人工智能的不斷發(fā)展與應用落地,中國移動研究院努力實現(xiàn)5G核心網(wǎng)、人工智能與節(jié)電技術(shù)的創(chuàng)新融合,提升網(wǎng)絡智能化水平,促進網(wǎng)絡降本增效。
在網(wǎng)絡能化方向,中國移動研究院前期牽頭3GPP網(wǎng)絡智能化架構(gòu)、協(xié)議接口等相關(guān)課題,主導了TS 23.288、TS 29.520等系列標準規(guī)范的制定,定義了基于核心網(wǎng)智能化網(wǎng)元NWDAF的智能架構(gòu)及能力體系。為推動網(wǎng)絡智能化轉(zhuǎn)型的全面升級,激發(fā)省研合作范式創(chuàng)新,2022年7月,中國移動研究院聯(lián)合安徽公司成立“智核”協(xié)同創(chuàng)新實驗室。
為進一步助力核心網(wǎng)智能化在節(jié)能減排領(lǐng)域的落地轉(zhuǎn)化,中國移動研究院基于NWDAF的AI能力及UPF設備的性能特性,重點從智能協(xié)同、節(jié)點調(diào)度和異;謴腿齻方面開展方案研究,推出UPF智能化節(jié)能創(chuàng)新方案。
一是智能協(xié)同。中國移動研究院設計并引入業(yè)界首個遵循3GPP規(guī)范的服務拆分式智能化網(wǎng)元NWDAF,包含模型訓練模塊MTLF、邏輯推理模塊AnLF、數(shù)據(jù)采集與協(xié)調(diào)模塊DCCF以及數(shù)據(jù)存儲模塊ADRF。DCCF首先采集UPF的歷史數(shù)據(jù),MTLF采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行訓練,AnLF根據(jù)當前時段數(shù)據(jù)完成UPF所需算力的精準評估,并下發(fā)至UPF。通過四個智能模塊間高效協(xié)作,給出算力需求的智能預測。
二是節(jié)電調(diào)度。中國移動研究院創(chuàng)新性提出基于智能網(wǎng)元算力預測的UPF逐級資源調(diào)度機制,當算力需求未超過休眠閾值時,對物理CPU進行降頻/升頻等節(jié)電控制;當算力需求超出休眠閾值后,先對系統(tǒng)資源進行動態(tài)調(diào)度,再針對空閑資源進行CPU休眠/喚醒等節(jié)電控制。
三是異常恢復。面對現(xiàn)網(wǎng)割接、信令突發(fā)等場景, UPF可根據(jù)內(nèi)部對業(yè)務負載或CPU負載等實時監(jiān)測機制,無需等待智能網(wǎng)元的決策,迅速自主喚醒或恢復CPU資源,快速承接業(yè)務,提升系統(tǒng)魯棒性。
依托“智核”協(xié)同創(chuàng)新實驗室,結(jié)合中國移動省公司現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)模型,中國移動研究院對UPF智能綠色節(jié)能方案進行了2B及2C商用的可行性、可靠性、節(jié)能效果的測試驗證。實驗結(jié)果表明,基于核調(diào)頻及核休眠的技術(shù),2C UPF板卡可節(jié)能20%以上,2B UPF板卡可節(jié)能30%以上,節(jié)能效果顯著。
未來,中國移動研究院將持續(xù)發(fā)揮標準引領(lǐng)作用,進一步強化通信網(wǎng)絡與人工智能、節(jié)電技術(shù)融合的研究及應用探索,構(gòu)建5G核心網(wǎng)綠色節(jié)能技術(shù)體系,強化與產(chǎn)業(yè)各界緊密協(xié)作,推動產(chǎn)業(yè)成熟,推進核心網(wǎng)節(jié)能技術(shù)應用,助推通信行業(yè)綠色發(fā)展。