AI在5G能耗优化中的应用

20XX/XX/XXAI在5G能耗优化中的应用汇报人:XXXCONTENTS目录01

5G能耗现状与挑战02

AI赋能5G能耗优化的技术路径03

典型应用场景解析04

国内运营商实践案例05

垂直行业节能应用CONTENTS目录06

优化效果量化分析07

关键技术创新点08

产业落地挑战与对策09

未来发展趋势展望5G能耗现状与挑战015G基站能耗特征分析5G与4G基站能耗对比5G基站单站能耗为4G基站的3-4倍，典型5G基站年均耗电量超过1.8万度，部分高性能配置基站满载功率逼近4kW。5G基站高能耗核心因素大规模MIMO技术（如64T64R配置）使硬件复杂度提升16倍；基站部署密度增加2-3倍以覆盖高频段信号衰减；数据流量年增长50%导致动态功耗攀升。能耗结构特殊性AAU静态功耗占比高达65%，传统载波关断技术节能效果从4G的40%降至5G的15%；需符号级、通道级精细化控制实现深度节能。典型场景能耗差异商业密集区基站日均能耗比郊区高35%，潮汐效应明显区域（如大学城）低负荷时段占比达43%，存在巨大节能空间。传统节能手段的局限性

静态关断策略的刚性约束传统定时关断（如凌晨0-6点）无法适配动态业务需求，闹市区凌晨仍可能存在高话务，交通枢纽夜间高铁运营等场景易导致用户感知下降。

人工运维的效率瓶颈针对每个站点手动分析话务制定节能策略需投入大量人力，广西电信数据显示传统方式每年需110.2人/天运维投入，人员产出比低。

关断技术的能效天花板5G时代AAU静态功耗占比高达65%，传统载波关断仅能节电15%（4G时代为40%），通道关断需严格匹配硬件与天线映射关系，灵活性受限。

业务保障与节能的矛盾固定阈值关断易引发网络性能波动，芜湖电信试点显示默认门限过高导致DT测试下行速率下降，过低则节能效果不足，难以平衡KPI与节能目标。双碳目标下的行业需求5G基站能耗现状与挑战

5G基站单站能耗是4G的3-4倍，单站年均耗电量超1.8万度，折合电费约1.26万元。随着5G基站规模的快速扩张，其能耗问题已成为运营商运营成本的重要组成部分，也与国家“双碳”战略目标存在矛盾。传统节能手段的局限性

传统基站节能手段多为粗放式的定时关断，如凌晨对部分小区进行关断。但话务场景日趋复杂，闹市区凌晨可能仍有较高话务，交通枢纽凌晨也存在运营需求，“一刀切”关断无法满足多样化场景业务需求，且需大量运维人力。AI赋能基站节能的迫切性

