不知道大家是不是跟文檔君一樣，從小被囑咐出門必帶三件套：鑰匙、錢包和身份證。

而如今，大家出門可以就帶一樣：手機。如果還要再加一樣，那得是充電寶。

在5G時代，咱有了5G智能手機，隨時隨地可以高速上網、查資料、導航、辦公、收付款、購物、看視頻、玩游戲、聊天......可謂“手機在手，天下我有”。

但這么多的高速應用也意味著手機電量嘩嘩地跑啊！走出去后，最怕的就是人未到家，手機的電就沒了.....

手機是否省電，成為影響用戶體驗和是否開啟5G服務的一個重要因素。為了提升5G手機的續航能力，業界紛紛從應用程序、操作系統、屏幕、芯片、更大容量的電池等方方面面著手，卷到飛起。

3GPP作為5G標準的制定者，自然也制定出一系列特性來使5G終端設備（包括5G手機）節能省電。

那么，在已凍結的R15~R17版本中，3GPP為5G終端省電都提供了哪些特性？文檔君為您一一道來。

在R15版本，針對終端省電未設置專門的工作項，但實際已經具備了終端省電相關的特性：非連續接收（DRX）和部分帶寬自適應。

盡管手機很好玩，文檔君也并不是時時刻刻都玩著，而是時不時會停下來，讓眼睛休息一下，也讓手機“歇一歇”。因此，在實際應用中，咱們的終端在一段時間內有數據傳輸，在接下來一段時間內沒有數據傳輸。那么，讓終端時不時“打盹”一下，不要時刻都處于“高度專注”的工作狀態，是否可行呢？本著這個想法，3GPP設計了非連續接收特性。

非連續接收（Discontinuous Reception，DRX）：給終端劃分DRX周期，一個周期內設有喚醒期和休眠期。喚醒期到來時，終端醒來，時刻查看有沒有自己的任務；喚醒期結束時，如果沒接收到新的數據傳輸指令，則進入休眠。因為終端不再一直處于喚醒狀態，就減少了耗電。

部分帶寬（Bandwidth Part，BWP），指在全帶寬的基礎上劃分出一些小帶寬。

部分帶寬自適應：當數據量大時，終端在大BWP帶寬上工作；當數據量小時，終端切換到小BWP帶寬上工作。在小帶寬上工作時終端處理的數據量大大降低，便能起到省電的作用。

舉個：終端接入網絡后，可配置多個BWP，如下圖的BWP1、BWP2、BWP3。隨著時間變化，終端處理的業務在變化，終端工作的BWP會自適應切換，從而省電。

BWP自適應的省電效果如何呢？

以20 MHz和100 MHz作對比，不同的廠家評估的省電的效果有差異，但是大概都會有20%~30%的省電效果，這樣的省電效果文檔君覺得相當不錯了！

R16版本，開始重視省電，專門設立了一個工作項“UE Power Saving”來研究終端省電技術，從多方面入手研究終端省電。這個特性省一些，那個技術省一些，方方面面加起來，省電效果就大幅提升啦。

在R15版本，不管有沒有數據傳輸，只要到了DRX喚醒期，終端都要醒來。如果能在沒數據傳輸時，即使到了DRX喚醒期終端也不用醒來，不就可以進一步節能嗎？于是，在R16版本，引入DRX自適應（又叫WUS，Wake-up Signaling）特性。

DRX自適應：在每個DRX周期到來前，給終端發一個WUS信號，提前告知終端在接下來的喚醒期是否需要醒來。如果WUS指示不需要醒來，那么終端就在DRX喚醒期也保持休眠。這樣就進一步減少終端醒來的時間了，因此進一步省電了。

跨時隙調度：下行PDCCH和PDSCH不在同一個時隙內調度。終端接收PDCCH控制信號后，在一定的間隔后再對PDSCH中的業務數據進行解碼，而不是立即解碼。

對于終端來說，相當于活兒可以慢慢干，不趕時間，便不需額外緩存PDSCH。終端可選擇性地關掉部分射頻和基帶模塊，從而達到省電的效果。

MIMO技術可大大提升數據的傳輸效率，但相應也帶來更大的功耗。

最大MIMO層自適應指最大MIMO層數可動態調整。也就是說，在一些情況下，終端可關閉部分接收機，降低終端的功耗。

結合部分帶寬自適應特性，當終端工作在較小的BWP上時，因為對數據量要求不高，可以減小上行和下行流數。這種情況下，省電效果就強大了。

5G NR終端有3種RRC（Radio Resource Control，無線資源控制）狀態：連接、空閑、非激活。

連接：終端和基站、基站和核心網之間都建立了連接，可以隨時傳輸數據，但終端功耗高。

空閑：終端和基站、基站和核心網之間的連接都切斷，終端功耗低，但無法做業務，轉入連接態的時延較高。

非激活：終端和基站之間連接切斷，基站和核心網之間的連接保留，終端功耗低，如果有業務到來可以快速轉入連接態。

如果終端需要處理的數據量不多，或者不需要發送數據了，就主動地要求退出連接狀態，進入非激活狀態或空閑狀態，這樣必定會降低功耗，省電。

在輔載波場景，有多個激活載波時，主小區（Pcell）和輔小區（Scell）可同時向終端發送數據，以提升數據傳輸速率。

可如果輔小區沒有數據傳輸，終端也要持續監測，那是在做無用功啊。

于是，設計了輔小區休眠特性：如果某輔小區沒數據，便進入休眠，從而降低功耗。

RRM（Radio Resource Management，無線資源管理）測量主要用于小區重選。理論上，終端在連接態需要進行較高頻次的RRM測量，在空閑態或非激活態時，還保持高頻次的RRM測量就沒必要了，完全是浪費能耗。

