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5G無(wú)線網(wǎng)能耗主要由基站、空調(diào)和電源等組成,5G基站能耗占比約為50%~60%,是5G無(wú)線網(wǎng)能耗的主要組成部分,而5G基站能耗又可以分為AAU和BBU兩大部分,AAU能耗約占5G基站能耗的90%,是5G基站能耗的主要組成部分。
陳卓表示,由于5G的小區(qū)帶寬是4G的5倍以上,且室外主要使用復(fù)雜度較高的Massive MIMO設(shè)備,導(dǎo)致5G基站能耗較高。以中國(guó)移動(dòng)2.6GHz頻段為例,5G基站信號(hào)帶寬為160MHz,可同時(shí)提供4G和5G服務(wù),相比4G的60MHz,帶寬提升為原來(lái)的2.67倍,峰值速率提升為原來(lái)的15倍,發(fā)射功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(由4G的120W提升為240W),導(dǎo)致總功耗增加。
同時(shí),Massive MIMO技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)致收發(fā)通道數(shù)增加,5G典型的Massive MIMO設(shè)備通道數(shù)相比4G設(shè)備大幅增加。陳卓表示,通道數(shù)增加將導(dǎo)致數(shù)字中頻、射頻小信號(hào)的功耗顯著增加;每個(gè)通道的功放布板面積受限,高集成度的封裝帶來(lái)片內(nèi)匹配電路設(shè)計(jì)難度增加,插損加大,導(dǎo)致5G AAU整機(jī)效率下降;通道數(shù)增加使得基帶處理計(jì)算量顯著增加,導(dǎo)致其功耗上升。
“雖然能耗絕對(duì)值在增加,但5G單位bit承載效率相比4G大幅提升。5G(160MHz)相比4G(60MHz)設(shè)備吞吐量提升15倍,單位bit流量功耗僅為4G的1/5左右,也就是說(shuō)5G基站功耗承載效率約為4G的5倍?!标愖空J(rèn)為,絕對(duì)功耗值不容忽視,需要產(chǎn)業(yè)不斷通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和綜合節(jié)能方案應(yīng)用降低能耗。
值得注意的是,隨著5G網(wǎng)絡(luò)的部署,4G/5G共模的設(shè)備形態(tài)將會(huì)越來(lái)越多,相比于單模設(shè)備而言,共模設(shè)備發(fā)射功率較單模設(shè)備更高,因此功耗會(huì)增加。除此之外,共模設(shè)備的硬件工藝、軟件功能實(shí)現(xiàn)及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)更為復(fù)雜,一些先進(jìn)節(jié)能技術(shù)需要聯(lián)合考慮4G和5G,仍需攻關(guān)解決。