基于SSB配置策略的5G基站节能方案研究
2021-08-31张建国
张 新,张建国
(1.浙江邮电职业技术学院 电子与通信工程学院,浙江 杭州 312366;2.华信咨询设计研究院有限公司 研发部,浙江 杭州 310014)
4G 宏基站(1 个BBU+3 个8 通道的RRU)的功耗不超过2 KW,5G 宏基站(1 个BBU+3 个64T64R的AAU)满负荷的功耗是4~5 KW,AAU 功耗增加是5G 功耗增加的主要原因。由于5G 基站使用的频率较高,单基站覆盖半径小,5G 基站的数量也将多于4G 基站的数量,这进一步带来5G 基站功耗的上升,会给运营商带来较大的成本压力。
5G 基站功耗高的原因主要有三点:1)更高的速率,5G NR 的峰值速率是20 Gbps,相比于4G 的1 Gbps,增加了20 倍,为了满足这个要求,5G NR 需要更高阶的MIMO 方案、更高的调制阶数(如256 QAM)以及灵活的参考信号配置、灵活的波束管理。2)更大的信道带宽,对于FR 1,支持的信道带宽最大为100 MHz;对于FR 2,支持的信道带宽最大为400 MHz,后续版本也有可能支持800 MHz。3)为了提高波束赋形增益,5G 宏基站使用AAU,每个AAU 含有的功放数量(64 个或32 个)远远高于4G 宏基站的每个RRU 的功放数量(8 个或者4 个)。以上三个因素要求5G 基站具有更快的基带处理速度、更快的编解码速度、工作频率范围和动态范围更大以及数量更多的功放,因此会导致5G 基站的功耗显著高于4G 基站。除此之外,低时延和灵活的定时、多系统共存也带来了5G 基站功耗的上升[1]。
本文接下来从SSB 的配置策略、载波智能关断、通道智能关断、深度休眠等几个方面来分析降低5G 基站功耗的措施。
1 SSB 的配置策略
为了让UE 接入小区,不管是否发送数据,基站都需要持续发射PSS、SSS、PBCH 以及参考信号,在空闲状态下,基站的功耗主要用于发射这些符号,因此优化PSS、SSS、PBCH 以及参考信号的设计,能从根本上降低基站在空闲状态下的功耗。……