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新功率
■中国联合网络通信有限公司东莞市分公司唐晓翔
着我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，节
能减排、可持续发展已经成为中国社会发展的重大课
题。“十四五”规划提出坚持新发展理念、实现生产生活方式
绿转型的主要目标，以及降低能源消耗和经营成本等约束
性指标。因此在多种制式的移动通信网络与其高能耗长期并
存的现状下，应因地制宜，在节能减排、资源循环利用等方面
制定负面清单和具体对策，网间协作节能降本，寻求最佳平衡
点并稳中有降，实现移动网络高质量发展与节能降本双赢。
节能降本需求分析
移网发展与成本的矛盾
“十四五”时期，将推进新型基础设施建设，加快5G网
络规模化部署，用户普及率提高到56%，推广升级干兆光纤
网络。5G引领“新基建”，发展以5G为代表的“新基建”，将
成为我国建设制造强国与网络强国的助推器。
共建共享为网络发展提速。2019年9月9日，中国联通与 中国电信签署《5G网络共建共享框架合作协议书》。2020
年5月20日，中国移动与中国广电签署5G共建共享合作框架
协议。2020年5月20日，工信部、国资委联合发布《关于推进
电信基础设施共建共享支撑5G网络加快建设发展的实施意
见》，明确要求以深入推进5G共建共享为重点，强化统筹集
约建设和存量资源共享，继续推进杆路、管道等传输资源共
建共享；同时还特别强调推进跨行业共建共享，积极探索各种
形式的共建共享需求。
随着“新基建”和“共 建共享”按下加速键，以及 5G网络建设的规模扩张和不断深入，未来5G 数量将是4G的1.5~2倍，而5G的建设成本高于 4G，再加上5G运
功耗开销比例
图1 5G功耗幵销比例
行能耗高的这一现状，实在是“烧钱”没商量。不仅如此，5G
的融合应用和行业应用尚在探索试点阶段，市场渗透不足。目
前，对于运营商而言，同时面临5G高投资运营成本和5G低营
收，发展与成本的矛盾突出，5G的高能耗甚至成为了制约5G
建设的首要原因，移动网络亟待降本增效。
5G网络高耗能分析
相较于4G, 5G的功耗明显上升。中国通信标准化协
会的数据显示，目前主要运营商的5G主设备空载功耗约 2.2kW~2.3kW，满载功耗约
3.7kW~3.9kW，是4G单站的3
倍左右。如图1所示，5G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%，是功耗的主要
组成部分。AAU的功耗按照功能模块可分为功放、小信号、数
字中频和电源功耗。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。在满载条件下，功放的功耗
占比最高，约58%；在空载条件下，数字中频部分的功耗占比
最高，约46%。
由于5G比4G传输速率大、天线数量多，功耗也随之增
大。其中，射频单元能耗高，主要原因是5G小区带宽是4G的
5倍以上，收发通道数从原来的8通道变为32通道和64通道，
并从传统的2流变为16流甚至更高，发射功率也从100W以上
变为200W及以上。射频单元功耗增加显著，同时通道数多也
带来基带计算量的增加，功耗也会上升，导致总功耗增加。
相比于4G，由于5G采用的是更高的频率，单站覆盖的范
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图2站点成本和电费的组成
围更小，要实现更好更全的覆盖，就需要更密更多的。同时，5G的带宽增长了 10倍，虽然能源效率提高了，但要实现这 么大的数据流量，耗能还是会成倍增长。虽然一个小基 站的能耗远低于一个传统的宏，但是要完成对一片区域 的连续覆盖，就需要较大数量的5G小。据业界预测，5G 数量最终将是4G的1.5~2倍。
当前，移动通信的机房均为全封闭机房，机房内的电 源设备、发射设备、传输设备等都是较大的发热体。要保持机 房一定的工作环境温度主要靠空调来实现，为保障设备在恒 温下运行，不因温度过高而宕机，制冷系统就要不间断地为基 站降温，这也是导致运营成本居高不下的重要原因之一。 自从诞生以来，基本上一直采用传统的空调制冷方式，且占据 了总能耗的30%~40%。
综上所述，在5G通信系统中，可谓是“能耗大户”，大 约80%的能耗来自于。
相较于4G网络，5G不仅功
耗提升了3倍以上，并且由
于覆盖范围的减少，5G基
站的数量又成倍增加，再加
上配套机房设施制冷方面
不可避免的耗能，总体上导
致了 5G高耗能的局面。
移动网络能耗分析
随着网络规模的不断
扩大，各种制式的移动通信
设备不断增加，为保障设备
的不间断运彳电力等能源
需求也曰益增长。电力消耗
在通信运营企业能源消耗
中占很大比例。移动网络节
