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1、面向面向 5G-A/6G5G-A/6G的无线网节能技术的无线网节能技术中国移动研究院 无线与终端技术研究所2024 年 12 月中移智库摘要摘要过去几年，中国移动与产业合作伙伴在 5G 网络节能方面开展了大量卓有成效的探索与实践，5G 基站功耗相比建网初期下降超三分之一。面向 5G-A 和未来 6G，无线网络需要提供更立体的覆盖、更智能的网络和更丰富的应用，对网络能耗和运营提出更高挑战。本文从“设备级、网元级系统级”三级节能体系出发，介绍了 5G-A 和 6G 无线网节能技术的最新研究成果和发展趋势。一、一、无线网节能概述无线网节能概述我国双碳战略目标的确立对 ICT 产业影响深远，一方面，I

2、CT 产业自身面临节能减排压力，随着 5G 基站和数据中心的规模发展，无论碳排放总量和强度都是严峻挑战；另一方面，ICT 产业承担着科技创新、产业引领、数字减碳的重要任务，5G 作为新基建之首对实现全社会绿色低碳作用尤1中移智库为突出。过去几年，中国移动与产业合作伙伴在节能降耗方面开展了大量卓有成效的探索和实践，5G 基站功耗相比建网初期下降超三分之一，节能效果显著。未来移动通信网络需要提供更立体的覆盖、更智能的能力以及更丰富的应用对网络能耗和运营提出了更高挑战。二、二、无线网节能技术无线网节能技术中国移动无线网节能技术体系包括设备级、网元级和系统级节能，其中设备级重点从器件、硬件设计开展硬件

3、节能方案研究；网元级主要从亚帧、通道关断及休眠等方面开展软件节能方案研究；系统级节能重点从新型网络架构协同节能及智能化节能等方面开展方案研究。1.1.设备级设备级面向入网设备能效最优，需要创新应用新架构、新材料新算法研发更高效的芯片和功放等设备，保证入网设备的绿色节能。2中移智库（1 1）高效芯片）高效芯片未来 6G 网络将融合通信、感知、AI、计算等多种能力于一体，因此对底层硬件处理器的高性能、低功耗要求越来越高。处理芯片的功耗是重要的关键指标之一。集成度将持续演进，通过超高集成度的基带及数字中频芯片，配合超高集成度的模拟射频前端芯片，不断优化电路设计和相关算法，可降低 6G 基站整机功耗。

4、此外，芯片架构改良也可以改善功耗。近年来，越来越多基站采用加速器，与CPU 相结合，以提高处理效率与灵活性。（2 2）高效功放）高效功放功放功耗占基站功耗的 60%，在未来更大带宽的需求下，功放功耗将进一步增加。因此，降低功放的能耗将对降低无线网络的整体能耗至关重要。在材料方面，对于 100GHz 以下的大带宽，氮化镓(GaN)具有功率和效率方面的明显优势，以此为基础的功放管得到广泛应用。100GHz 以上大带宽将为未来 6G 网络提供强大的支持，但功放效率面临挑战。锗化硅(SiGe)将作为 100-3中移智库300 GHz 频谱范围的潜在选择，对于 300GHz-1THz 频谱范围，新型化合

5、物半导体材料磷化铟(InP)等具有高速率的显著优势，可用于更高功率需求的功放。在架构方面，Doherty 架构设计简单且成本低，在额定功率下可以保持较高的功放效率，但随着输出功率下降，功放效率逐渐下降。未来 6G 需要根据场景进行架构选择，单一 Doherty 架构将逐渐演变到多级 Doherty 架构以及多类型架构并存。在此基础上，可考虑使用更小、更密集的小管芯代替传统的大管芯，实现多级多路架构，提升功放效率。针对低负荷下功放的效率下降问题，可考虑管芯的按需自适应开启，在低负荷下开启少量管芯，减少功放饱和点回退。图1 三路 Doherty架构示意图在算法方面，功放动态调压是提升功放效率的关键

6、技4中移智库术。传统包络跟踪技术(ET)是供电电压跟踪信号包络同步变化，但对硬件挑战巨大。分级动态调压技术，采用分级可变电压模式，实时跟踪基站业务量，根据发射功率大小对供电漏压进行自适应控制，使不同负载下功放效率均达到较高状态。图 2 功放动态调压示意图2.2.网元级网元级面向运营网元能效最优，需要系统研发时域、频域、空域、功率域等网元级节能技术，在保证用户业务体验的同时，实现具体网元业务流量与能效精细匹配，提升网络整体能效。（1 1）时域节能）时域节能亚帧静默：亚帧静默：中低负载场景下，基站检测到部分下行亚帧（符号）无数据发送时关闭功放等射频硬件，降低静态5中移智库功耗，功能生效时间颗粒度为