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你知道真實的5G功耗有多少嗎?

發布時間:2019-07-28 10:20:06  來源:C114中國通信網    背景:

  5G是當下最熱門的話題之一,而5G功耗更是熱門中的熱門。為了贏得運營商的青睞,各個廠商都在標榜自家產品的功耗性能業界領先,到底誰的說法是準確的呢?若要從紛雜的觀點中直擊問題真相,就必須要解答兩個問題:第一,5G基站功耗到底與什么相關;第二,如何評估5G基站功耗才是準確的。

  關于第一個問題的答案,我們從各廠商在MWC2019上海展上介紹的幾種降低5G基站功耗的核心手段,就能發現一些端倪:

  首先,基站功耗主要來自于射頻單元,而射頻單元中功耗占比最高的就是功放。功放對一定范圍內的輸入信號能夠進行線性放大,而超過這個范圍的輸入信號會被失真放大,從而導致功放效率降低。為了提升功放效率,通過專門優化的數字預糾偏算法(DPD),對功放的非線性放大區進行預糾偏,能夠使功放效率得到大幅提升。那么不難看出,DPD算法的優劣將會直接影響5G基站功耗效率。

  其次,基站功耗與工作溫度也密切相關。通常,工作溫度越高,器件的漏電流越大,基站功耗也就越大。通過引入先進的散熱技術,能夠有效控制基站工作在合理的溫度范圍內,保證基站的功耗效率。

  此外,基站的數據處理部分也占用了較多的功耗開銷,這一部分也存在較大的優化空間。通常,業內廠商針對成熟的商用產品,都會考慮采用專用集成電路(ASIC)芯片替代現場可編程門陣列(FPGA)芯片,用以降低功耗并提升運算效率。

  而第二個問題,如何評估5G基站功耗是準確的,關鍵點還是在于測試條件的統一。因為5G基站功耗與多個測試因素相關,任一因素的改變就會導致結果出現較大的變化。那么,5G基站功耗到底與哪些測試因素有關呢?

  1. 發射功率:發射功率越低,基站功耗越低。以20%的功耗效率為例,減少40W的發射功率將降低200W的功耗。

  2. 業務負載:基站的業務負載越高,調用的物理資源(PRB)就越多,功耗也就越大。如業務負載為100%時的基站功耗就遠大于業務負載為30%時的基站功耗。

  3. 環境溫度:環境溫度升高會導致基站工作溫度升高,如前文所述,工作溫度升高則導致器件的漏電流增大,進而導致基站功耗增加。

  4. 支持功能:基站支持的功能不同,也會導致基站功耗存在差異。例如,如果廠商考慮了基站后續的擴展能力,對電源、散熱以及計算能力等方面做了預留。那么,相對于無擴展能力的基站,功耗也一定會有所提升。

  其實,廠商5G功耗的最優之爭在集采測試時自然會有定論。為了保證集采測試結果是公允可信的,運營商集團公司會集結大量資深專家,采取嚴格的環境和平臺審查標準,用多樣本多用例的測試來試探各廠家基站功耗的最真實水平。這樣不僅僅有助于運營商做出正確的判斷,同時也將激勵廠商不斷創新,從而推進5G產業的正向發展。

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