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5G基站功耗,到底有多可怕?

2019-08-12
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近日,從某運營商流出的一張圖,在朋友圈裏被廣泛傳播。


就是這張(點擊可看放大觀看):


圖中顯示的,是該運營商在廣州、深圳對不同廠家5G基站功耗的實際測試結果。


一直以來,大家在談論5G大帶寬高速率優異性能的同時,也在關心5G的功耗。對于5G的功耗,雖然也有不少理論參數,但都缺乏實際測試結果的論證。


而上面這張圖,毫無疑問是目前最真實的一線測試結果,而且來自運營商,非常有說服力。


根據圖中結論:
1、5G單站功耗是4G單站的2.5~3.5倍,AAU功耗增加是5G功耗增加的主要原因。
2、目前單站滿載功率近3700W,需对现网電源、配套进行提前扩容。


毫無疑問,這個結論是非常驚人的。雖然我們對5G的功耗增加有一定的心理准備,但這個增加幅度,還是讓人有些驚愕。


甚至有網友驚呼:“國家電網或是5G最大贏家!


衆所周知,通信網絡的能耗成本(也就是電費),占運營商網絡維護成本(OPEX)的比例,大約是20%左右

功耗翻倍,也就是电费翻倍,毫无疑问将大大增加运营商的运营压力。结论中提到的電源设备扩容,也意味着5G网络建设投资(CAPEX)的增加。


5G基站主設備,主要由BBU和AAU組成。AAU其實就是4G時代的RRU+天線。


BBU的主要作用,是负责基带数字信号处理。AAU的主要作用,是将基带数字信号转换成模擬信号,然后调制成高频射频信号,再通过功放单元放大功率,通过天线发射出去。


從圖中數據來看,BBU的功率比較穩定,不受業務負荷的太大影響。而AAU就不一樣了,隨著負荷的增加,功耗也大幅增加。


S111配置、100%負荷下,單站功耗甚至能達到3852.5W

S111/S333:S表示定向扇區,111表示三扇區基站,每扇區一個頻點,333表示三扇區基站,每扇區三個頻點。


值得一提的是,這還只是設備本身的功耗,還沒算上空調的功耗。單個站點的整體功耗只會更大。


需要特別說明的是,雖然5G基站的功耗絕對值在增加,但它的能效比肯定是低于4G的。也就是說,在功耗相同的情況下,5G的網絡容量將是4G的幾十倍,每bit的耗電量是大幅下降的。


有數據顯示,5G基站下,每1度電可以供你下載5000多部超清電影。而在4G時代,同樣的電量僅能下載200部不到。

每度電可以下載的數據量(4G和5G對比)
數據來自網優雇傭軍


盡管如此,電費的直線上升,還是會讓運營商寢食難安。5G的功耗控制,對于運營商和設備商來說,是一個非常緊迫的問題。


目前來看,主要的應對舉措包括:采用更高工艺制程的芯片、更节能的器件材料,引进更科学的散热方法,以及通过AI技術对设备功率进行动态控制。

MWC2019上海展上,某設備商推出的“5G液冷”基站

尤其是最后这个AI技術动态功耗控制,被诸多廠商视为降低能耗的重要突破点。在MWC上,都有展示此类方案,效果貌似显著。


總而言之,5G設備功耗是擺在運營商面前的一個嚴峻挑戰,也是我們推進5G建設的一個重要障礙。如果無法有效解決功耗問題,加上5G商業模式和需求仍然不甚明朗,運營商很難有動力進行大規模建設,5G的落地推進和長遠發展也會受到影響。


我们需要5G,我们更需要绿色的5G。希望广大廠商能够加紧创新研发,推出更多更有效的节能技術,进一步降低5G能耗,彻底打消我们建设和发展5G的顾虑!



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