在“双碳”硬约束与电价上浮双重压力下，AI成为运营商实现“花一分钱省三分钱”的核心杠杆。通过AI技术实现节能减排AI化，达到“一站一策”，在节能的同时兼顾KPI与用户感知，并减少运维人员投入，是行业可持续发展的必然需求。AI赋能5G能耗优化的技术路径02智能关断技术体系符号关断节能技术基于DTX技术，在基站没有数据发送的符号周期关闭PA电源开关。开启符号关断功能时，无功率符号周期PA电源关闭，有效降低系统功耗。通道关断节能技术结合硬件与天线映射情况，关闭相同硬件资源的通道以达成节能。支持只关闭下行发射通道或上下行通道同时关闭两种模式，例如64T64R机型通道关断粒度为16。小区关断节能技术在5GNR多层覆盖场景下，当容量层小区负荷较低时，将UE迁移至基础覆盖层小区后关断容量层小区。小区关断有深度休眠和小区闭塞两种模式，深度休眠节能效果更优，AAU关闭PA及SOC、中频FPGA等硬件。AI辅助关断决策机制AI技术通过分析历史性能指标、预测流量趋势，实现节能参数“一站一策”动态调整。如广西电信AI节能方案，自动判断节能模式，秒级唤醒保证用户感知，年减少运维投入约110.2人/天。动态资源调度机制基于AI的潮汐流量预测通过ElasticsearchML等AI技术，分析7天滑动窗口历史数据，自动识别低流量模式（如机场、校园区域低流量≥90分钟），预测准确率达96%，误关概率仅0.8%，为资源调度提供精准依据。负载感知的智能关断策略针对不同硬件资源（通道、载波、小区），结合实时负载动态决策关断方案。例如5G基站AAU静态功耗占比65%时，AI符号级关断可将功耗曲线压至30%以下，较传统载波关断节能效率提升15%-30%。邻区补偿与用户无感知迁移关断前通过AI比对3层邻区MR数据，确保覆盖补偿面积≥95%（RSRP≥-105dBm），实现用户无感知迁移。中国电信现网实测显示，单站日节电12kWh，且KPI指标平稳无恶化。云边协同的毫秒级响应核心网AI平台输出节能策略包，边缘侧基站内置AIAgent实时比对KPI，当SINR掉1dB或PRB利用率突增15%时，30ms内回滚策略，实现"故障零外溢"，保障业务连续性。网络级协同优化策略跨域流量预测与资源调度基于Transformer的多模态模型，融合话务、天气、事件、节假日、电价等多维度数据，提前1小时预测网络流量，准确率达97%，实现算-网-电资源的协同调度，全网能耗下降5.2%。智能切片与关键业务保障针对5G2B专线等关键业务，AI在关断非关键载波前自动预留1个20MHz切片及100Mbps保证比特率，在关断50个普通5G载波、节电45%的同时，确保企业客户SLA仍保持99.99%。AI-SON自优化网络AI-SON技术可自动识别过覆盖、超高重叠度小区并进行合并，减少10%载频扩容需求，等效节电8%，节省CAPEX12亿元，提升网络资源利用率与整体能效。云边协同的毫秒级控制核心网侧AI输出“节能策略包”经OSS下发至基站，边缘侧基站内置AIAgent实时比对孪生体与真实KPI，当SINR掉1dB或PRB利用率突增15%时，30ms内回滚策略，实现“故障零外溢”。典型应用场景解析03基站符号关断技术实践01符号关断技术原理基站在"没有数据发送"的符号周期时刻关闭PA电源开关，在"有数据发送"的符号周期时刻打开PA电源开关，实现节能。该技术利用DTX（不连续发射）技术，故也称为DTX节能。02符号关断节能效果对比未开启符号关断功能时，每个符号周期时刻PA电源均为打开；开启符号关断功能时，没有功率的符号周期PA电源为关闭状态，可在保证业务不受影响的情况下降低系统功耗。03符号关断与其他关断技术协同符号关断是基站节能的基础技术之一，常与通道关断、载波关断等技术结合使用，形成多级节能策略。例如，在5G基站节能方案中，符号关断可作为第一级节能手段，在低负荷时优先启用。小区关断与负荷迁移方案

01多层覆盖场景下的节能逻辑在5GNR多层覆盖架构中，容量层小区（如CellA）负责热点区域覆盖，基础覆盖层小区（如CellB）提供连续覆盖。当容量层小区负荷较低时，通过UE迁移至基础覆盖层实现关断节能；当基础覆盖层负荷升高时，唤醒容量层小区恢复服务。

02负荷迁移关键技术要求关断前需确保邻区覆盖补偿，通过AI比对3层邻区MR数据，保证关断后覆盖区域RSRP≥-105dBm的面积占比超95%，实现用户无感知迁移。例如中国电信现网测试中，单站日节电达12kWh。

03关断模式与参数配置支持小区闭塞（仅关PA）和深度休眠（关PA+SOC+FPGA等硬件）两种模式，深度休眠节能效果更优（节电比达50%-70%）。关键参数包括：CellShutdownPolicy.esSwitch（功能开关，默认关闭）、esMode（深度休眠模式），需结合潮汐效应配置定时或基于负荷的关断策略。

