5G无线网节能关键技术
2021-03-30 01:39:30
移动通信
2021年2期
（中国移动研究院，北京 100032）
0 引言
当前我国已经建成了全球最大规模的5G 商用网络，相比4G 网络，5G 网络带宽大、流量高，5G 设备发射功率高、通道数多，5G 单站额定功耗约为4G 多载波基站的2～3 倍，成为制约5G 网络可持续发展的重要挑战之一。中国移动在5G 节能方面建立了设备、站点、网络三个级别的5G 节能技术体系，进一步引导产业提升数字器件的集成度、芯片处理能力，开展节能软件方案研究和应用。
下文将从5G 基站节能的需求、目标出发，聚焦于软硬件节能技术的研究发展，并根据试验结果提出相应的技术需求和应用场景建议。
1 功耗分布分析和硬件方案
1.1 功耗分布
本论文研究基站硬件功耗模型，分析各模块优化空间和节能方案，提出设备指标，促进基站设备功耗降低。基站功耗可以分为AAU 和BBU 两大部分，AAU 的功耗约占整机功耗的90%，是基站功耗的主要组成部分。5G AAU 主要模块包括基带上移、数字中频、收发信机以及PA 等，AAU 整机功耗的大小和基站负荷相关（由于PA引起）[1-2]。
功耗随着业务负载的变化而变化，各功能模块的功耗比例也随之发生变化。如图1、图2 所示，在满载条件下，PA 占比接近60%，是AAU 功耗最主要来源；在空载条件下，PA 占比下降至30%，与数字中频、收发信机共同构成AAU 功耗主要来源。因此，在设备级节能技术领域，不仅要提升功放效率，降低功放功耗，在5G 初期负载较低的情况下，更需要降低小信号和数字中频模块的基础功耗[3]。
图1 AAU能耗分布图
图2 AAU模块功耗变化趋势
1.2 硬件节能方案……
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