Économie d'énergie des réseaux (NES)

Économie d'énergie des réseaux (NES)

Optimisation de la consommation de puissance RAN

Efficacité énergétique pour les réseaux mobiles

L'optimisation des coûtset l'engagement envers le zéro émission netteont fait de l'efficacité énergétique une priorité stratégique pour les opérateurs de réseaux mobiles. Dans une enquête GSMA Intelligence de 2023, les opérateurs ont classé la durabilité comme le secteur le plus important de la transformation réseau.

En moyenne, la consommation d'énergie représente 20-40% des dépenses opérationnelles (OpEx)pour les opérateurs de réseaux mobiles, malgré des améliorations continues de l'efficacité. L'optimisation des coûts est un problème urgent dans le contexte de faible croissance des revenus des télécommunications, en particulier avec la pression continue de la new 5G qui se fondesur les dépenses en capital du réseau (CapEx). La suppression de 5 à 10% des coûts opérationnels liés à l'énergie OpEx améliorerait la trésoreriede 2 à 3 points de pourcentage – même sans aucun changement de croissance des revenus. La durabilité est également une priorité élevée pour les clients, avec 30 à 60% des clients des télécommunications déclarant qu'ils seraient prêts à payer plus pour des tarifs mobiles neutres en carbone.

Le réseau d'accès radio (RAN)compte pour une majorité de l'énergie consommée par un système de télécommunications mobiles typique, et les unités radio (O-RU)sont le facteur le plus significatif dans la consommation de puissance totale. La consommation d'énergie RAN inclut l'utilisation d'énergie BTS, Node B, eNodeB et gNodeB, ainsi que l'énergie utilisée par les infrastructures associées telles que l'air conditionné, les inverseurs et les rectificateurs. Elle inclut également l'énergie utilisée par les répéteurs et toute la consommation d'énergie associée au transport de retour (backhaul).

Consommation de puissance du réseau séparée par domaine
Consommation de puissance du réseau séparée par domaine

Efficacité énergétique pour les unités radio O-RAN

L'Open RAN (O-RAN)est une approche de transformation des réseaux de télécommunications qui préconise :

  • La désagrégationdes composants matériel et logiciel
  • L'adoption d'interfaces ouvertes
  • L'utilisation de la virtualisation et d'architectures natives cloud.

L'O-RAN démantèle les silos propriétaires traditionnels et promeut l'interopérabilitéentre les équipements de différents fournisseurs. Cela permet une innovation, une flexibilité et une efficacité accrues dans le déploiement et la gestion des services réseau.

Les écarts technologiques entre le traditionnel RAN et l'O-RAN se réduisent. Certains éléments O-RAN, tels que les unités radio macro non complexe (RU)et les plateformes cloud, sont prêts pour des déploiements à grande échelle.

La transmission des données 5G est beaucoup plus efficace que celle de la 4G, mais la consommation d'énergie devrait augmenter de manière spectaculaire à mesure que les réseaux cellulaires commenceront à prendre en charge des débits de données supérieurs. Les unités radio O-RAN (O-RU)représentent 60-80% de la consommation d'énergie totale d'un réseau mobile 5G. Ainsi, l'efficacité énergétique O-RU est une priorité élevée pour les opérateurs réseaux. L'objectif global est que les réseaux O-RAN soient très efficaces énergétiquementsans sacrifier les concepts O-RAN tels que la désagrégation et le cloud.

Vos défis en termes d'économies d'énergie de réseau

Chaque nouvelle génération de technologie cellulaire est plus efficace que la précédente. Depuis la 2G, l'efficacité énergétique a considérablement été améliorée, grâce à de nouvelles techniques de modulation qui améliorent la qualité du signal émis tout en utilisant moins d'énergie par bit. Les 4G et 5G sont au moins cinq fois plus efficaces énergétiquement que la 3G, et la 5G M-MIMO (sortie multiple entrée multiple massive)est au moins trois fois plus efficace énergétiquement que la 4G M-MIMO. Sans efforts d'atténuation, cependant, la consommation d'énergie devrait encore augmenter car les réseaux cellulaires deviennent de plus en plus denses afin de prendre en charge les débits de données de plus en plus élevésréclamés par les utilisateurs.

La densification du réseausignifie le déploiement de nombreuses petites stations de base(ou gNB dans la 5G) afin d'augmenter la capacité réseau en réutilisant efficacement les fréquences. La M MIMO tire profit de larges faisceaux d'antennes pour créer des faisceaux spatiaux étroits et simultanément servir plusieurs utilisateurs avec les mêmes ressources temps / fréquence. Un débit utilisateur supérieur équivaut à une consommation de puissance accrue :

  • De nouvelles stations de base et gNBs contribuent à la consommation de puissance.
  • Les stations de base peuvent être équipées avec de larges faisceaux d'antennes, et chacun de ces éléments d'antenne nécessite un matériel consommant de l'énergie.

D'un point de vue test et mesure, les principaux défis sont :

  • La surveillance de la tension, du courant et de la puissance simultanément avec la qualité RF (performance) dans différentes conditions de charge du trafic
  • La surveillance dynamique en temps réel
  • L'isolement des éléments de sous-réseau sous le niveau des puces
  • La caractérisation virtualisée RAN (vRAN)

Solutions haute performance pour l'économie d'énergie de réseau

Une alimentationest la solution la plus économique pour la mesure de la consommation de puissance RU et O RU. Elle fournit également une précision et une résolution de mesure élevées sur des périodes de temps plus longues.