04芜湖电信试点成效验证选取镜湖区商业密集区域（19个站点）开展试点，通过动态关断低负荷容量层小区，单站能耗下降12.52%，年节电4602度。验证了基于负荷的关断策略在保证用户体验前提下的有效性。智能储能与虚拟电厂应用

01基站储能AI调度策略基于电池健康状态(SOH)、实时电价、负荷预测构建多目标优化模型，动态生成充放电曲线。浙江移动1.2万个基站应用后，年化峰谷套利2000万元，电池寿命延长18%，综合IRR提升至13.5%。

02虚拟电厂聚合模式中国铁塔将200万座基站、9.6GWh储能资源聚合为2GW可调负荷，参与华北电力调峰辅助服务，2025年实现收益3.4亿元，单站年均分红170元，开创通信基础设施参与电力市场新范式。

03光储协同节能方案连云港电信在70座基站部署3.2MW光伏系统，通过AI预测4小时日照误差<3%，动态切换"光-储-市"供电顺序，年发绿电22万度，等效减排209吨CO₂，基站绿电占比提升40%。国内运营商实践案例04中国电信AI节能系统部署

AI节能系统架构中国电信AI节能方案由本地PowerStar平台与苏州天翼云AI平台组成。本地平台计算节能参数并下发基站，自动监控KPI指标；云端平台通过100M云专线获取数据进行AI模型训练，提升预测精度。

核心节能策略基于AI迭代学习功能，实现24小时动态节能模式判断与秒级自动唤醒。系统自动生成节能策略并下发，KPI恶化超门限时自动回退脚本，兼顾网络安全与节能效果。

运维效率提升AI在线节能方案实现策略自动生成、脚本自动下发及KPI自动监控，减少人工干预。每年可减少运维投入约110.2人/天，较传统手动分析与操作模式效率显著提升。

节能成效与KPI保障广西电信应用该系统实现全网超过12%的节能效果，单站年节电可观。实施后全网基础KPI平稳，未出现恶化及用户投诉问题，最大程度保障了网络性能与用户感知。中国移动智能关断参数优化动态关断阈值设定原则结合基站负载特性，采用三级阈值动态调整机制。低负载场景（PRB利用率<15%且用户数<5）触发深度关断，中负载场景（15%≤PRB利用率≤40%）执行部分通道关断，高负载场景（PRB利用率>40%）禁用关断功能，确保业务连续性。符号关断参数配置方案基于AI流量预测模型，配置符号关断使能开关（CellShutdownPolicy.esSwitch=1），设置符号关断深度休眠模式（CellShutdownPolicy.esMode=1）。通过实时监测符号周期内PA电源状态，在无数据发送时段关闭电源，典型场景下可降低AAU功耗12%-18%。邻区协同补偿机制关断前通过AI比对3层邻区MR数据，确保关断小区覆盖区域内95%以上面积的RSRP≥-105dBm。以上海某密集城区试点为例，关断16个5G小区后，邻区切换成功率保持98.7%，用户感知速率下降≤3%，单站日均节电12kWh。节能效果动态评估体系建立包含节电率、KPI劣化度、用户投诉率的三维评估模型。北京移动试点显示，智能关断参数优化后，全网单站年均节电4602度，节电率达12.52%，同时保障掉话率≤0.03%，切换成功率≥99.2%，实现节能与网络质量的平衡。中国联通网络切片节能方案

智能切片资源动态调度技术基于AI算法实时分析不同切片业务负荷，动态调整计算、存储和带宽资源。在低负荷时段，自动压缩非关键业务切片资源，将闲置资源分配给高优先级业务，实现资源利用率提升30%以上，间接降低单位业务能耗。

切片级能效评估与优化机制建立切片能耗基线模型，通过对各行业切片（如智慧交通、工业互联网）的能效KPI实时监测，识别能效瓶颈。针对低效切片，采用AI推荐的参数优化方案（如调整调度周期、休眠策略），试点项目中平均降低切片能耗18%。

