【中移智库】2024年5G-A赋能绿色通信：节能标准进展挑战与展望报告_21页_442kb

报告摘要

5G-A赋能绿色通信：节能标准进展、挑战与展望

核心内容

5G-A（5G-Advanced）作为5G技术的演进，正逐步引入更多节能机制，以应对日益增长的通信设备能耗问题。在5G-A标准研究中，3GPP从时域、频域、空域和功率域等多个维度开展了网络与终端节能技术的标准化工作，旨在通过技术创新实现绿色通信目标。

主要观点与关键信息

一、5G-A网络节能标准进展

1. 时域节能技术

小区级DTX/DRX：允许小区在无流量或预期流量非活动时段进入休眠状态，关闭部分或全部数据业务及参考信号的传输与接收，从而降低能耗。
公共信号自适应传输：在网络负载较低时，动态调整公共信号（如SSB、PRACH、Paging）的传输方式，实现稀疏传输以节省功耗。

2. 频域节能技术

辅小区SSB-less：在载波聚合场景下，辅小区可不发送SSB，终端通过锚点小区获取定时与同步信息。
辅小区SSB按需触发：辅小区默认不发送SSB或以长周期发送，当终端有需求时，网络可快速触发发送，满足定时、同步和AGC等需求。
SIB1按需触发：节能小区默认不发送SIB1，终端可通过唤醒信号获取SIB1信息，降低网络广播开销。

3. 空域与功率域节能技术

基于多CSI的自适应通道关断：根据负载及CSI信息，动态关闭部分通道/天线，降低传输能耗。
基于多CSI的自适应功率回退：根据负载及CSI信息，动态降低发射功率，实现节能。

适用场景与优缺点：

公共信号节能机制：适用于网络空载或低载场景，技术实现灵活，但可能影响终端传输效率。
数据传输节能机制：适用于网络轻载或中载场景，性能无损，但终端需增加CSI计算与上报开销。

二、5G-A终端节能标准进展

1. LP-WUR/LP-WUS机制

主接收机：接收传统NR下行信号，性能强但功耗高。
低功耗唤醒接收机（LP-WUR）：用于接收LP-WUS和LP-SS信号，功耗极低但接收性能弱。

主要特征：

LP-SS和LP-WUS均为OOK信号，终端仅需进行基础包络检测或时域相关检测即可解调。
LP-SS周期性发送（如320ms），用于定时与同步。
LP-WUS用于指示终端是否开启主接收机，分为空闲态和连接态两种场景。

优势与缺点：

优势：可实现终端深度节能，降低功耗。
缺点：主接收机开启延迟较高，可能影响用户体验；终端需额外支持低功耗接收机，增加硬件成本。

三、节能标准与产业应用面临的挑战

前向兼容性问题：现有终端不支持新协议，限制了节能机制的应用范围。
使用场景受限：部分节能技术依赖其他小区辅助，适用范围有限。
机制间相互影响：各节能机制独立设计，相互之间存在冲突，需综合考虑。
一侧节能增加另一侧开销：网络节能技术需终端接收额外信号，终端节能技术需网络发送新信号，双方实现难度较大。

四、总结与展望

5G-A通过标准化丰富的节能机制，显著提升了网络与终端的能效，为绿色通信提供了重要支撑。然而，当前标准在兼容性、适用场景、机制协同等方面仍面临挑战。未来，随着通信频段更高、带宽更大、天线/通道数更多，设备功耗将显著增加，因此，能耗降低与能效提升将成为通信行业发展的核心议题。

业界应更加注重设计普适、统一且能平衡网络与终端需求的节能机制，推动绿色通信的全面实现。