Taajuusalueenkäsittelyyksikkö (BBU) Matkaputkien Ytimenä

BBU:n (Baseband Unit) energiansäästön optimointi on keskeistä 4G/5G-verkkojen käyttökustannusten vähentämiseksi, koska BBUn energiankulutus on merkittävää jatkuvan käytön vuoksi prosessointimoduuleissa, lähetin/vastaanotinmoduuleissa ja jäähdytysjärjestelmissä. Keskeisiä strategioita ovat muun muassa dynaaminen resurssien skaalaus, jossa keskeneräiset prosessoriytimet tai radioliittymämoduulit suljetaan pois hiljaisina aikoina (esim. yöllä), mikä vähentää energiankulutusta 20–30 % vaikuttamatta palvelun laatuun. Adaptiivinen jännitteen ja taajuuden säätö (AVFS) säätää CPU:n kellotaajuutta ja jännitettä reaaliaikaisen kuorman mukaan – matalampi taajuus vähäisen käytön aikana vähentää energiankulutusta säilyttäen reaktiokyvyn. Lepotilat, kuten keskeneräisten käyttäjien epäjatkuvan vastaanoton (DRX) toiminto, mahdollistavat BBU:n siirtymisen matalan virrankulutuksen tilaan, kun sitä ei käytetä aktiivisesti, ja heräämistä säädetään niin, että viivepiikit vältetään. Myös laiteoptimointi vaikuttaa energiansäästöön: korkean hyötysuhteen virtalähteiden (80+ Platinum -sertifiointi) käyttö vähentää muunnoshäviöitä, kun taas edistynyt lämpötilan hallinta (esim. nopeudeltaan säädettävät tuuletinjärjestelmät) mukauttaa jäähdytystä lämpötilan mukaan välttäen tarpeettoman energiankulutuksen. RRU:ihin (Remote Radio Units) koordinoitu toiminta lisää säästöjä – BBUn voidaan lähettää lepotilaan signaaleja käyttämättömiin RRU:hun, jolloin verkko siirtyy synkronoituun matalan virrankulutuksen tilaan huipputuntien ulkopuolella. Koneoppimisalgoritmit ennustavat liikennemalleja ja mahdollistavat ennakoivan virrankulutuksen säädön; esimerkiksi aamuruuhkien lähestyessä resursseja nostetaan etukäteen. Kokeilut kentällä osoittavat, että nämä strategiat voivat vähentää BBU:n energiankulutusta jopa 40 % maaseutuverkoissa ja kaupunkialueilla 15–25 % säästöt liikenteen jatkuvuuden vuoksi. Tärkeää on, että optimointi tasapainottaa säästöjä ja suorituskykyä – viive ja siirtonopeus tulee pysyä palvelutasosopimuksen (SLA) rajoissa kriittisille sovelluksille, kuten hätäpalveluille tai teollisuuden IoT:lle.