5G無線網絡能效評估白皮書（2022年）PAGEPAGE1目錄國家雙碳戰略加速移動網絡綠色低碳發展 2國家雙碳戰略要求 2綠色網絡評估方法有待完善 35G無線節能技術和能效評估研究進展 65G綠色節能技術持續創新 6設備維度 6站點維度 8網絡維度 85G網絡能效評估研究進展 9相關標準化組織研究進展 9相關行業組織研究進展 10現有研究成果的局限性 115G多維網絡能效評估方法 14評估目標 14評估方法 15宏觀層面 15微觀層面 17后續展望 18標準化 18網絡實踐 19縮略語列表 20參考文獻 21國家雙碳戰略加速移動網絡綠色低碳發展國家雙碳戰略要求2021285203020215G5G5G1.05G1.0（2022）PAGEPAGE17等提出具體的能效改進要求。1.1101.2綠色網絡評估方法有待完善過去兩年多，突如其來的疫情加速了數字化的進程，遠程辦公、線上教育等被廣泛接受。為了滿足大眾隨時隨地體驗良好網絡性能的20301.32030100Mbps5G5G4G5G-MIMO5Gbit/J5G5G5G202520%C2本白皮書將在隨后的章節就中國移動和華為等近期研究的能效評估方法進行詳細描述，希望為產業做出相關的探索和啟示。5G無線節能技術和能效評估研究進展5G綠色節能技術持續創新5G設備維度D-RAN60%，40%PUE值。基圖2.1站點功耗組成RRU，AAUAAUGaNDPD5GRBC設備除硬件效率持續提升外，還需軟件技術持續演進降低模塊在運行態的功耗。在5G5G50%以上。站點維度BBU5GC-RANC-RAN網絡維度階段。2G/3G自動化階段，隨著技術發展，產業逐漸進入節能自動化階段，AI智5G5%以5G網絡能效評估研究進展KPI相關標準化組織研究進展ETSI、ITU、3GPP等國際標準組織開展的無線網絡能效研究聚（=/5G三大場景[4]；5GVNF、RAN-sharing等[5]。CCSATC5WG95G相關行業組織研究進展GSMAGSMA（GlobalSystemforMobileCommunicationsassembly，全[6]。energyperunitoftraffic(kWh/GB)energyperconnection(kWh/connection)energypercellsite(MWh/cellsite)energyperrevenue(MWh/€million)NGMN5G5G2021年GenerationMobileetoks[7]。2022KPINGMN能效和綠色KPI項目組認為需要引入網絡質量因子，全面評估綠色網絡。現有研究成果的局限性ETSIES203228eMBBeMBB場：EE= trafficEnergyConsumption廣覆蓋景：EE= coverageareaEnergyConsumption低時延景：EE= userplanelatencyEnergyConsumption以eMBB1：5G致網絡總能耗的增長，評估網絡能效時如何考慮？5G建5G5G5G5G5G5G表2-1部分城市5G基站數和基站密度（截止2021年底）城市5G基站數（萬）基站密度（個/平方公里）深圳524.7上海4.87.6北京5.53.4線性的，如何實現能效的橫向對比？02.32.4基站功耗與負荷關系基站功耗（w）電源基站功耗（w）功放100% 70% 50% 30% 0%業務負荷（無線資源利用率）2.2（5G）能效（GB/kWh）能效（GB/kWh）單站流量與單站能效的關系圖（GB/kWh）020406080100流量網絡流量和網絡能效的關系0.002.004.00單站流量與單站能效的關系圖（GB/kWh）020406080100流量網絡流量和網絡能效的關系0.002.004.006.00網絡流量（TB）8.0010.0012.00網絡能效（GB/Kwh）y=-0.0007x3-0.0294x2+2.6757x+0.0395R2=0.99912.4（5G）絡能效時如何考慮？不同環境因素下相同流量消耗的網絡資源不同，需要的網絡能效D2.6GHz20dB，1/4~1/3，3~4倍的1.2~1.6倍左右。表2-2室內外邊緣用戶速率測試情況指標要求室外道路遍歷測試淺層覆蓋站間距（m）用戶平均速率（Mbps）用戶邊緣速率（Mbps）用戶速率（Mbps）下行上行下行上行下行上行密集城區400~50090~125203131422330一般城區350~45080~100203912314505G評估目標KPI5G5G5G5G評估方法單位網絡能耗可貢獻的網絡流量表達式如下：????????

=Service（流量，性能）能效=能耗此外，5G宏觀層面（首先，基于基站密度對網絡總能耗進行等效處理。本白皮書給出其中，

=??????????=????(??)??(??)5G5G5GCDFCDF10%30%50%、100%3.1所述。5G5G對于流量<CDF10%5G5G5G站型；CDF10%~CDF30%5G業務；CDF30%~CDF50%5GCDF50%~CDF100%業務發展較好，可優先引入能力更強的5G基站；如果室內業務量網絡流量和網絡能效的關系y=-0.0007x3-0.0294x2網絡流量和網絡能效的關系y=-0.0007x3-0.0294x2+2.6757x+0.0395R2=0.9991100%50%30%10%0.002.004.006.00網絡流量（TB）8.0010.0012.00網絡能效（GB/Kwh）圖3.1分段評估示意圖微觀層面??????=????其中，

??=????(??)??=??(????,????????)最后，采用分段評估，實現不同區域的能效對比。具體可參考3.2.1章節進行處理，其中，流量和能耗均為等效值。后續展望5G無線網絡能效評估方法的研究推進將對整個行業的綠色發展帶來巨大的積極助推作用，后續工作主要圍繞以下兩個方面：5G標準化ETSICCSANGMN，GSMA等行業組織推動如下維度的研究分析，持續完善能效評估方法。考慮更多場景的能效定義，例如uRLLC、mMTC以及5G-演進場景等。5G網絡實踐5G5G縮略語列表縮略語英文全名中文解釋3GPP3rdGenerationPartnershipProject第三代合作伙伴計劃AAUActiveAntennaUnit有源天線單元BBUBuildingBasebandUnit基帶處理單元CCSAChinaCommunicationsStandardsAssociation中國通信標準化協會DPDDigitalPre-Distortion數字預失真eMBBEnhancedMobileBroadband增強移動寬帶ETSIEuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute歐洲電信標準化協會GaNGalliumNitride氮化鎵GeSIGlobalEnablingSustainabilityInitiative全球電子可持續發展倡議組織ICTInformationandCommunicationsTechnology信息通信技術KPIKeyPerformanceIndicator關鍵性能指標mMTCMassiveMachineTypeofCommunication