中国移动研究院依托“智核”实验室发布UPF智能绿色节能方案

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近日，中国移动研究院联合中国移动安徽公司、中兴通讯，依托于“智核”协同创新实验室，发布了5G核心网UPF智能绿色节能方案，该方案通过深度学习技术对UPF话务量和负荷进行精准预测和评估，实现算力与话务的有效匹配，助力构建运营商高效低碳网络。

在全球各行业低碳转型的大背景下，节能减排已成为人类社会可持续发展的重中之重，中国移动积极响应国家“双碳”战略号召，勇于践行社会责任，致力于绿色节能网络技术的不断研究与探索。随着人工智能的不断发展与应用落地，中国移动研究院努力实现5G核心网、人工智能与节电技术的创新融合，提升网络智能化水平，促进网络降本增效。

在网络能化方向，中国移动研究院前期牵头3GPP网络智能化架构、协议接口等相关课题，主导了TS 23.288、TS 29.520等系列标准规范的制定，定义了基于核心网智能化网元NWDAF的智能架构及能力体系。为推动网络智能化转型的全面升级，激发省研合作范式创新，2022年7月，中国移动研究院联合安徽公司成立“智核”协同创新实验室。

为进一步助力核心网智能化在节能减排领域的落地转化，中国移动研究院基于NWDAF的AI能力及UPF设备的性能特性，重点从智能协同、节点调度和异常恢复三个方面开展方案研究，推出UPF智能化节能创新方案。

一是智能协同。中国移动研究院设计并引入业界首个遵循3GPP规范的服务拆分式智能化网元NWDAF，包含模型训练模块MTLF、逻辑推理模块AnLF、数据采集与协调模块DCCF以及数据存储模块ADRF。DCCF首先采集UPF的历史数据，MTLF采用深度神经网络模型进行训练，AnLF根据当前时段数据完成UPF所需算力的精准评估，并下发至UPF。通过四个智能模块间高效协作，给出算力需求的智能预测。

UPF节能智能协同机制

二是节电调度。中国移动研究院创新性提出基于智能网元算力预测的UPF逐级资源调度机制，当算力需求未超过休眠阈值时，对物理CPU进行降频/升频等节电控制；当算力需求超出休眠阈值后，先对系统资源进行动态调度，再针对空闲资源进行CPU休眠/唤醒等节电控制。

三是异常恢复。面对现网割接、信令突发等场景， UPF可根据内部对业务负载或CPU负载等实时监测机制，无需等待智能网元的决策，迅速自主唤醒或恢复CPU资源，快速承接业务，提升系统鲁棒性。

依托“智核”协同创新实验室，结合中国移动省公司现网数据模型，中国移动研究院对UPF智能绿色节能方案进行了2B及2C商用的可行性、可靠性、节能效果的测试验证。实验结果表明，基于核调频及核休眠的技术，2C UPF板卡可节能20%以上，2B UPF板卡可节能30%以上，节能效果显著。

未来，中国移动研究院将持续发挥标准引领作用，进一步强化通信网络与人工智能、节电技术融合的研究及应用探索，构建5G核心网绿色节能技术体系，强化与产业各界紧密协作，推动产业成熟，推进核心网节能技术应用，助推通信行业绿色发展。

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