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【通信世界全媒体】四大节能方案提供解题思路，5G来了，能耗这关怎么过？( 二 )


图35G基站各个扇区流量迁移示意图
由于5G网络具备自我优化的能力 ， 所以网络参数的设置可以自我配置、自我动态实现 。 从一定意义上说 ， 扇区B是一个只用于承载容量的扇区 ， 它在高人流量、高网络负荷的时候开启 ， 在低负荷、低人流量的时间段关闭 。 时间节点的选择以不引起5G网络中各个扇区出现拥塞预警为前提 。
提升5G网络覆盖能力 ， 降低网络能耗
网络覆盖性能的好坏主要影响5G网络系统控制信道信令的开销 。 在5G网络覆盖能力较差的情况下 ， 终端需要不断地检测网络信道 ， 这样导致信息传输的速率大打折扣以及信令开销增加 ， 信令开销的增加会导致系统能耗的增加 。 另外 ， 网络导频信号设置不合理可能会引起终端的乒乓切换 ， 增加网络不必要的信令开销 ， 无法完成业务信道正常的数据传输 。
5G基站的控制信令主要是RRC建立流程（如图4、图5所示） ， 两种信令流程的区别是只有激活了接入层安全的终端才可以发起重建过程 ， 如果有上下文并校验通过 ， 则重建成功 ， 否则按照图4完成RRC重新建立 。
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图45G基站RRC信令流程（1）
【通信世界全媒体】四大节能方案提供解题思路，5G来了，能耗这关怎么过？
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图55G基站RRC信令流程（2）
无论5G网络和终端之间通过图4流程还是通过图5流程建立RRC连接 ， 当传输指定长度的报文时 ， 如果网络的覆盖性能不足 ， 则终端和网络之间需要多次尝试RRC连接建立链路 ， 这样导致网络资源主要是信令开销增加 ， 增加网络能量消耗 。
5G网络覆盖能力的提升从以下几个方面来实现：优化5G网络无线参数 ， 比如通过调整AAU的设计参数如挂高、下倾角和方向角来提升网络覆盖性能；充分运用5G网络特有的覆盖增强技术提升覆盖能力 ， 比如通过在网络的上行方向引入低频实现网络的上行覆盖能力增强；通过合理使用波束赋形技术也可以实现增强网络的覆盖性能 。
合理设置网络切换区域 ， 降低网络能耗
网络切换区域的设置主要影响用户选择的驻留小区 ， 当终端向信号质量较好的目标小区发起切换请求时 ， 如果切换门限设置不合理 ， 势必会影响终端不能及时驻留到质量较好的目标小区 ， 而出现终端依然驻留较差小区的情况 ， 这样导致终端不断地检测网络信道质量 ， 增加5G网络的信令开销 ， 进而导致能耗增加 。
5G网络切换的信令流程如图6所示 ， 如果终端发起切换请求（HORequest）时 ， 原来5G基站由于切换参数的设置不合理导致终端不能及时切换到目标小区 ， 原来的小区由于信道质量较差 ， 终端的切换请求始终在进行 ， 这样导致系统产生不必要的信令交互 ， 增加资源消耗 ， 进而增加网络能耗 。
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图65G切换流程图
5G网络切换区域的合理设置从以下几个方面来实现：合理设置切换邻区 ， 合理控制5G网络中每个基站的覆盖范围 ， 确保相邻扇区中相互重叠的区域最优；合理设置切换门限以及切换完成时间 ， 确保终端始终可以及时驻留到网络质量最佳的目标小区 。
5G网络节能综合分析
基于AAU通道关闭的节能方案 ， 实现起来相对容易 ， 对网络带来的影响是由于通道关闭影响到扇区的波瓣宽度 ， 进而影响扇区边缘的覆盖范围 ， 最后影响用户在小区边缘的速率体验 。 若64通道的AAU在垂直维度上半部分长期存在业务流量承载较低的情况 ， 则考虑更换较低通道如32通道或者8通道的AAU实现网络节能 。
针对5G网络潮汐区域的节能方案实现效果最明显 ， 但是对网络结构的影响相对较大 ， 对5G网络参数的自我优化以及配置能力要求较高 ， 不仅涉及一般参数（如挂高、方向角、下倾角、发射功率等）的调整 ， 也涉及邻区及切换门限值的调整 。


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