绿色切片生命周期管理实践从切片设计阶段融入节能理念，对低时延高可靠业务采用边缘节点就近部署，减少数据传输能耗；对非实时业务实施错峰调度。与南王环保合作的5G+智慧工厂项目中，通过定制化绿色切片方案，助力企业生产环节能耗降低20%，运营成本下降15%。垂直行业节能应用05智慧电网5G+AI节能实践

5G+AI赋能电网数字化升级5G凭借高可靠、低时延特性，结合AI的智能分析能力，推动电网从传统人工调度向分钟级甚至秒级智能化调度转变，实现负荷聚类智慧互动与数字孪生变电站建设。

重庆明月山数字孪生示范变电站成效该变电站通过5G+工业PON电力虚拟专网，实现无人机巡检、机器人巡检等应用，单次操作时间节约40%，替代人工作业195次，节约工时约523小时，提升了运维效率与安全性。

负荷聚类智慧互动平台应用基于5G实现海量数据采集，AI+大数据分析从传统人工调度升级为自动化调度，将计划调度转变为分钟甚至秒级智能化调度，有效应对新能源接入对电网供需平衡带来的挑战。

“两个替代”提升变电站运营效率实现“一键顺控操作替代常规倒闸，远程智能巡视替代人工例行巡视”，利用变电站三维模型与现场实景多源数据全景展示，提升调度集中控制水平，降低人工成本与安全风险。智慧工厂能耗管理案例

晋江长泰服装5G智慧工厂泉州电信携手打造，实现车间5G室内分基站全覆盖，构建智能能耗管控体系。生产效率提升40%，用电成本降低70%，建立产品全流程品质溯源体系，成为福建省内衣短裤细分行业首个5G数字化转型标杆。

港丰新材料5G+数智驱动绿色纺织工厂泉州移动共建，依托5G大带宽、低时延优势，构建覆盖生产制造、智能物流、质量检测、能耗管理的一体化智慧应用场景。关键设备联网率100%，物流成本降低15%，运营成本降低20%，资源综合利用率提升20%。

南王环保5G+智慧工厂泉州联通助力建成，依托5G专网构建融合专网架构，部署5G工业网关、AGV、PLC等终端设备，打通MES、WMS、ERP等系统数据壁垒。实现产线数据高速采集、物料自动配送、成品全自动化码垛，打造无纸化、可追溯的透明化生产体系，大幅提升生产效率与产品质量。智慧城市能源协同优化

5G+AI赋能能源动态调度基于5G的高带宽和低时延特性，结合AI算法对城市能源数据进行实时分析与预测，实现电力、燃气等多能源系统的动态调度。例如，重庆电力负荷聚类智慧互动平台通过5G+AI实现从传统人工调度到分钟级智能化调度的转变，提升能源利用效率。

智能电网与虚拟电厂应用5G技术支持智能电网中海量传感器数据的实时传输与边缘计算，结合AI优化电力负荷分配。中国铁塔将200万个基站储能聚合为2GW可调资源参与华北电力调峰辅助服务，2025年收益达3.4亿元，单站年均分红170元。

多场景能源消耗智能管控在智慧照明、智慧交通等场景，通过5G+AI实现能源消耗的精细化管控。如泉州电信携手晋江长泰服装打造5G智慧工厂，构建智能能耗管控体系，使企业用电成本降低70%，树立行业绿色低碳发展典范。

能源大数据平台与碳管理依托5G网络构建城市能源大数据平台，AI技术深度挖掘能源消费模式，辅助碳足迹追踪与管理。上海环交所推出“基站碳汇”产品，运营商将AI节能减少的44万吨CO₂中20%进行上链交易，年新增收益630万元，推动绿色低碳发展。优化效果量化分析06单站能耗下降数据对比

传统节能技术效果4G时代关断一个载波可节电40%，5G时代因AAU静态功耗占比高达65%，关载波只能省15%。

AI节能技术效果中国电信2024年靠自研AI节能系统一年省下8亿度电；广西电信AI节能实现全网超过12%的节能效果；芜湖电信试点中5G单站能耗下降12.52%，单站年节电4602度。

