高超

5G基站的高能耗一直都是產(chǎn)業(yè)界各方共同關(guān)心的問題。當前，運營商、設備商都在通過多種形式的解決方案來降低能耗，且取得了一定的成果。不過在5G基站能耗問題上仍然存在許多挑戰(zhàn)，需要產(chǎn)業(yè)鏈共同尋找解決之道。

“5G基站能耗較高，主要原因是5G小區(qū)帶寬是4G的5倍以上，且室外主要使用復雜度較高的32/64通道Massive MIMO設備?！敝袊苿友芯吭簾o線與終端技術(shù)研究所高級研究員劉建華在接受《通信產(chǎn)業(yè)報》（網(wǎng)）采訪時表示。

為此，中國移動從標準、研發(fā)、部署運維等全方位著手降低5G基站能耗，建立了設備級、站點級和網(wǎng)絡級三方面的技術(shù)體系。

首先，設備級節(jié)能體系，重點從硬件架構(gòu)和器件設計方面優(yōu)化功耗。具體包含新架構(gòu)、新材料、新指標三方面。

在新架構(gòu)方面，中國移動提出通過架構(gòu)優(yōu)化實現(xiàn)節(jié)能目標：一是提出天線與射頻濾波器一體化設計方案，通過減少內(nèi)部損耗實現(xiàn)功耗下降;二是基于“升無源、降有源”的思路，從4G 3D-MIMO產(chǎn)品128陣子升為192陣子，同時降低功率譜密度，用天線增益彌補發(fā)射功率，從而降低功耗。

在新材料方面，中國移動推動具有更高效率的GaN功放的應用，實現(xiàn)功放PA效率提升，進一步降低整機功耗。

在新指標方面，中國移動創(chuàng)新提出鄰頻共存干擾評估體系和兩段式測試方法，制定出合理有效的新射頻指標，降低設備的前級濾波器插損要求，等效降低設備功耗。

其次，站點級節(jié)能體系，主要從亞幀關(guān)斷、通道關(guān)斷及深度休眠等方面開展軟件節(jié)能。在延續(xù)4G已引入的亞幀關(guān)斷、通道關(guān)斷等功能基礎(chǔ)上，提出5G深度休眠、智能節(jié)能等新理念。

最后，網(wǎng)絡級節(jié)能重點網(wǎng)絡協(xié)同角度打造多系統(tǒng)節(jié)能方案和平臺。一方面可通過C-RAN集中部署和基站資源池共享，通過節(jié)省硬件板卡配置從而實現(xiàn)功耗降低;另一方面開發(fā)5G多網(wǎng)協(xié)作節(jié)能系統(tǒng)（i-Green），實現(xiàn)4G/5G小區(qū)協(xié)作節(jié)能，通過分析網(wǎng)絡負荷、業(yè)務需求和網(wǎng)絡質(zhì)量，實現(xiàn)不同系統(tǒng)小區(qū)實時休眠/喚醒的網(wǎng)絡級節(jié)能。

劉建華表示，盡管中國移動攜手整個產(chǎn)業(yè)界在降低5G能耗方面已經(jīng)開展了大量的工作，但是5G的大規(guī)模部署仍然會給中國移動的運營帶來不小的挑戰(zhàn)，需要在網(wǎng)絡規(guī)劃部署階段將能耗作為重要指標予以綜合考慮，并且就設備級、站點級和網(wǎng)絡級節(jié)能領(lǐng)域存在的困難和挑戰(zhàn)開展技術(shù)攻關(guān)。

在設備級節(jié)能方面，GaN還存在襯底工藝不成熟、散熱與封裝挑戰(zhàn)大等問題，芯片處理能力和設備集成度還有待進一步提升，新材料、新技術(shù)、新工藝尚未普遍應用。

在站點級節(jié)能方面，4G/5G共站場景下節(jié)能效率下降明顯，各主設備廠家深度休眠節(jié)電比例差異較大，設備喚醒時間有待進一步降低。

在網(wǎng)絡級節(jié)能方面，目前業(yè)界還不具備大容量基站資源池設備，iGreen平臺尚處于啟動階段，如何結(jié)合AI等先進技術(shù)在保證用戶感知的基礎(chǔ)上節(jié)能降耗，并盡快實現(xiàn)大規(guī)模成熟商用，尚存在較大挑戰(zhàn)。