能耗一向被业界认为是5G收集年夜范围扶植的“拦路虎”。比拟在4G基站，5G基站耗电年夜约是其3倍，而要实现周全笼盖，5G基站数也比4G多出3倍摆布。“基站高功耗不但给运营商扶植运维带来挑战，同时对装备、器件研发进程中的PCB（印制电路板）结构、散热、靠得住性设想也带来庞大挑战，是以基站能耗的下降是全财产链需配合霸占的困难。”中国挪动研究院无线与终端手艺研究所主任研究员陈卓暗示。

5G基站功耗承载效力约为4G的5倍

5G无线网能耗首要由基站、空和谐电源等构成，5G基站能耗占比约为50%～60%，是5G无线网能耗的首要构成部门，而5G基站能耗又能够分为AAU和BBU两年夜部门，AAU能耗约占5G基站能耗的90%，是5G基站能耗的首要构成部门。

陈卓暗示，因为5G的小区带宽是4G的5倍以上，且室外首要利用复杂度较高的Massive MIMO装备，致使5G基站能耗较高。以中国挪动2.6GHz频段为例，5G基站旌旗灯号带宽为160MHz，可同时供给4G和5G办事，比拟4G的60MHz，带宽晋升为本来的2.67倍，峰值速度晋升为本来的15倍，发射功率变成本来的2倍（由4G的120W晋升为240W），致使总功耗增添。

同时，M�����APPassive MIMO手艺的利用致使收发通道数增添，5G典型的Massive MIMO装备通道数比拟4G装备年夜幅增添。陈卓暗示，通道数增添将致使数字中频、射频小旌旗灯号的功耗显著增添；每一个通道的功放布板面积受限，高集成度的封装带来片内婚配电路设想难度增添，插损加年夜，致使5G AAU零件效力降落；通道数增添使得基带处置计较量显著增添，致使其功耗上升。

“固然能耗绝对值在增添，但5G单元bit承载效力比拟4G年夜幅晋升。5G（160MHz）比拟4G（60MHz）装备吞吐量晋升15倍，单元bit流量功耗仅为4G的1/5摆布，也就是说5G基站功耗承载效力约为4G的5倍。”陈卓认为，绝对功耗值不容轻忽，需要财产不竭经由过程手艺前进和分析节能方案利用下降能耗。

值得留意的是，跟着5G收集的摆设，4G/5G共模的装备形态将会愈来愈多，比拟在单模装备而言，共模装备发射功率较单模装备更高，是以功耗会增添。除此以外，共模装备的硬件工艺、软件功能实现和收集运营更加复杂，一些进步前辈节能手艺需要结合斟酌4G和5G，仍需攻关处理。

深度休眠不会影响5G用户体验

此前，中国联通洛阳分公司发布的一则快讯引发了业界普遍存眷——《洛阳联统统过AAU深度休眠下降5G基站能耗》，称为处理5G基站能耗引发的运营本钱与用户收入之间的冲突，洛阳联通收集治理中间对已入网的5G基站射频单位（AAU）分分歧时段按时开启深度休眠功能，从而实现智能化基站装备能耗管控的目标。

很多人在看这则动静后思虑，莫非只能经由过程关电的方式下降5G基站能耗？也有人在猜想，5G基站按时休眠是不是会影响用户体验？对此，陈卓回覆道：“‘关电’是下降5G基站能耗的体例之一，而5G用户体验根基不受深度休眠功能影响。”起首，该功能只在夜间5G营业量很低的场景才会启用，好比具有典型潮汐效应的场景（商圈、工场、办公楼等）；收集侧也会及时监测营业负荷转变环境，若有突发营业需求，5G收集也会实时恢复工作。其次，从无线网节能角度来讲，运营商还可充实操纵5G频次资本，当收集营业量较低时，经由过程休眠容量层高功耗装备，仅保存笼盖层功耗低的装备，此时5G用户体验更不会遭到影响。

