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1、1/21目录1.1.前言前言.22.2.背景意义背景意义.23.3.性能指标性能指标.34.4.标准进展标准进展.35.5.网络节能关键技术网络节能关键技术.45.1 网络架构层面.45.1.1空天地一体网络架构.45.1.2新型分布式无线网络架构.55.1.3无线智能云网络.75.2 空口节能技术.85.2.1空域节能技术.85.2.2时域节能技术.105.2.3频域节能技术.115.2.4功率域节能技术.115.2.5空口新硬件.125.3 新技术融合.135.3.1 AI技术融合.135.3.2 6G空口新技术融合.155.4 其他技术.166.6.总结与展望总结与展望.187.7.参考

2、文献参考文献.188.8.主要贡献单位主要贡献单位.199.9.缩略语缩略语.202/211.1.前言前言面向 6G 网络节能，本白皮书阐述其背景意义和面临的严峻挑战，简要介绍能耗性能指标和 3GPP 国际组织关于网络节能课题的标准进展，从网络架构、空口节能技术、新技术融合以及其他技术等层面，重点探讨网络节能关键技术方案。最后，总结白皮书主要内容及相关结论，并展望其未来发展趋势。2.2.背景意义背景意义随着全球经济和科技的飞速发展，能源问题日益突出。自 2000 年以来全球碳排放增速明显提升，随着空气中二氧化碳浓度的剧增，全球升温迅速，而气候变暖带来的风暴、热浪等极端天气将严重危害人类的生命财

3、产安全。在我国，双碳目标被纳入“十四五”规划建议，二氧化碳排放力争在 2030年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。双碳目标是全球应对气候变化的重要责任，也是行业和企业可持续发展的重要基石。就电信行业能耗情况来看，其碳排放是以电力购入的间接排放为主。在电信行业的能耗构成中，基站、通信机房和数据中心的能耗为主要占比，其节能最为关键。5G 基站满载功耗约 4G 的 3-4 倍，尤其随着 5G 网络的正式商用，能耗增幅显著提高。面向 6G 提出的 6 大典型场景和 15 个能力指标1，从智能、感知、泛在等多维度，对速率、容量、时延、定位、用户体验等提出更高要求，驱动 6G 向更高频点、更

4、大带宽、更多算力演进，从而给 6G 网络能耗带来严峻挑战。一、更高频点一、更高频点：6G 毫米波基站的覆盖半径仅为 5G 3.5GHz 基站的 30%，同时毫米波基站功放效率约为 7-15%，具体数值取决于工艺，例如硅锗 SiGe工艺为 7%+，而氮化镓 GaN 工艺为 15%+，仅为传统 5G 基站功放效率的 1/7-1/3。因此，需要更高的能耗以支持 6G 毫米波基站功放正常工作。二二、更大带宽更大带宽：大带宽、多天线是造成 5G 单站功耗增加的主要因素，5G单站功耗是 4G 的 3-4 倍。另外，按照带宽代际增长规律，预计 6G 带宽可达500MHz-1GHz。如果单位带宽发射功率保持不

5、变，可推算 6G 基站发射功率将是 5G 的 5 倍以上，单站整体功耗将是 5G 的 4 倍以上。三三、更多算力更多算力：智慧内生是 6G 重要特征，常用 AI（Artificial Intelligence，人工智能）模型的复杂度从十几兆到上百 G 个模型参数。以 ChatGPT 为例，包含 1750 亿个模型参数，其模型训练使用了 1 万个 V100 GPU，据环球零碳研究中心粗略合算，电力消耗超 168 万度，按日访问 100 万用户测算，运行每天耗电约 1.2 万度。3/216G 新技术的创新发展，应以绿色节能为基本原则，提升系统能量效率，实施绿色生态运营模式。并将 6G 技术赋能千行

6、百业，助力各行各业深入实践数字化转型，践行绿色发展战略，共同谱写人类命运共同体新篇章。3.3.性能指标性能指标能量效率是用于评估网络能耗的重要性能指标，从定义的角度出发，找到网络节能的有效手段。关于能量效率的定义，学术研究中将其定义为单位能耗下所能传输的数据量，单位为比特/焦耳（bit/J）。若想提升能量效率，可以从传输的数据量和能耗两个角度出发，一方面，有效提升传输速率，另一方面，减少传输单位数据量所消耗的能量。此外，ITU 定义的传统 5G 网络能量效率，指的是与所提供的业务量相关的最小化无线接入网（RAN）能量消耗的空口技术能力2，包括两个方面：1）网络侧，指的是无线接入网在单位能耗下用