5G基站的建設(shè)與電源系統(tǒng)與管理技術(shù)的聯(lián)系尤其密切，電源系統(tǒng)與管理可以說是整個5G網(wǎng)絡(luò)的核心地帶，因為與以往不同的是，5G基站的功耗遠遠要比4G基站高出數(shù)倍，同時對電源系統(tǒng)與管理提出極大的擴容需求，簡而言之，就是目前90%的4G存量電源均需要擴容和改造，才能滿足5G使用需求，而且由于基站收發(fā)單元增加、處理能力的增強、設(shè)備功率也大幅增加，因此對于電池的電池量要求也是巨大的。
在5G基站不同類型的電源中，功率半導(dǎo)體器件的損耗約占總損耗比例也不相同，因此電源設(shè)計者要考慮降低功率半導(dǎo)體器件的損耗對于提高輸出功率也是很有必要的，特別是常用的功率半導(dǎo)體器件MOSFET或者IGBT等等，只有實際將開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗都減小了，才可以真正降低半導(dǎo)體的整體損耗，所以選擇合適的5G基站電源關(guān)鍵元器件應(yīng)用的重要性可以說是不言而喻了。
同時，存量網(wǎng)絡(luò)不斷疊加，電池刀片化設(shè)計與全模塊化設(shè)計能更加簡單，通過一桿多設(shè)備或者多桿分布的方式實現(xiàn)一定范圍的覆蓋，由光電一體化箱進行分配，解決電源容量不足的場景，所以基站優(yōu)化模塊設(shè)計與功耗降低是亟需解決的方向之一。
并且由于5G基站能耗的增加，電費成為了運營商不可忽視的一個因素，運營5G基站的運營商會越來越關(guān)注基站的耗電量。因此，如何幫助運營商節(jié)省電費變成了一個重要的話題。那么要節(jié)省電費，電源的設(shè)計就是一個繞不開的話題。
目前5G 傳輸正朝著跨越高達 71 GHz 的毫米波 (mmWave) 頻譜發(fā)展，以實現(xiàn)與 4G 不同的速度。與此同時，5G 網(wǎng)絡(luò)正在與銅線競爭固定無線應(yīng)用。然而，更高的頻率需要更高的站點密度，這意味著更高的資本支出 (CAPEX) 和運營費用 (OPEX)，包括功耗。
這些艱巨的挑戰(zhàn)為 5G 基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商及其供應(yīng)商創(chuàng)造了幫助移動運營商的機會：
· 在不偷工減料的情況下降低成本，因此運營商可以以具有競爭力的價格為他們的服務(wù)定價，同時還能盈利。
· 在速度和可靠覆蓋方面提供與其他技術(shù)(如衛(wèi)星和銅纜)相比的競爭優(yōu)勢。
要了解如何操作，請考慮 5G 新無線電 (NR) gNodeB 基站中的功率放大器 (PA) 和電源單元 (PSU)。在 2G、3G 和 4G 中，PA 和 PSU 是獨立的組件，每個都有自己的散熱器。對于 5G，基礎(chǔ)設(shè)施 OEM 正在考慮將無線電、功率放大器和相關(guān)信號處理電路與有源天線單元 (AAU) 中的無源天線陣列相結(jié)合。雖然 AAU 提高了性能并簡化了安裝，但它們還需要電源與功率放大器共享一個散熱器以進行冷卻。
集成架構(gòu)可降低功耗，MTN Consulting目前估計約為運營成本的 5% 至 6%。這個百分比將隨著 5G 顯著增加，因為 gNodeB 使用的電量至少是 4G 基站的兩倍。運營商在電力上的花費越多，就越難以為他們的 5G 服務(wù)定價并獲得有競爭力的利潤。
一些運營商已經(jīng)嘗試使用 8T8R 和 32T32R 多輸入多輸出 (MIMO) 天線系統(tǒng)來代替 64T64R。這會減少電力消耗，但會導(dǎo)致性能權(quán)衡。另一個問題：額外的功率放大器和信號處理增加了功率要求，但沒有提供額外的空間和冷卻。
盡管 5G 被宣傳為比 4G 更節(jié)能，但需要注意的是，這種比較是基于給定能耗單位傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)。在使用毫米波和小型蜂窩的城市和郊區(qū)部署中，這種效率被所需的更多小型蜂窩所抵消，從而增加了整體功耗。
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