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如何让5G手机功耗更低,待机时间更长,是业界普遍关注的问题。通常人们认为终端电量消耗是手机自己的事情,和网络侧关系不大。其实不然,手机电量的消耗,尤其是手机中基带和射频部分的电量消耗,和网络侧有很大的关系。
终端基带和射频部分电能的消耗量主要取决于处理信号的带宽(频域)以及工作时长(时域):信号带宽越大,工作时间越长,手机消耗的电量就越大。这就像自来水龙头,水管(频域带宽)越粗,水流量(耗电量)就会越大;同时水龙头打开的时间(时域)越长,水流量也越大。所以有两种方法来降低水流量:让水管变细或者让水龙头打开的时间变短。窄带BWP类似于让水管变细,爱立信的TD-BWP类似于在不影响用户体验的情况下需要的时候才让水龙头打开,这样总开启时长就会变短www.kaiyun.com。
在5G网络中,大部分的业务并不需要手机一直和网络有信号交互,比如在打VoNR电话时,语音包是每隔若干毫秒(或者几十毫秒)传输一次的,在没有语音包传输时,网络可以指示手机不接收网络侧信号。因此在需要的时候“打开水龙头”,不需要的时候“关闭水龙头”,就可以显著减少终端能耗,延长终端待机时间。
爱立信创新的TD-BWP (Time Domain-BandWidth Part) 功能正是基于这一原理,在低数据量业务期间,通过配置使终端减少不必要的网络侧信号接收,来达到既不影响手机用户的业务体验,又能节省终端能耗的目的。因为终端在连接态下,在下行时隙都会通过盲检(Blind Decoding)的方式监测接收、解析处理来自于网络侧的PDCCH Search Space信号,以判断后续是否有该终端的数据需要处理。在这个频繁接收处理的过程中,会消耗相当多的电能。
从3GPP Release 15开始,支持给不同的BWP配置不同的PDCCH参数,包括单位时间内终端监测PDCCH的次数。正是这个终端监测PDCCH的次数决定了终端在时域上的能耗:次数多(相当于水龙头常开),支持的业务数据量高,能耗也大,可以用于常规BWP;次数少(相当于水龙头断续开关),支持的数据业务量低,能耗也小,可以用于节电BWP。网络可以通过PDCCH DCI命令(时延很小)的方式,根据实际数据量让终端在这两种不同的BWP之间自适应切换,来达到在不影响用户体验的情况下节电的目的,如图一所示。
图一:TD-BWP 原理
爱立信的这个TD-BWP功能相当于以BWP为载体,通过BWP的切换来巧妙地达到改变PDCCH配置参数的目的kaiyun。在3GPP Release 17中,可以不再依赖于BWP切换,而是可以直接让终端在不同的PDCCH配置参数集之间切换,这就意味着爱立信的方案可以平滑升级支持Release 17的功能。
爱立信的这种实现方案除了可以达到节电的目的,还有其他的优势(图二所示):
图二:TD-BWP优势 (节电效果和业务模型以及参数配置强相关)
综上,爱立信的节电方案既达到了终端节电的目的,又避免了对网络能和用户体验的影响。让二者灵活互补,扬长避短,体现了爱立信的行业领导力。
致谢:
在成稿过程中,Kitty Zhou和Liyu Liu提供了很多非常有益的建议和见解。