城大開發新技術節省手機網絡用電至少4.5% 可應用於未來流動通訊網絡


香港城市大學(城大)電子工程學系副教授黃永明博士領導的團隊成功研發新技術,可有效降低手機網絡基站至少4.5%用電量,所節省的能源足以供逾5000個家庭一年使用。為解決未來流動數據量高而産生龐大耗電量的問題,團隊已着手研究將技術應用於未來流動通訊網絡。

黃博士解釋,基站佔整個手機網絡運作總耗電量的70-80%,而基站內其中一個耗電量頗大的主要裝置是無線電收發器,用來接收和發放訊號。一般來說,即使只有少數用戶使用網絡,這些基站仍須不斷運作,令耗電量維持高水平,因而浪費不少能源,尤其在手機使用率偏低時段。

黃博士說︰「若手機網絡用量處於低位時,把收發器轉為耗電量低的睡眠模式,便能節省能源。可是,把基站部分轉發器轉為睡眠模式,會導致網絡整體負載量減少,服務質素或會下降。因此,要決定如何和把多少個收發器轉為睡眠模式,同時不降低服務質素,便需從宏觀角度及有系統地協調整體基站的運作。」

在香港特區政府創新及科技基金資助和SmarTone的技術支援下,黃博士和他的團隊開發了一套新技術,能根據真實網絡的數據流量紀錄及能量模型,有效地評估基站內部分收發器進入睡眠模式後的電力消耗,並應用同樣由團隊開發,準確和運算效率高的IESA-CN分析近似法,以評估網絡服務質素。

黃博士解釋說︰「IESA-CN的好處是它的運算速度比傳統評估網絡服務質素的電腦模擬方法快很多。論運算速度,分析近似法只需0.2秒,而模擬方法則需3小時,快了逾50,000倍,且準確度處於合理水平。因此我們建議採用IESA-CN來快速找出平衡節能與網絡服務質素的最佳方案。」

經過多次在基站實地測試,黃博士指方案能節省基站至少4.5%耗電量,同時維持良好服務水平。團隊估計,若全港基站均採用此技術,所節省的電力至少足以供5,000個住戶一年使用。他補充,新技術有助手機網絡供應商根據所提供的服務水平,改善網絡設計,從而節能。

SmarTone科技總裁鄒金根先生說:「SmarTone作為領導業界的流動網絡商,一向致力支持學術科研,並推動研發嶄新的網絡資源運用技術,為未來網絡發展鋪路及對環境保護作出貢獻。SmarTone透過這次創新及科技基金資助項目提供技術支援予城大電子工程學系,我們能更精準掌握網絡基站的用電特性及模式,將有助技術團隊日後在規劃網絡資源上,達至更高效及節能的安排,推動綠色能源。」

黃博士指出,在可預見的將來,流動數據用量將不斷提升,基站的數目亦會相應地增加;將來推行新一代網絡時,基站耗電量會比目前的3G和4G網絡更大,因此有迫切需要為未來基站研究省電方案。團隊現正研究此省電技術的進一步應用。他相信,技術廣泛應用於新一代網絡後,省電效能會更顯著。

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