5G的3D-MIMO及小基站绿色节能技术探讨

"面向5G的3D-MIMO及小基站绿色节能技术研讨会"于2017年7月5号在中国移动研究院举行。

会议由中国移动研究院绿色中心主任崔春风主持，移动研究院主要领导移动集团公司计划部绿色行动计划办公室领导参加会议并致词，中国移动研究院首席科学家易芝玲博士出席并发表演讲，并主持多家设备上和芯片商签署了"面向5G的无线网能效提升合作宣言"。

会上，来自华为、中兴、大唐以及爱立信的技术专家针对5G系统设计中的节能技术进行了专题演讲，同时，来自Intel、NXP、塞灵思等芯片厂家的代表也参与演讲，讲解了5G时代芯片设计中的节能技术及其未来发展。此外，山东移动也结合绿色节能软件在山东移动的具体应用，讲解了GSM系统中老旧载频置换的效果。最后，采用圆桌会议的方式对5G节能技术进行了进一步探讨，并回答了现场人员的一些疑问。

编者注：由于领导讲话中提到的信息量极大，技术专家分享的技术内容众多，故考虑采用2篇文章发布，本文首先摘录领导讲话的部分信息，供大家学习参考。下文继续奉献5G节能方面的技术手段和见解。

本文为第一部分，"领导观点"。领导们，高瞻远瞩，从宏观和大局入手，帮助我们深入了解绿色发展和通信节能的意义，从而使我们对5G时代的mMIMO和小站这"一大一小"技术和设备产生新的认识和思考。

1.     移动研究院副院长黄宇红讲话内容摘录

移动研究院主要领导讲话认为，2020年中国移动节能减排目标是降低二氧化碳排量和能耗。

中国移动有160万基站/LTE，加上2G和3G基站，总共有300多万基站。2016年CMCC总能耗突破200亿，无线网站比超过50%。

mMIMO技术是个好技术，但是其能耗极大，功放效率是8TRX的3~4倍，大规模部署会更厉害。5G中除了mMIMO，超密集部署中小站的功耗也很大，整机能耗还不到1%，因此它们会成为网络部署的瓶颈。

 5G需求中，5G之花中有3个绿叶，频谱利用、能耗和成本是移动通信网络可持续发展的三个关键因素。为了实现可持续发展，5G系统相比4G系统在频谱效率、能源效率和成本效率方面需要得到显著提升。具体来说，频谱效率需提高5～15倍，能源效率和成本效率均要求有百倍以上提升。

2. 中国移动集团公司计划部绿色行动计划办公室主任李海滨讲话内容摘录

中国移动集团公司计划部绿色行动计划办公室领导讲话中提到，十三五期间，节能低碳和绿色发展是国家高度，绿色首次纳入五大发展的理念之一且排名第三，党建从4建变成了5建，增加了生态文明的建设。席主席说绿水青山就是金山银山，今年碳排放纳入了地方方政府的业绩考核。

中国移动2008年就启动了以节能减排为中心的绿色行动计划，不但关注自己的绿色网络建设，同时非常关注绿色产业链的发展，早在十二五期间，就和53家合作伙伴合作，提出研发阶段就需要进行设计革命，将能效和性能并重，采购中也具有节能标准。中国移动获得了国资委2013到2015年度的节能先进集体(20家企业之一)，去年作为唯一一家内地企业首家入选国际碳排放气候变化(???)最高评分名单。

和节能减排之前对比，2016年单位业务量耗电下降了94%，相当于节电度569亿度，相当于1600万辆小汽车一年的碳排放量。从无线设备方面来讲，通过和合作厂家的共同合作，以BBU为例， 2016年采购的BBU的能耗比2013年下降了60%，相当于每年节电6.6亿度，成效非常显著，也就是说合作厂家的器件和设备本身能耗的降低给中国移动带来了能耗收益，给国家节约了资源，给客户节约了成本。

5G建设当中，mMIMO和小站也希望降低功耗，把未来网络打造得更加绿色、高价高效。

3. 中国移动研究院首席科学家易芝玲博士讲话内容摘录

中国移动研究院首席科学家易芝玲博士演讲中展示了研究院在绿色节能方面的努力和成果。

中国移动作为全球最大的运营商，LTE基站超过160万，2/3G加起来将近150万，如果没有绿色计划办公室的成立，没有中国移动的大量努力，能效增长变化决不会这么大(569亿度)，但未来挑战更大。

绿色通信技术中心于2011年成立，并在体系化思考的基础上建立了金字塔形框架，认为绿色计划应当分层分级从不同层面进行考虑，从材料器件到设备、到站点再到网络，更进一步到部署和跨网等方方面面，中国移动和设备上紧密合作，对各项技术都进行了研究和探讨。

2/3G网络是部署后才开始考虑节能技术，但4G站点从初始部署起就已经考虑到节能的概念了，因此LTE从开始就是绿色网络。2013年集采时一些技术尚未成熟，但是大规模部署时，所有节能技术，比如从2