能落到实处就是组成网络的每一个站点的节能，为进一步了解站点的能耗组成，如图2 所示，根据对站点成本的综合分析，主设备、配套、电费的成本 占比大，三者的降本是重点；而在电费方面，主设备和空调能耗 占比高，二者的节能是关键。
移动通信网络节能降本方式探索
网络优化精简
根据网络分布及业务量情况，对移网设备进行合理的优 化调整，精细化地精简网络和网络设备。2020年，本地2G移 网全部的B SC和BTS已完成退网。在3G网络优化精简时，结 合3G用户分布分析，避开3G用户常驻区，因时制宜，减设备、减频、减小区、减站、减RN C多措并举，实现全网单频，逐步 退网。此举既节能降本，又降低铁塔租赁成本和运营成本，详 见表1、表2。
3G网络方面，2021年一季度评估可以节能的数量：东莞 联通可下电807块T X板、1615块Rax板、52个放大器、151个 DU。与4G同站址且VoLTE话务占比超过95%的3G站可退 网94站，周边130米内存在4G宏站的单3G低业务站可退网17 站，同站址的低配置3G逻辑站可退网6站。根据设备功耗，仅 完成一季度评估可以节能的数量，即可带来可观的节能效应。
4G网络方面，根据对现网历史数据的分析，参照4G初期终 端普及率的趋势预测5G终端普及率趋势，以业务模型驱动的业 务量上升值与5G分流4G的业务量增量相比较，预测在2021年8
表1 3G精简措施
精简措施具体精简措施
退网与4G同站址且VoLTE话务占比超过95%的3G站退网周边130米内存在4G宏站的单3G低业务站退网3G与4G共站两套室分设备的3G站退网
高干扰且低业务的3G站退网
同站址的低配置3G逻辑站退网
无IP化的3G低业务站退网
与4G同站址且4G站插板升级UL的3G站退网
合并
小区合并
3G大机柜同机房有其他BBU的合并
RNC合并
表2 3G网络设备功耗表
3G网络设备TX板Rax板DU主控板风扇RU+FU放大器RRU
功耗
(单位:w/个）16161504226164
_________i 650-750133
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表3 4G共建共享方案、应用场景、实施要求
4G共享方案应用场景实施要求
站址合并4G
共享电信、联通均有覆盖
的中低负荷站点
一方站点开共享，另_方站点关闭；优选共享载波方
式，共享方设备下电拆除，优选协议年限到期的站址退
租
覆盖互补4G
共享一方有覆盖、另一方
无覆盖且有覆盖或
容量需求
选择现网存量站点实施共享，优选低负荷区域和共享
载波方式，严控独立载波共享方式，如确实需要独立
载波，优先省内调配已购独立载波
新建站点4G
共享双方在同区域均存
在新建规划4G站点
全量共享，仅由一方完成建设，开通即共享，不再新购
4G硬件设备，利用和调配拆旧设备
月出现4G流量拐点，到时可以着手探索4G网络的优化精简。
5G网络方面，中国电信与中国联通已在全国范围开展 5G共建共享一年多，有的地市作为共享方在共建共享合作之 前就已经自建了小部分5G站点，其中存在与承建方已建站点 同址或近址的情况，双方联合评审可以考虑将各自5G同址或 近址的站点进行撤并，保留一方的站点，另一方的站点进行下 电和拆站、拆旧设备资源再利用。
共建共享
频谱共享是缓解未来频谱供需矛盾的重要措施，是提高 频谱利用率、避免资源浪费的有效途径，是符合未来频谱管 理创新和频谱资源精细化管理的趋势。中国电信和中国联通 在1.8GHz、2.1GH z、3.5GH z三个频段的频率资源比邻，双 方积极参与频谱共享，加大统筹规划和技术交流，全面评估共 享效果并制定合理共享方案，积极推行频谱共享研究与应用，提升频谱资源利用率，可最大化满足快速增长的用频需求。
2020年中国联通与中国电信在全国范围开展了 5G共建 共享和低业务区4G共建共享，提升了网络能力和网络效能。2021年双方进一步
加强深度共建共享，
继续采用M O C N方
式，围绕降本增效，
提升覆盖和感知，力口
大共享和并网力度。
4G和5G协同，加强
2.1 GHz重耕区域的站
模具计数器址合并，通过18GHz
的4G共享和5G的分
流，卸载2.1G H z负
荷，在保障4G感知
前提下，2.1G H z应
封条锁
能清尽清，优先清退
40MHz，其次清退20 MHz，腾退
2.1GHz频率，为重耕5G奠定基础。
4G共享以共享载波为主，严禁新购
日程管理独立载波，如确实需要2.1GHz独立
载波，由集团进行全国统筹调配。
现阶段开展3.5G H z、2.1G H z、
1.8G H z的共享，后续双方协商
开展 800MHz和 900MHz的 4G
共享试点，为低业务区全面关停
1.8GHz奠定基础。4G共建共享方 案、应用场景、实施要求见表3。
双方统一频率规划，加强站址重构，退掉次优站址，同时 整合天面，腾退次优天面。采用共享建设方式，可减少主设备 及空调电源等配套设施投资，降低主设备和配套的能耗，采 用铁塔公司统一建设、运菅商共享的方式，运营商之间开展机 房配套资源、天面资源、传输资源、管道及纤芯资源、主 设备资源、频谱资源的共建共享，联动全面资源共享和复用，节省建设投资、减少资源浪费，实现节能降本。