Les séries d'alimentations R&S®NGPet R&S®NGTde Rohde & Schwarz fournissent une sortie stable au dispositif sous test (DUT). Les R&S®NGP et R&S®NGT mesurent précisément la consommation de puissance globale avec des résolutions temporelles de 8 ms et 10 ms, respectivement.

Une autre option serait d'utiliser un oscilloscope avec des sondes de courant et de tension. Pour cela, nous proposons :

  • Oscilloscope R&S®RTO6: le meilleur outil pour la corrélation de la dynamique des consommations de puissanceavec les changements dans le signal RF émis
  • Oscilloscope MXO4: idéal pour la surveillance des mesures de puissance dynamiquesmême avec des changements de charge rapides

Les deux instruments sont parfaitement compatibles avec la sonde de courant R&S®RT ZC31et la sonde différentielle haute tension R&S®RT ZHD07. Selon votre application, vous pourriez également considérer la sonde de puissance dynamique élevée R&S®RT ZVC, qui est idéale pour le débogage de la consommation de puissance de composants individuels O RU.

Nous avons également un partenariat avec VIAVI Solutions pour développer une solution de test entièrement automatisée afin de vérifier l'efficacité énergétique O-RU. Cette configuration intègre L'oscilloscope R&S®RTO6et une alimentation R&S®NGPavec toutes les sondes nécessaires. La configuration entière est contrôlée et automatisée clé en main par l'application de gestion de test O-RU (O-RU TMA) de VIAVI, qui exécute des scripts de test d'efficacité énergétique définis par la spécification de test O-RAN ALLIANCE Fronthaul Working Group Conformance (O-RAN.WG4.CONF.), des cas de test définis par l'ETSI (ES 202 706-1) ou des scripts de test spécifiques.

Oscilloscope R&S®RTO6

Débogage rapide des bandes passantes jusqu'à 6 GHz et mesures de puissance avec déclenchement d'événement

Informations produits

Oscilloscope MXO4

Le taux de rafraîchissement temps réel le plus rapide au monde avec une résolution élevée pour des mesures de puissance précises

Informations produits

Série d'alimentations R&S®NGP800

Sortie stable pour l'alimentation (O-)RU avec une connexion série / parallèle pour tension / courant élevés

Informations produits

logiciel explorateur de signaux vectoriels R&S®VSE (vector signal explorer)

Logiciel pour l'oscilloscope R&S®RTO6 utilisé pour l'analyse de la qualité RF des données émises

Informations produits

Générateur de signaux vectoriels R&S®SMM100A

Excellentes caractéristiques RF sur la gamme de fréquence entière avec prise en charge de cas de test O-RAN

Informations produits

Analyseur de spectre et signaux R&S®FSVA3000

Bande passante la plus large de sa catégorie et excellente performance RF et utilisabilité

Informations produits

Avantages de nos solutions d'économie d'énergie de réseau

Les solutions Rohde & Schwarz proposent des capacités complètes pour la mesure de la consommation de puissance RU et O-RU. Notre configuration entièrement automatiséeavec VIAVI Solutions prend en charge la spécification de test O-RAN ALLIANCE Fronthaul Working Group Conformance (O-RAN.WG4.CONF.) prédéfinie et des cas de test ETSI ES 202 706-1 V1.6.1 (2021-01).

Les autres avantages incluent :

  • Conviviale: solution à réel point unique de contrôle (SPOC) qui prend en charge la R&D O-RU et le test de conformité
  • Entièrement automatisée: réduit les coûts opérationnels
  • Évolutivede la R&D au test de conformité : conformité aux normes industrielles et gouvernementales
  • Support client: excellent support technique dans le monde entier et ressources

Vous voulez discuter de vos cas de test spécifiques avec nos experts ?

Ressources associées sur Knowledge+

Vidéo : Test de l'efficacité énergétique O-RU

Regardez cette vidéo et découvrez comment les unités d'alimentation R&S NGP alimentent la radio unit et surveillent les statistiques de la tension et du courant dans le temps.

Regarder la vidéo

Carte d'application : Vérifiez l'efficacité énergétique de vos unités radio O-RAN

Les unités radio O-RAN (O-RU) contribuent significativement à la consommation de puissance élevée des réseaux 5G. Rendre les O-RU efficaces énergétiquement sans sacrifier les innovations O-RAN est notre priorité.

Plus d'information

Poster : Topologie réseau Open RAN

Téléchargez ce poster pour un aperçu de l'architecture RAN désagrégée O-RAN, les options LLS (lower layer split) et l'interface O-RAN.

S'enregistrer

S'inscrire

Inscrivez-vous à notre newsletter

Restez au top des dernières tendances en termes de test de communications sans fil

Demander des informations

Vous avez des questions ou besoin d'informations supplémentaires ? Remplissez simplement ce formulaire et nous vous recontacterons rapidement.

Marketing de permission

Votre demande a bien été envoyée ! Nous vous contacterons dans les plus brefs délais.
An error is occurred, please try it again later.