中国移动发布了《5G基站节能技术白皮书》

导读

5G建设如火如荼。5G除了高网速、低延时外，其实还有一些不得不说的问题，比如说功耗。一方面是5G手机功耗，另一方面是5G基站功耗，据有关数据显示，2019年初5G基站功耗约为4G基站的3~4倍。高功耗是运营商大规模部署5G的棘手问题。为此，中国移动发布了《5G基站节能技术白皮书》。

《白皮书》重点阐述了整机能耗分布、节能对芯片能力、工艺、集成度的要求；站点级节能技术描述了亚帧关断、通道关断、深度休眠等基础型节能技术和微站关断、下行功率控制、载波关断功能等增强型节能技术的要求；网络级节能描述了多网协作节能技术和多网协作硬件架构技术要求等；技术路标章节给出了未来 3 年，中国移动在上述技术领域的需求和目标。

白皮书提到，5G基站节能包括设备级、站点级和网络级节能。

设备级节能，主要包括器件、硬件设计等方面的硬件节能方案；站点级节能，主要包括亚帧、通道关断及深度休眠等软件节能方案；网络级节能，指从多网协调角度实现智能节能方案。

设备级节能

基站设备中，能耗最高的是射频功放，需进一步提升功放在整机中的工作效率，以及在低负载下保持较高效率的能力，并增强 DPD算法的鲁棒性，支持功放配置状态实时调整状态下线性工作。

数字器件的集成度和芯片处理能力也会大幅影响设备功耗。在芯片处理能力提升的同时，数字中频和基带处理部分需要进一步优化算法，降低处理复杂度，降低功耗。

站点级节能

站点级节能包括基础型节能技术和增强型节能技术。

基础型节能技术

能耗采集：5G基站能够采集BBU及AAU的功耗并通过OMC-R上报。

亚帧关断：基站检测到部分下行亚帧(符号)无数据发送时，在此周期内关闭功率放大器等射频硬件，降低静态功耗；功能生效时间颗粒度为微秒级别。

通道关断：室外宏站通过关闭（或休眠）部分发射射频通道，以达到降低功耗的目的；关断或开启的时间颗粒度为秒级。

深度休眠：基站关闭AAU功放、绝大部分射频以及数字通路，仅保留最基本的数字接口电路，使AAU进入深度休眠状态以达到降低功耗的目的。

 

增强型节能技术

载波关断：在多层频点小区同覆盖场景下，当小区负荷低，可考虑关闭其中一个载波，降低功耗。

4G/5G共模基站协作关断：在4G和5G网络重叠覆盖区域下，引入5G与4G共模基站协作关断功能，根据业务量高低智能关断5G载波，实现节能效果。

下行功率优化：5G支持基站下行基于用户级调整发射功率，在保证用户感知不下降的前提下，减小基站对部分用户的下行发射功率， 实现节能效果。

智能节能：将5G节能与人工智能相结合，引入智能业务预测算法，提高针对每个小区、不同时间点的预测准确度，从而精细化制定相应的节能策略，形成“节能智能大脑”，做到“一站一策、一时一策”， 在保证用户体验的前提下充分挖掘节能潜力。

设备关断：在深度休眠基础上，通过优化网管告警流程和远程操控，进一步下电关断AAU，实现零业务零功耗。

网络级节能技术

随着5G网络的部署，现网将出现4G TDD/FDD、5G NR长期共存的现状，同时5G网络目前在2.6Ghz部署时存在大量的与 TD-LTE共模的站点，因此在现网中可通过应用网络级节能技术实现进一步能效提升。C-RAN作为5G部署的重要方式，通过基带集中，相比传统部署方式能够有效降低机房功耗及相应成本。

多网协作节能技术

多网协作节能技术利用现网的配置、性能统计等基础数据，基于内置的策略算法，在保证业务质量的前提下对小区进行关断，以实现降低现网能耗的目标。

该技术应支持TD-LTE和LTE FDD、5G NR等多种网络制式下的典型基站设备，适用于单网或多网共存场景，可根据网络环境的不同通过在网管段进行数据采集和大数据处理自动识别多频多模网络状态下覆盖小区及容量小区，进行适时小区关断和唤醒，需网管系统支持批量指令下发。

该技术可以基于特征聚类和神经网络算法对5G设备级节能功能进行参数优化，实现设备级节能功能效果最大化，可应用于4G/5G有较多重叠覆盖的网络场景。

多网协作硬件架构

C-RAN通过机房集中，仅在远端保留射频和天线的方式，减少基站的数量及其配套设备（如空调、备电需求），可实现降低能耗的目标。

责任编辑：lq