不同AI节能策略效果AI节能四大杠杆：符号关断、通道关断、小区关断、深度休眠，节电比从10%→30%→50%→70%指数级放大。网络级节能效益评估

单站节能效益量化5G基站采用AI节能方案后，单站能耗可下降12%-35%。例如，广西电信通过AI节能实现全网超过12%的节能效果；中国电信自研AI节能系统一年节省8亿度电；某AI智控节能评估技术可使5G基站能源消耗降低20%以上。

全网规模效益分析以省级运营商为例，年耗电量可达40亿度，AI节能技术可带来显著成本节约。中国铁塔将200万个基站打包进“虚拟电厂”，单站年化收益提升8%；扬州地区1149个5G基站采用AI节能平台，年节约电费约453.6万元，推广至全省14858个基站年节约电费约5866万元。

节能与性能平衡验证AI节能方案在实现降耗的同时，能保障网络性能稳定。广西电信AI节能实施后，全网基础KPI平稳未出现恶化及相关用户投诉；关断小区前通过AI比对邻区MR，确保覆盖补偿面积>95%，用户无感知，单站日节电12kWh。投资回报周期测算

单站节能收益模型以5G单站年均耗电量1.8万度为基准，AI节能方案实现12%-25%节电率，按工业电价0.67元/度计算，单站年节电收益可达1476-3015元。

AI节能系统部署成本典型AI节能平台硬件及软件部署成本约60万元，可支持全省1.5万基站规模应用，单站分摊成本仅40元，远低于年节电收益。

投资回报周期案例中国电信AI节能系统实现单站年节电4602度，按0.75元/度电价计算年收益3451.5元，投资回收期约1.5-2年；广西电信AI节能方案单站年节省电费1316元，ROI达3290%。

长期效益叠加效应随着AI模型迭代优化，节能率从初期12%提升至25%，单站年节电收益递增至3015元，投资回报周期可缩短至1.2年，同时降低碳排放约4.6吨/站/年。关键技术创新点07AI预测性维护技术技术原理：从被动响应到主动预警AI预测性维护通过采集基站设备运行数据（如温度、振动、功率等），利用机器学习模型（如LSTM、随机森林）建立设备健康度评估体系，提前7-14天预测潜在故障，将传统被动维修模式转变为主动预防。核心价值：降低运维成本与能耗损失树根互联案例显示，基于5G+AI的设备预测性维护可使非计划停机时间减少65%，年节省维护成本1200万元；华为AI视觉检测系统对数控机床刀具磨损识别精度达0.01毫米，延长刀具寿命30%，间接降低能耗。产业落地：电力与制造领域标杆实践重庆电信5G+数字孪生变电站通过AI预测性维护，替代人工作业195次，节约工时523小时；广西电信AI节能系统结合设备健康数据动态调整节能策略，单站年均节电12kWh，同时降低故障上站成本480元/次。数字孪生节能平台

平台架构与核心功能数字孪生节能平台通过构建物理网络的虚拟镜像，集成MR报告、DPI、话单、告警、气象、电价等六类数据（如中国电信“天翼蓝能”平台每日采集200TB数据），实现全网能耗状态的实时映射与动态仿真。核心功能包括能耗趋势预测、节能策略模拟优化及执行效果评估，形成“数据采集-模型仿真-策略生成-反馈优化”的闭环管理。

多维度能耗仿真与优化基于数字孪生模型，可对基站符号关断、通道关断、小区关断等多技术节能方案进行预演。例如，在关断小区前，AI通过比对三层邻区MR数据，确保覆盖补偿面积>95%，用户无感知（中国电信现网实测单站日节电12kWh）。同时支持峰谷电价套利、储能充放电优化等场景仿真，提升整体节能效益。

