WLAN动态射频管理节能方案研究

【摘要】：随着移动互联网的发展和智能终端的普及,WLAN的网络规模和用户数量迅速发展,设备耗电特别是超闲AP业务空闲期的电量浪费问题日益突出。为了解决超闲AP的耗电问题,本文深入研究了两种较成熟的动态射频管理技术。业务的潮汐效应导致不同地点、不同时间的WLAN利用AP业务空闲期的功耗,实现电信级WLAN产品的性能提升和运营管控。动态射频管理技术主要包括两种方案:AP整机定时关断、AP射频通道定时关断。其原理均是依据潮汐效应对AP设备实施不同粒度的定时关断策略,控制AP发射功率和占空比,以达到节能减排的目的。(1)AP整机定时关断AP整机定时关断有多种实现方案,如升级WLAN网管系统、改进ONU/PoE设备架构、引入第三方控制单元等。其中,引入第三方控制单元的方案具有改动小、易实现、低成本、易部署的优点,并已申请专利(申请号201220597409.2)。主要原理是:保持原有的ONU/PoE架构不变,引入带供电控制功能的第三方控制单元及相应的远程监控平台,控制单元位于ONU/PoE用户链路与供电通路之间,监控每个用户与ONU/PoE之间的上行流量并向指定IP地址回传监控数据,同时对ONU/PoE实现供电控制和断电故障监控。远程监控平台生成定时关断策略,并自动下发至控制单元,实现AP整机关断的远程操控。选取无锡高校学生宿舍楼开展现网验证,统计开启AP整机定时关断功能前后,宿舍楼的总电表读数情况及节能比例。可以看出,当大部分AP整机定时关断的时间为23:00-08:00am时,相当于一天中约有1/3的时间处于业务空闲期,平均可节电26.6%左右。(2)AP射频通道定时关断从AP硬件架构及元器件功耗构成来看,射频模块(包括功率放大器、射频前端等)占AP整机功耗的比例最大(最高可达80%)。AP射频通道的关断可通过调整PA的偏置电压实现,偏置电压调整包括:关闭栅压,使PA仅有静态电流;分级调整漏压,在低功率情况下减少无效损耗等。通过AC或WLAN网管配置AP射频通道的定时开关,针对典型应用场景提供灵活的射频通道动态管控策略,以降低AP射频模块的空闲态功耗。在实验室选取3款不同型号的AP设备进行对比测试,统计开启AP射频通道定时关断功能前后,各AP的平均功耗情况及节能比例。可以看出,对于天线数目多、发射功率高的AP(双天线、射频功耗占比71.3%),射频关断效果明显,可达15.83%左右;而对于发射功率较小的AP(单天线、射频功耗占比8.72%),则没有明显效果。上述两种方案的节能效果取决于关断时间与工作时间的比例、AP射频模块功耗占比、现网用户分布及业务量大小等因素,还需在节能效果与用户体验之间权衡。从节能效果、实现难度、成本及成熟度等维度考量,AP整机定时关断和AP射频通道定时关断技术均具有省电、复杂度低、成本低、易管控的特点,是WLAN接入系统首选的绿色节能方案。 【作者单位】：中国移动通信有限公司研究院
【关键词】：WLAN AP 节能 射频 定时 关断
【分类号】：TN925.93
【正文快照】： WLAN动态射频管理节能方案研究@李雯雯$中国移动通信有限公司研究院!北京100053 @吴博$中国移动通信有限公司研究院!北京100053 @李可$中国移动通信有限公司研究院!北京100053 @边森$中国移动通信有限公司研究院!北京100053随着移动互联网的发展和智能终端的普及,WLAN的

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