陈卓暗示，深度休眠是经由过程封闭AAU的功放、绝年夜部门射频和数字通路，仅保存最根基的数字接口电路工作，AAU功耗可下降至100W～300W，比拟装备一般运转时的功耗降落很是较着（约70%~90%），且该功能根基不影响用户体验，靠得住性高，不影响装备利用寿命，是站点级节能的主要功能之一。当用户数年夜范围增加后，也会连系用户行动斟酌基站休眠生效时段，别的，可同步斟酌其它手艺手段，下降5G基站能耗。

还人认为，5G利用不敷普和也是5G收集难以下降功耗的缘由。那末在现阶段，晋升终端用户数是不是是下降5G收集能耗的有用法子？用户越多，利用越普和，5G本钱可否随之下降？陈卓认为，5G收集承载能力很高，而且5G年夜范围天线引入了多用户配对等要害算法以成倍的晋升无线资本承载效力，当用户数增加时，跟着利用逐步普和，5G频谱效力会年夜幅晋升，可充实操纵5G收集资本，响应的5G单元bit承载效力会年夜幅晋升。可是5G收集能耗绝对值不会下降，而装备级、站点级和收集级节能是下降5G收集能耗绝对值的有用手段。

中国挪动建立周全节能手艺系统

陈卓引见道，今朝中国挪动的节能手艺系统首要分为3个层面，即装备级、站点级和收集级。起首，装备级节能重点从硬件架构和器件设想方面优化功耗，具体包括“新架构、新材料、新目标”3方面。

在新架构方面，首要提出经由过程架构优化实现节能方针：一是提出天线与射频滤波器一体化设想方案，经由过程削减内部消耗实现功耗降落；二是基在“升无源、降有源”的思绪，下降功率谱密度，用天线增益填补发射功率，从而节流功耗。

在新材料方面，鼎力鞭策具有更高效力的GaN（氮化镓）功放的利用，和财产界结合手艺攻关GaN具有的衬底工艺不成熟、散热与封装挑战年夜等问题，实现功放PA效力晋升，进一步下降零件功耗。

在新目标方面，中国挪动立异提出邻频共存干扰评估系统和两段式测试方式，制订出公道有用的新射频目标，下降装备的前级滤波器插损要求，等效下降装备功耗。

其次，站点级首要从亚帧关断、通道关断和深度休眠等方面展开软件节能。在延续4G已引入的亚帧关断、通道关断等功能根本上，提出5G深度休眠、智能节能等新理念。深度休眠是5G新节能功能，可在夜间等时段无营业时，AAU封闭绝年夜部门射频和数字通路，仅保存最根基的接口电路工作，平均功耗可年夜幅降落；聪明节能首要将人工智能与5G节能相连系，经由过程引入智能营业猜测算法，从而邃密化制订响应的节能策略，构成“节能智能年夜脑”，做到“一站一策、一时一策”，在包管用户体验的条件下充实发掘节能潜力。

最初，收集级节能重点收集协同角度制造多系统节能方案和平台。一方面，可经由过程C-RAN集中摆设和基站资本池同享，经由过程节流硬件板卡设置装备摆设从而实现功耗下降；另外一方面，在前期已现网范围利用的多网协作节能系统上，今朝正在进级开辟5G多网协作节能系统（i-Green），该系统可实现小区协作节能，经由过程阐发收集负荷、营业需乞降收集质量，使分歧系统小区实实际时休眠/叫醒的收集级节能。

配套装备节能+收集智能化节能

除5G基站能耗，5G收集还哪些环节能够改良从而提高能源操纵效力？陈卓暗示，从无线网节能角度来看，除下降5G基站能耗，中国挪动还斟酌了5G收集的配套装备节能来提高能源操纵率，首要包罗基站电源装备节能、基站空调理能、基站机房节能。

例如基站供电，今朝中国挪动基站（包罗5G基站）首要经由过程市电供电，在一些市电引入坚苦、市电容量不足、扩容坚苦、新能源资本丰硕、经济可行的站点，也采取太阳能、风能等可再生能源供电，在一些取电坚苦的应急通讯场景，也会采取柴油机发电。