产业落地案例与效益重庆明月山数字孪生示范变电站通过5G+数字孪生技术，实现单次操作时间节约40%，替代人工作业195次，节约工时约523小时。中国电信临港AIDC基于数字孪生与AI协同优化制冷系统，PUE从1.45降至1.15，年均节电3200万度，验证了数字孪生在网络级能耗优化中的显著价值。边缘AI协同优化架构云边协同的能耗管理闭环核心网侧AI平台输出节能策略包，经OSS下发至基站；边缘侧基站内置AIAgent实时比对孪生体与真实KPI，30ms内回滚异常策略，实现"故障零外溢"。多智能体分布式决策系统中兴与中国移动联合研发的多智能体系统，实现跨领域、跨供应商网络自治，通过基站间协同调度，动态平衡区域能耗与业务需求，较单站优化节电效率提升18%。边缘算力的AI推理优化华为Atlas950AI超节点将千亿参数大模型推理能力嵌入边缘，基站本地完成流量预测与资源调度，较云端决策减少60%数据传输能耗，端到端时延降低至20ms以内。实时数据驱动的动态调整中国电信"天翼蓝能"平台每日采集200TB全域数据，通过边缘节点实时分析MR报告、DPI话单与气象数据，生成符号级关断策略，单站日均节电12kWh。产业落地挑战与对策08技术标准化进展

国际标准组织动态3GPP在R17/R18标准中强化了AI在网络节能的应用，如NR节能增强技术；ETSI发布《AIforNetworkEnergyEfficiency》白皮书，提出智能关断标准框架；ITU-TSG15正在制定AI驱动的能效评估指标体系。

国内标准化推进CCSATC5/WG10已完成《5G基站AI节能技术要求》草案，规定符号关断、通道关断的AI控制流程；中国移动联合华为发布《智能节电技术白皮书》，明确基于强化学习的节能参数配置规范。

产业联盟协同成果GTI（全球TD-LTE倡议）2026年发布《5G-A×AI节能案例集》，收录25个商用案例；中国通信标准化协会联合运营商、设备商建立AI节能测试认证体系，2025年完成首批12家企业认证。跨厂商设备协同难题接口标准化缺失导致协同障碍不同设备厂商私有接口占比超60%，数据交互协议差异使AI节能策略难以跨设备统一部署，如华为与爱立信基站节能参数互通率不足35%。能耗模型异构性增加优化难度各厂商基站硬件架构差异导致能耗特性差异显著，同一节能策略在不同设备上效果偏差可达20%-40%，如诺基亚AAU与中兴AAU静态功耗相差150W。网络管理权限分割限制全局优化多厂商设备管理系统独立运行，约70%运营商存在厂商权限壁垒，AI平台难以获取完整网络数据，导致协同节能策略覆盖率不足50%。协同响应时延影响节能效果跨厂商设备策略同步平均时延达300ms，在突发话务场景下易导致切换失败率上升12%，如某省多厂商组网区域因协同不及时造成节能收益损失约8%。成本控制与规模推广AI节能技术的成本构成AI节能方案成本主要包括硬件投资（如服务器）和软件投资（如AI算法开发、接口对接）。以某省部署为例，总投资约60万元，其中软件投资约20万元，主要用于数据处理、动态控制及成效统计等功能开发。规模部署的经济效益分析单个5GAAU年耗电量约7862度，采用AI节能平台后可多节约25%以上电费，单个AAU年节约1316元，三扇区基站年节约3948元。以扬州1149个基站计算，年节约电费453.6万元；推广至全省14858个基站，年节约电费可达5866万元。试点经验与推广路径通过“小规模试点-地市经验复制-全省推广”路径，如广西电信联合华为实施AI基站节能，实现全网超12%节能效果，并减少运维投入约110.2人/天。中国电信“天翼蓝能”平台通过云边协同架构，已在全国范围应用，年节电8亿度。产业生态与标准化推进行业正推动AI节能技术标准化，如3GPP、GSMA等组织将网络智能化纳入议程。设备商与运营商合作构建开放生态，例如中兴通讯IPRAN路由器在联通智能城域网试点中，节能效果达15%-23%，为规模推广提供可复制方案。未来发展趋势展望095G-A与AI深度融合方向

网络原生智能架构5G-A将AI深度嵌入网络内核，从“AIforNetwork”的外挂优化层，转变为“AINativeNetwork”的内生能力，重构网络规划、建设、运维全流程，推动网络从“连接管道”向“智能能力平台”升级。

分布式AI算力节