爱立信Ericsson20246G无线接入网RAN能源绩效白皮书十年一遇的机遇英文版18页_868kb

6G无线接入网络能源性能：十年一遇的机遇
本文探讨了6G网络在能源效率方面的提升潜力及关键设计方向。电信行业面临的高能耗问题促使对6G能源性能的重视，尤其在保持服务增长的同时降低网络能耗。能源性能指在满足用户吞吐量、容量和延迟等性能要求的前提下最小化网络能耗，需系统性优化，任何环节的失误都可能导致整体能耗上升。

当前移动网络中，无线接入网（RAN）占总能耗的76%。传统RAN站点通常支持多代技术，且大量设备使用十年以上。数据流量以短会话为主，仅1%会话超过20MB，但这些大流量会话占据网络数据量的大部分。尽管网络需按峰值流量设计，但实际多数时段流量较低，存在显著的节能空间。例如，即使在热点区域，网络仍需在非高峰时段保持低能耗状态。通过动态调整设备功耗，6G可实现按需运行，使无流量时功率接近零。

5G NR通过“精益设计”（lean design）在减少非数据传输信号方面取得显著成效，如通过微睡眠（micro-sleep）技术降低能耗。6G需延续这一策略，并扩展至空间和频率域。时间域优化包括延长空闲模式同步信号（SSB）周期，从5G的20ms提升至6G的160ms或更长，减少不必要的传输。空间域可通过单频网（SFN）格式增强空闲模式广播的覆盖效率，而频率域则允许部分载波不发送系统信息（SIB）或移动参考信号（RS），从而动态调整传输点能力以匹配交通需求。

6G设计需遵循“分离关注点”原则，区分空闲模式与连接模式功能的信号需求。例如，空闲模式SSB可采用宽波束传输，而连接模式需窄波束以提高同步信号的信噪比（SINR）或支持移动性。此分离使同步信号可根据网络状态灵活开启或关闭，动态调整发射功率、波束形状，甚至迁移信号源。此外，网络可通过实时数据了解用户需求，优化硬件配置，如调整无线单元的带宽、发射功率和计算单元的功耗（如动态电压频率调整DVFS）。

6G的能源优化需平衡多维度需求：频率上，不同载波可支持不同功能；时间上，延长周期性信号间隔（如SSB）可降低能耗，但需避免影响用户设备（UE）的搜索效率；空间上，多点协作传输可提高覆盖效率。当前5G中，SSB周期性调整导致部分特殊场景（如小型室内私有网络）仍需短周期信号（如20ms），但此类场景占比较低，可接受此折中方案。

总结而言，6G需通过精益设计、动态资源分配及功能分离，实现比5G NR更高的空闲模式能耗降低（预计降低4倍以上）。关键在于协调不同域的优化，避免功能耦合带来的能耗问题，并确保实时监测与调整能力，以在满足性能指标的同时最大化能源效率。