Page 83 - 无线通信技术创新与应用

第二章 通信传输技术发展

引发射频单元高能耗的根本原因在于射频器件的非线性。因此，采用精简的波束
设计，保持射频器件工作在线性区，是降低器件功耗的有效途径。与深度休眠不
同，精简的波束设计是微秒到秒级的短周期、浅层休眠，使基站能够根据业务的

变化，稀疏地传输控制信号，可以保障在基站时空尺度上连续覆盖的同时降低基
站耗能。具体包括空间域（天线关断）、时间域（符号关断）和频率域（载波关
断）3 种维度。
（1）空间域设计 – 天线关断

与 4G 基站相比，5G 基站通道数目显著增多，为达到与业务负载匹配的目的，
可在业务需求少的情况下考虑多天线的通道关断，从而减少碳排、节省能量。与
符号关断相比，通道关断在保证服务连续性上更具优势。通道关断是指通过判断
相应小区的物理资源块（physical resource block，PRB）利用率、无线资源控制

（radio resource control，RRC）连接用户数、语音用户数等负荷状态，动态决策
开 / 关通道来节省能耗，在低负载的情况下，允许关闭本小区的部分天线通道。
为了保证通道关断后的控制信道覆盖和业务不受影响、用户体验感不被降低，针
对通道关断后总发射功率和天线增益下降的问题，可采取合理增加剩余信道的发

射功率的方法。直至检测到用户业务需求增加后，再恢复原有的通道数和通道发
射状态。天线的关断操作与业务需求相匹配，有效应对了业务在时间上分布不均
的“潮汐现象”。
（2）时间域设计 – 符号关断

符号关断最先在 4GLTE 系统中被提出。为节省功率开销，对于中轻载情
况，可以在无业务时进行符号关断，调度程序可根据系统负载和服务数据预测
为下行数据分配一定数量的符号，并在没有信息传输时关闭功率放大器（power
amplifier，PA）。尤其，可以关闭没有小区参考信号（cell reference signal，

CRS）、同步信号 （synchronization signal，SS）或广播信息的符号。将符号关
断与业务流量进行匹配，可根据业务的繁忙程度和业务数据量预测，在无有效信
息传输的符号时间关闭 PA 功放，或将少量的用户数据调度集中在几个时隙中传
输，关闭剩余无用户数据传输的时隙的功放，使得在更大的时间范围内可以获得

符号关断的节能收益，以降低系统能耗。符号关断节能的本质是降低功放的静态
功耗。如果关断 X 个符号，则功放和收发单元的静态功耗可减少 X/14。

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