5G是當(dāng)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(yùn)營(yíng)商的青睞,各個(gè)廠商都在標(biāo)榜自家產(chǎn)品的功耗性能業(yè)界領(lǐng)先,到底誰(shuí)的說(shuō)法是準(zhǔn)確的呢?若要從紛雜的觀點(diǎn)中直擊問(wèn)題真相,就必須要解答兩個(gè)問(wèn)題:第一,5G基站功耗到底與什么相關(guān);第二,如何評(píng)估5G基站功耗才是準(zhǔn)確的。
關(guān)于第一個(gè)問(wèn)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(fā)現(xiàn)一些端倪:
首先,基站功耗主要來(lái)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(duì)一定范圍內(nèi)的輸入信號(hào)能夠進(jìn)行線性放大,而超過(guò)這個(gè)范圍的輸入信號(hào)會(huì)被失真放大,從而導(dǎo)致功放效率降低。為了提升功放效率,通過(guò)專門優(yōu)化的數(shù)字預(yù)糾偏算法(DPD),對(duì)功放的非線性放大區(qū)進(jìn)行預(yù)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(yōu)劣將會(huì)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(guān)。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(guò)引入先進(jìn)的散熱技術(shù),能夠有效控制基站工作在合理的溫度范圍內(nèi),保證基站的功耗效率。
此外,基站的數(shù)據(jù)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(yōu)化空間。通常,業(yè)內(nèi)廠商針對(duì)成熟的商用產(chǎn)品,都會(huì)考慮采用專用集成電路(ASIC)芯片替代現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)芯片,用以降低功耗并提升運(yùn)算效率。
而第二個(gè)問(wèn)題,如何評(píng)估5G基站功耗是準(zhǔn)確的,關(guān)鍵點(diǎn)還是在于測(cè)試條件的統(tǒng)一。因?yàn)?G基站功耗與多個(gè)測(cè)試因素相關(guān),任一因素的改變就會(huì)導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)較大的變化。那么,5G基站功耗到底與哪些測(cè)試因素有關(guān)呢?
1.?發(fā)射功率:發(fā)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(fā)射功率將降低200W的功耗。
2.?業(yè)務(wù)負(fù)載:基站的業(yè)務(wù)負(fù)載越高,調(diào)用的物理資源(PRB)就越多,功耗也就越大。如業(yè)務(wù)負(fù)載為100%時(shí)的基站功耗就遠(yuǎn)大于業(yè)務(wù)負(fù)載為30%時(shí)的基站功耗。
3.?環(huán)境溫度:環(huán)境溫度升高會(huì)導(dǎo)致基站工作溫度升高,如前文所述,工作溫度升高則導(dǎo)致器件的漏電流增大,進(jìn)而導(dǎo)致基站功耗增加。
4.?支持功能:基站支持的功能不同,也會(huì)導(dǎo)致基站功耗存在差異。例如,如果廠商考慮了基站后續(xù)的擴(kuò)展能力,對(duì)電源、散熱以及計(jì)算能力等方面做了預(yù)留。那么,相對(duì)于無(wú)擴(kuò)展能力的基站,功耗也一定會(huì)有所提升。
其實(shí),廠商5G功耗的最優(yōu)之爭(zhēng)在集采測(cè)試時(shí)自然會(huì)有定論。為了保證集采測(cè)試結(jié)果是公允可信的,運(yùn)營(yíng)商集團(tuán)公司會(huì)集結(jié)大量資深專家,采取嚴(yán)格的環(huán)境和平臺(tái)審查標(biāo)準(zhǔn),用多樣本多用例的測(cè)試來(lái)試探各廠家基站功耗的最真實(shí)水平。這樣不僅僅有助于運(yùn)營(yíng)商做出正確的判斷,同時(shí)也將激勵(lì)廠商不斷創(chuàng)新,從而推進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)的正向發(fā)展。