极简站点
通过增补少量BBU框、UPEU电源板、DCDU，采购一站 式室夕卜刀片电源（8kW-12kW)、O DF、SD H、0T K I等室外 设备和双模License包，实现BBU共框和RRU共模，实现“铁 塔+无机房”的极简站点。
极简站点可节省机房和铁塔的经营性租赁费，芾省主设 备和空调的能耗，节省设备维护和协同优化的运行维护费，并 可降低旧设备故障率、提升可靠性，在能耗、租赁、运维等方 面多维度节省运营成本。极简站点改造如图3所示。
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Technology 技术•技术趋势
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職H 单)i ^
张打底网，当有用户业务发生时，打底网承
载用户正常业务。更重要的是，5G 射 频单元设备进入深度休眠状态后，当5G 业务量增加时，AAU 设备可以通过网管平 台进行唤醒，只需5~10分钟即可提供5G
-----v i
服务。
针对多小区操作的载波关断、人工智 能节能技术，在提高节能效率的同时可满
足一定的网络性能，实现节能与网络性能
活可控。
5G 智能节能如图5所示。实测结果显示，符号关断可实现降本10%以上，深度休 期间可实现平均降本60%以上，
符号关断叠加深度休眠后 天可实现降本30%以上，
且在节能期间网络各项性能保持 定。
据测算，C -R A N 可节省整站功耗5%左右。在5G 网络建设中，推广C -RAN 组网方式，通过BBU 基
资源池共享，
节省硬件板卡配置，实现节能降本。在保障5G ，
线性能基础上，根据网络各时段特点、小区负荷、业务需求 态调整，
实施网络级的基础型和增强型节能降本技术，开展 网络协同智能平台建设，基于业务动态变化特征，对相关设 的功能、模块和开关等进行自适应控制，智能节能降本。
针对未来网络超密集部署引起的日益增长的能量消耗， 节能问题日益突出，网络的能量效率也成为网络资源管 .的重要指标。节能降本是降低未来运营成本的重要措施， ：提高资源利用率、避免资源浪费的有效途径。效益优先、提 ：量、
保感知、网业协同、多措并举，推行全网的节能降本是 ：源精细化管理的趋势，积极推行节能降本的探索与应用，具 重要意义。0
自数据处理
③场聚识别指挥调度
负荷預M
丨洧洗
S 构述
!翬合/M 选
单元设备深度休眠功能是在 业务闲时时段开启，即在深 夜凌晨开启，实现5G 网络功 耗智能化管理。在5G 射 频单元设备深度休眠功能开 启后，运营商会保留至少一
S 站
图5 5G 智能节能
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图4 5G 移频MIM 0室分系统
5G 移频MIM 0室分系统
数字化室分系统端到端有源、后期电费高，与传统室分相 比，数字化室分系统的工程投资高、能耗比高。推广应用5G 移频MIM 0室分系统可以直接利旧大量的存量室分资源，可 以有效地推进室内环境的5G 网络建设进度、节省5G 建设投 资和运营电费支出，实现节能降本。
5G 移频Ml M 0室分系统开通后，楼层遍历5G 现场测试， 平均R S R P 为-75.09dBm ，平均SIN R 为-25.7d B ，无线覆 盖率为100%，上传PD CP 层平均速率为98.54Mbit /s ，下载
PD CP 层平均速率为510.96Mbit /s , 5G 的覆盖、质量、速率
均能有效满足用户的业务体验需求和感知要求。
5G 移频Ml M 0室分系统是在原室分系统基础上进 行改造，通过移频管理单元（F S M U )将5G 信号变频为 800MHz 〜2700MHz 频段信号，然后与2G /3G /4G 射频 信号进行合路，输出至无源室内分布系统；移频覆盖单元 (FSR U )接收无源室分系统内变频信号，经过滤波、放大、 变频后恢复至5G 信号，5G 信号与2G /3G /4G 信号同时输 出，达到利旧原有室分天馈系统，在单根馈线上实现5G 信号 2x 2MIMO 覆盖的目的，如图4所示。
灵眠全稳+H -
市无动多备绿理是质资有5G 智能节能
钢制汽车尾板
单小区操作的符号关 断、射频通道关断、深度休
S 民，不会影响5G 用户的正常
通信体验，5G 用户权益不会 因此受到侵害。5G 射频①数据收集
a 性能数据
MR/CDT
-►
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数《 数»场景分类：礴定不同 场录的节能功能
e g 高铁、地铁、商业
y *w
器
功分棵合功分耦合
功分耦合
功分
功分耦移
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