空閑態和非激活態減少RRM測量：當終端處于空閑態或非激活態，將RRM測量的頻次降低，不要測得那么密集，便能達到終端省電的效果。

終端運行過程中可能由于業務量較小或終端電量受限，希望通過降低配置的方式盡量節約終端電量，于是向基站上報節能輔助信息（UE Assistance Information，UAI）。基站根據終端上報的信息進行針對性調整，以降低終端能耗。具體過程如下：

基站給終端下發UE能力查詢消息。

終端回復基站，告知其支持哪些節能能力。

基站通過RRC（Radio Resource Control，無線資源控制）重配消息為終端配置不同的節能配置。

業務量較小或終端電量受限時，終端向基站上報UAI，并攜帶推薦的節能配置。

基站根據終端的推薦配置進行針對性調整，為終端節能。

不再需要節能時，終端向基站上報UAI，通知基站恢復配置。

基站下發RRC重配消息恢復終端配置，提高終端業務速率。

R17版本在R16版本基礎上，更加重視節能省電，設立了專門的工作項“UE Power Saveing Enhancements”，對終端省電技術進一步增強。

在每個尋呼周期內，終端需要在自己的尋呼時機（Paging Occasion，PO）到來時，去監聽該尋呼時機上是否存在對自己的尋呼。歸屬于同一個尋呼時機的終端會被分到同一組。在時間跨度為一個或多個PO，網絡側用一個下行控制消息提前喚醒一組或多組終端來監聽尋呼消息。

把終端比作工人，這就相當于，每個工人，都有一個領任務的時間表。時間一到，就去操場聽點名，被點到就領任務干活；沒被點到就回去休息。對于領任務時間表一致的工人，就分到同一組，時間一到就通知整組工人都去聽點名。對于那些按時跑到操場卻沒領到任務的工人來說，這不是白跑一趟嗎？如果有人能把消息打探好，有任務的工人才去操場領任務，無任務的工人就好好歇著，不是更好嗎？按這個思路，設計了一個特性：尋呼提前喚醒指示（Early Paging Indication，EPI）。

在終端的PO到達之前，EPI指示會告知終端，即將到來的PO中有沒有對此終端的尋呼。如果有，處于空閑態的終端會醒過來，與網絡側建立連接；如果沒有，終端不用醒過來，這樣就起到省電的作用啦。

除了告知是否存在對終端的尋呼，EPI還可以攜帶子分組信息，按尋呼率的高低將終端進一步劃分子組，從而避免尋呼率低的子組終端被頻繁喚醒。

與基本尋呼過程相比，EPI可節省17%~34%的能量。如果EPI有補充子組信息，則可額外再節省10%的能量。

TRS，Tracking Reference Signal，跟蹤參考信號。CSI-RS，Channel State Information Reference Signal，信道狀態信息參考信號。

按照傳統流程，空閑態和非激活態終端在接收Paging消息之前需要監聽SSB，來選擇合適的波束，再根據SSB波束映射關系映射到PO去監聽尋呼。監聽尋呼消息接收的整個過程，持續時間比較長，導致終端被喚醒的時間會比較長，比較耗電。

有了TRS/CSI-RS特性后，基站通過DCI或者Paging DCI下發位圖，告訴終端有沒有當前配置的有效的TRS/CSI-RS參考信號的資源集合。終端根據TRS/CSI-RS獲得解碼尋呼消息的參考信號，不再監聽Pageing消息，縮短終端被喚醒的時長，從而達到省電的目的。

SSSG （Search Space Set Group）指搜索空間集合組。網絡對不同的SS搜索空間進行分組，不同組的監聽密度不同。

Enhanced SSSG Switching：根據終端數據量大小動態調整終端的搜索空間集合組。終端數據量大，終端切換到PDCCH監聽密度大的組；終端數據量小時，終端就切換到PDCCH監聽密度小的組，以此來降低終端的PDCCH監聽密度。終端監聽總次數少了，自然就更省電了。

PDCCH Skipping：跳過一些PDCCH解調。

在沒有數據發送時，網絡側會通知終端，不進行PDCCH監聽，待有數據發送時，再進行PDCCH監聽。網絡側通過RRC配置來告訴終端應該跳過多長時間的PDCCH解調。

現代通信技術飛速發展，哪里有需求，哪里就有大量人力去攻克難題、滿足需求。在我們看不見的地方，各種省電技術在悄悄升級，手機省電效果必將越來越強大。科技仍在不斷進步，文檔君跟大家一起期待未來！