[论文解读] Towards Energy Efficient RAN: From Industry Standards to Trending Practice

Lopamudra Kundu, Xingqin Lin+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 19, 2024

Wireless Body Area Networks被引用 5

一句话总结

本论文评估5G中无线接入网（RAN）的能效，回顾3GPP和O-RAN标准，并提出三种能量优化设计路径：全栈加速、网络功能整合，以及与AI共享基础设施。

ABSTRACT

As 5G deployments continue throughout the world, concerns regarding its energy consumption have gained significant traction. This article focuses on radio access networks (RANs) which account for a major portion of the network energy use. Firstly, we introduce the state-of-the-art 3GPP and O-RAN standardization work on enhancing RAN energy efficiency. Then we highlight three unique ways for enabling energy optimization in telecommunication networks, including full stack acceleration, network functions consolidation, and shared infrastructure between communication and artificial intelligence. These network design strategies not only allow for considerable overall reduction in the energy footprint, but also deliver several added benefits including improved throughput, reduced cost of ownership, and increased revenue opportunities for telcos.

研究动机与目标

• 促进5G RAN部署中能效的重要性认识。
• 总结在RAN能效方面的最新标准化工作（3GPP、O-RAN）。
• 突出在保持或提升性能的同时，降低能耗足迹的实际设计策略。
• 解释全栈加速、功能整合和AI共享基础设施如何带来能耗与成本收益。

提出的方法

• 评审并综合与RAN能效相关的3GPP和O-RAN标准化工作。
• 提出三条能量优化路径：全栈加速、网络功能整合，以及通信与AI之间的共享基础设施。
• 讨论这些方法在能源节省之外的潜在益处，如吞吐量提升与总拥有成本（TCO）降低。

实验结果

研究问题

• RQ1 当前的标准化工作（3GPP和O-RAN）在RAN中解决能效问题的有哪些？
• RQ2 在5G/下一代网络中，哪些实际设计策略可以显著降低RAN的能耗？
• RQ3 除了节能之外，实施这些能量优化方法还能带来哪些额外的好处？
• RQ4 人工智能与共享基础设施的整合如何影响RAN的能效性能与经济性？

主要发现

• RAN中的能效是正在进行的5G部署中的一个主要关注点。
• 3GPP和O-RAN的标准化工作关注RAN中的能量优化。
• 识别出三种被认为特别有影响力的设计策略：全栈加速、网络功能整合，以及通信与AI之间的共享基础设施。
• 这些方法在降低能耗的同时，可以提高吞吐量并降低电信运营商的总拥有成本（TCO）。