導讀

5G建設如火如荼。5G除了高網速、低延時外，其實還有一些不得不說的問題，比如說功耗。一方面是5G手機功耗，另一方面是5G基站功耗，據有關數據顯示，2019年初5G基站功耗約為4G基站的3~4倍。高功耗是運營商大規模部署5G的棘手問題。為此，中國移動發布了《5G基站節能技術白皮書》。

《白皮書》重點闡述了整機能耗分布、節能對芯片能力、工藝、集成度的要求；站點級節能技術描述了亞幀關斷、通道關斷、深度休眠等基礎型節能技術和微站關斷、下行功率控制、載波關斷功能等增強型節能技術的要求；網絡級節能描述了多網協作節能技術和多網協作硬件架構技術要求等；技術路標章節給出了未來 3 年，中國移動在上述技術領域的需求和目標。

白皮書提到，5G基站節能包括設備級、站點級和網絡級節能。

設備級節能，主要包括器件、硬件設計等方面的硬件節能方案；站點級節能，主要包括亞幀、通道關斷及深度休眠等軟件節能方案；網絡級節能，指從多網協調角度實現智能節能方案。

設備級節能

基站設備中，能耗最高的是射頻功放，需進一步提升功放在整機中的工作效率，以及在低負載下保持較高效率的能力，并增強 DPD算法的魯棒性，支持功放配置狀態實時調整狀態下線性工作。

數字器件的集成度和芯片處理能力也會大幅影響設備功耗。在芯片處理能力提升的同時，數字中頻和基帶處理部分需要進一步優化算法，降低處理復雜度，降低功耗。

站點級節能

站點級節能包括基礎型節能技術和增強型節能技術。

基礎型節能技術

能耗采集：5G基站能夠采集BBU及AAU的功耗并通過OMC-R上報。

亞幀關斷：基站檢測到部分下行亞幀(符號)無數據發送時，在此周期內關閉功率放大器等射頻硬件，降低靜態功耗；功能生效時間顆粒度為微秒級別。

通道關斷：室外宏站通過關閉（或休眠）部分發射射頻通道，以達到降低功耗的目的；關斷或開啟的時間顆粒度為秒級。

深度休眠：基站關閉AAU功放、絕大部分射頻以及數字通路，僅保留最基本的數字接口電路，使AAU進入深度休眠狀態以達到降低功耗的目的。

增強型節能技術

載波關斷：在多層頻點小區同覆蓋場景下，當小區負荷低，可考慮關閉其中一個載波，降低功耗。

4G/5G共模基站協作關斷：在4G和5G網絡重疊覆蓋區域下，引入5G與4G共模基站協作關斷功能，根據業務量高低智能關斷5G載波，實現節能效果。

下行功率優化：5G支持基站下行基于用戶級調整發射功率，在保證用戶感知不下降的前提下，減小基站對部分用戶的下行發射功率， 實現節能效果。

智能節能：將5G節能與人工智能相結合，引入智能業務預測算法，提高針對每個小區、不同時間點的預測準確度，從而精細化制定相應的節能策略，形成“節能智能大腦”，做到“一站一策、一時一策”， 在保證用戶體驗的前提下充分挖掘節能潛力。

設備關斷：在深度休眠基礎上，通過優化網管告警流程和遠程操控，進一步下電關斷AAU，實現零業務零功耗。

網絡級節能技術

隨著5G網絡的部署，現網將出現4G TDD/FDD、5G NR長期共存的現狀，同時5G網絡目前在2.6Ghz部署時存在大量的與 TD-LTE共模的站點，因此在現網中可通過應用網絡級節能技術實現進一步能效提升。C-RAN作為5G部署的重要方式，通過基帶集中，相比傳統部署方式能夠有效降低機房功耗及相應成本。

多網協作節能技術

多網協作節能技術利用現網的配置、性能統計等基礎數據，基于內置的策略算法，在保證業務質量的前提下對小區進行關斷，以實現降低現網能耗的目標。

該技術應支持TD-LTE和LTE FDD、5G NR等多種網絡制式下的典型基站設備，適用于單網或多網共存場景，可根據網絡環境的不同通過在網管段進行數據采集和大數據處理自動識別多頻多模網絡狀態下覆蓋小區及容量小區，進行適時小區關斷和喚醒，需網管系統支持批量指令下發。

該技術可以基于特征聚類和神經網絡算法對5G設備級節能功能進行參數優化，實現設備級節能功能效果最大化，可應用于4G/5G有較多重疊覆蓋的網絡場景。

多網協作硬件架構

C-RAN通過機房集中，僅在遠端保留射頻和天線的方式，減少基站的數量及其配套設備（如空調、備電需求），可實現降低能耗的目標。

責任編輯：lq