别的，今朝基站备电系统以铅酸电池组为主，但跟着容量需求愈来愈年夜、装机位置愈来愈重要，今朝在新建电源系统的配套电池、网电源系统扩容电池或改换电池场景下慢慢利用智能磷酸铁锂电池，具有分量轻、占地省、可快速充电等劣势。针对基站电源装备节能，中国挪动也提出了一系列高效的节能方案，如引入高效整流模块、实现智能升压、错峰用电等方案，采取基站一体化能源柜等，下降5G收集能耗。

值得留意的是，经由过程5G收集智能化也能增进运维节能。在陈卓看来，中国挪动正在鼎力推动5G+AI收集智能化成长和范围利用，首要表现在两方面。一是基在集中化摆设、智能化运维、同一化网管为节能供给根本。集中化摆设可节俭机房和配套耗电，同时基在收集负荷潮汐效应最年夜化节流基站装备硬件设置装备摆设；智能化运维经由过程天线权值优化、无线参数智能优化等方案邃密化晋升收集笼盖，间接优化收集能耗；同一化网管则加强自立运维能力和效力。

二是基在聪明网元的主动节能算法实现动态高效节能结果。一方面针对关断类节电功能，基在营业负载猜测提早进行关断以到达更好的节能结果，另外一方面基在AI辨认针对利用场景选择适合的节能算法，并经由过程强化进修获得节能结果与现网机能的平衡。

“在中国挪动鼎力鞭策和财产配合尽力下，5G基站功耗的改良较年夜。”陈卓暗示，基在“三新”装备级节能方案的AAU已在现网最先范围摆设，单站功耗降落跨越10%。在站点级节能方面，中国挪动将在现网周全开启亚帧关断，并按照场景和时段开启通道关断、深度休眠功能，今朝已展开现网验证，后续将按照验证环境进行现网范围摆设。在收集级节能方面，今朝中国挪动正在加速研发5G i-Green多网协作节能平台，充实操纵人工智能、深度进修等手艺进一步发掘节能潜力。

面向垂直行业精准建网

2019年是5G商用元年，三年夜运营商根基以NSA组网体例扶植5G，而2020年则都转向了SA组网，5G SA从架构（办事化、软件化、智能化）、手艺（收集切片、边沿计较、专属上行）、办事（多量纲、定制化、专网、能力开放）多维度立异，能更好知足各行各业多样化场景需求。5G是不是能够面向ToB情势，邃密化建网，从而实现节能降耗？

陈卓暗示，垂直行业是5G的主要成长标的目的，ToB的需求与ToC具有较年夜差别，按照行业差别化、个性化的笼盖和收集机能等需求精准建网对节能降耗具有主要意义。一方面，能够按照行业需求邃密化选择站型，在知足营业需求的条件下优先选择低功耗产物；另外一方面，能够精准计划收集笼盖，用尽量少的基站知足行业笼盖需求，下降整体能耗。另外，还可按照行业的营业特征，更有针对性地利用和优化节能功能，收集和营业深度协同，进一步下降能耗。

中国挪动延续立异绿色消息化处理方案，助力价值链上下流配合节能减排。例如，中国挪动积极研发推行撑持海量、多维度情况数据及时收集和高效处置的情况管理消息化处理方案，“蓝天卫士”利用为300个县级或县级以上地域供给年夜气污染防治消息化支持，助力打好污染防治攻坚战，践行绿色成长，共建生态协调漂亮家园。

将来，中国挪动将继续践行“绿色”理念，阐扬带头感化，指导和撑持财产配合立异，进一步下降5G功耗。在陈卓看来，周全下降5G收集功耗不但能够下降运营商运营本钱，仍是扶植绿色财产情况中主要的一环，运营商应与财产协同、积极响应国度在十八届五中全会上提出的“立异、调和、绿色、开放、同享”理念，实现节能减排，为建立协调绿色生态情况进献气力。        义务编纂:tzh