1、研究院 5G 基站节能技术白皮书(2020) 1 5G 基站节能技术白皮书 5G 基站节能技术白皮书 (2020 年) (2020 年) 研究院 研究院 研究院 研究院 5G 基站节能技术白皮书(2020) 2 前前 言言 5G 小区带宽是 4G 的 5 倍以上,且室外主要使用复杂度较高的 64/32 通道 Massive MIMO 设备, 导致 5G 基站功耗极高。 数据显示, 2019 年初 5G 基站功耗约为 4G 基站的 34 倍,高功耗是运营商大规 模部署 5G 的棘手问题。 过去一年多, 引导产业界持续开展降低功耗关键技术的 研究,提出了“三技术领域、三阶段部署”的综合解决思路。其
2、中, “三技术领域”是指设备级节能、站点级节能、网络级节能三大技术 领域; “三阶段部署”是基于技术成熟的先后顺序,分先单站硬件、 再单站软件、最终网络协同三个部署阶段。2020 年初,第一阶段的 “单站硬件节能方案”已基本成熟,目前已在二期网络设备中规模应 用,基站功耗值已大幅降低,但与 4G 相比仍偏高。因此,降低 5G 基 站功耗仍将是近两三年的重点攻关工作。 为了更好的落实公司“降本增效”战略,制定了 5G 基 站节能技术白皮书,从 5G 基站节能的需求、目标出发,聚焦于设备 级、站点级、网络级节能三大技术领域,提出相应的技术需求和应用 场景建议,以及 5G 基站节能技术的总体路标要求
3、,以降低 基站功耗,实现更加绿色、高效、可持续发展的 5G 网络,满足 5G 发 展及网络运营要求。 其中,设备级节能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 研究院 研究院 5G 基站节能技术白皮书(2020) 3 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。 本白皮书起草单位:研究院 本白皮书主要起草人:刘建华,边森,黄庆,张瑞艳,王希栋, 徐婧文 本
4、白皮书审核单位:总部计划建设部 本白皮书主要审核人:毕成,张晟 研究院 研究院 5G 基站节能技术白皮书(2020) 1 目 录 1. 5G 基站节能概述 2 1.1 5G 基站节能需求 2 1.2 5G 基站节能目标 2 2. 5G 基站节能技术和应用场景 3 2.1 设备级节能技术 3 2.1.1 基站能耗分布 3 2.1.2 基站能耗降低需求 4 2.2 站点级节能技术 5 2.2.1 基础型节能技术 5 2.2.2 增强型节能技术 7 2.3 网络级节能技术 8 2.3.1 多网协作节能技术 8 2.3.2 多网协作硬件架构 9 3. 5G 基站节能技术总体路标 11 4. 总结与展望
5、 13 缩略语列表 14 参考文献 15 研究院 研究院 5G 基站节能技术白皮书(2020) 2 1. 5G 基站节能概述1. 5G 基站节能概述 1.11.1 5G 基站节能需求 5G 基站节能需求 2019 年以来, 通过引入新架构、 新材料以及提出新的共存指标, 5G 基站功耗值已大幅降低,但与 4G 相比仍偏高,建议通过进一步提 升基站芯片能力、工艺和集成度,扩大节电关键功能以及网络级节能 方案的规模应用,力争功耗平均每年可降低 10%以上(近三年内) 。 1.21.2 5G 基站节能目标 5G 基站节能目标 基于以上节能需求,设备级、站点级和网络级节能目标如下: 设备级节能:设备级
6、节能:实现更高效率的新架构、新材料、新功能。扩大 液体散热、高功放效率、高集成度器件的应用,实现整机功耗 的逐年降低; 站点级节能:站点级节能:实现能耗采集、亚帧关断、通道关断、深度休眠 的 5G 商用部署,并探索设备关断等增强性节能技术的性能及 应用场景,推动网络智能节能,充分挖掘节能潜力; 网络级节能:网络级节能: 开展多网络协作节能系统建设, 实现商用网络规 模部署;在 C-RAN 集中部署的条件下,通过 BBU 基带资源池 共享,节省硬件板卡配置,实现节能效果。 研究院 研究院 5G 基站节能技术白皮书(2020) 3 2. 5G 基站节能技术和应用场景 2. 5G 基站节能技术和应用