網(wǎng)絡(luò)能效被視為5G系統(tǒng)的關(guān)鍵能力之一。例如，網(wǎng)絡(luò)的能效是將TCO以及網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境足跡最小化的關(guān)鍵因素。這是5G的核心設(shè)計原則。同樣，在ITU-R中，要求5G系統(tǒng)的能耗不應(yīng)大于目前部署的IMT網(wǎng)絡(luò)，同時提供增強的能力，這意味著網(wǎng)絡(luò)的能效應(yīng)至少提高一倍，與IMT Advanced為增強的移動寬帶而設(shè)想的5G業(yè)務(wù)容量增加一樣大。

從系統(tǒng)的角度來看，網(wǎng)絡(luò)能源效率應(yīng)該通過多個領(lǐng)域的解決方案共同提高。所以在不同資源域（例如時間/頻率/空間/功率）中設(shè)計解決方案的原則，并對總體系統(tǒng)設(shè)計提供指導(dǎo)。

時域

在時域中，應(yīng)該只在需要時才發(fā)射功率。在不同的持續(xù)時間內(nèi)打開/關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的不同組件來獲得明顯的節(jié)能收益。這里，組件包括不同的硬件設(shè)備（例如，PA）及其組合（例如，RU或甚至整個基站）。對于不同的組件，開/關(guān)持續(xù)時間可能會非常不同。例如，PA可以在時隙或甚至符號級開啟和關(guān)閉，而對于BBU，短期開啟/關(guān)閉切換可能是不可行的。為了在時域內(nèi)獲得最大的節(jié)能增益，應(yīng)該考慮如何使無線資源利用率與業(yè)務(wù)需求相匹配。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信道被設(shè)計為通過動態(tài)調(diào)度來匹配流量波動，但包括控制信道在內(nèi)的公共信號被設(shè)計為實現(xiàn)魯棒性和更高的可靠性，這在大多數(shù)情況下與流量無關(guān)。

因此，即使在業(yè)務(wù)需求非常低的情況下，系統(tǒng)公共信號仍然持續(xù)傳輸，導(dǎo)致高能量浪費。因此，重新設(shè)計公共信號，使其具有可配置性和服務(wù)適應(yīng)性，以滿足業(yè)務(wù)需求和控制開銷，尤其是在時域內(nèi)，這是相當(dāng)合理的。例如，用于解調(diào)物理信道的參考信號僅包含在該物理信道所占用的同一時間/頻率資源內(nèi)，并且僅在存在該物理信道時傳輸。這包括從發(fā)送物理信道的TRP獲取精細同步。UE最低性能要求應(yīng)基于該原則來指定。這適用于公共信號/信道以及UE專用信號/信道。

頻域

在頻域中，應(yīng)該僅在寬帶可用時使用功率。從香農(nóng)定律中可以看到，更寬的帶寬導(dǎo)致更高的鏈路EE（energy efficiency）性能，然后可以得出，在寬band上的burst串具有一致的持續(xù)時間是優(yōu)選的。由于基站的功耗與使用的帶寬不是線性的，而容量將隨著帶寬的增加而幾乎線性增長，特別是在干擾受限的環(huán)境（例如，密集的城市）中，因此，如果能夠同時使用更多的帶寬，則預(yù)期會有更高的EE性能。類似地，可以看到帶寬共享也是有益的，例如，聚合許可和未許可頻譜。這種寬帶傳輸背后的原理是，應(yīng)該按需地利用帶寬和功率，因為只有這樣，才能在較少的TTI內(nèi)完成突發(fā)傳輸，然后基站有更多的機會在低功率甚至空閑狀態(tài)下工作。請注意，即使在相同的負載水平（例如，以資源利用率測量）下，短時間（在較寬band上）局部化的burst傳輸可能比長時間（在有限band上）的burst傳輸具有更低的功耗，因為基站中的某些組件如果不關(guān)閉，將始終消耗功率。只要能夠為單個傳輸突發(fā)聚合寬band，就可能需要新的控制信道和鏈路自適應(yīng)機制。

空域

在空域，應(yīng)該只在需要的地方使用功率。預(yù)計如果能控制能量分布，則有可能實現(xiàn)更高的網(wǎng)絡(luò)能效性能，因為大部分能量可用于服務(wù)于必要的流量，而浪費的能量更少。使用多個天線產(chǎn)生定向波束，然后將能量提供給有用的用戶就是這樣一種技術(shù)?；旧?，陣列增益可用于降低所需的發(fā)射功率，但是，如果RF鏈的數(shù)量明顯增加，以支持更多空間數(shù)據(jù)流，則可能會導(dǎo)致基站的整體功耗更高。因此，應(yīng)研究先進的波束賦形，以實現(xiàn)性能和能量消耗之間的平衡。

在給定接收機處天線的最大數(shù)目的情況下，隨著基站處天線元件的數(shù)目增加。一旦考慮到能量消耗，在基站使用更多數(shù)量的天線元件可能并不總是有益的。然而，使用最先進的混合波束賦形和超材料陣列技術(shù)可以提高波束賦形增益，提高能量效率。在混合波束賦形中，基站可以控制是最大化波束的方向性還是最大化同時數(shù)據(jù)流的數(shù)量，從而實現(xiàn)能量消耗和容量提高之間的折衷。在超材料焦陣列技術(shù)中，賦形不同的預(yù)定義模擬波束特征，并使用數(shù)字電路控制選擇哪些波束來傳輸數(shù)據(jù)。因此，需要指定RF鏈的最大天線端口數(shù)和預(yù)定義的模擬波束特征集，以實現(xiàn)高能效性能。

功率域

在功率領(lǐng)域，應(yīng)該只使用高能效無線點的功率。由于不同類型的基站具有非常不同的功耗行為，建議考慮基站功耗行為的影響來利用功率。例如，small cell的功耗比宏小區(qū)低得多，而對于用戶面，small cell可以支持比宏小區(qū)更高的數(shù)據(jù)速率，特別是在熱點場景中，因此，如果small cell為更多用戶提供服務(wù)，則可以實現(xiàn)更高的網(wǎng)絡(luò)EE。與small cell相比，宏小區(qū)可以支持更寬的覆蓋范圍，這在移動性管理和整體無線資源分配方面顯示出明顯的優(yōu)勢。因此，一種可能的基于EE的解決方案是從幾個基站（例如，宏小區(qū)）發(fā)射目標(biāo)為寬覆蓋的信號/信道，同時從small cell發(fā)射目標(biāo)為大吞吐量但較短覆蓋的信號或信道。通過這種方式，隨著更多的業(yè)務(wù)負載被卸載到small cell，宏小區(qū)將消耗更少的功率，而對于small cell，由于其功耗非常低，功耗增加是微乎其微的。