5G Massive MIMO讓5G基站和“電老虎”說拜拜
對(duì)于5G基站大規(guī)模建設(shè)的攻擊似乎從未停止,一方面5G革命性的應(yīng)用在消費(fèi)端并未出現(xiàn),另一方面耗電量大讓“電老虎”成為了5G基站最為顯著的標(biāo)簽。
根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)顯示,截止到2021年6月份,全國(guó)已累計(jì)開通 5G 基站 96.1 萬個(gè),5G 網(wǎng)絡(luò)已覆蓋國(guó)所有地級(jí)城市、95%以上的縣域地區(qū)、35%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)。但有些地方的網(wǎng)友發(fā)現(xiàn),自己所在地區(qū)的5G基站深夜處于休眠狀態(tài),究其原因是為了省電?;竞哪芨咭渤蔀榱死_行業(yè)的一個(gè)難題。
5G基站已經(jīng)在大城市全面普及(圖片來源:wirelessnews)
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì)全國(guó)5G基站每年耗電量為1800億度,占全國(guó)發(fā)電量的百分之二。目前一個(gè)5G基站的能耗是4G的3倍左右,而一個(gè)完整5G基站用電大多數(shù)在基站、傳輸、電源、空調(diào)散熱這四大部分。
這樣超高的用電量,明顯與我國(guó)“碳達(dá)峰”、“碳中和”的“雙碳”目標(biāo)不符。“雙碳”目標(biāo)正驅(qū)動(dòng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向綠色5G演進(jìn),預(yù)計(jì)到2030年我國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)碳排放總量要比現(xiàn)在下降45%。中國(guó)移動(dòng)要在2025年實(shí)現(xiàn)單位業(yè)務(wù)綜合能耗下降20%的目標(biāo);中國(guó)電信預(yù)計(jì)2025年新建5G基站節(jié)點(diǎn)比例要下降20%;中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)確定2023年能源消費(fèi)增幅在2023年達(dá)到峰值。
提升能量轉(zhuǎn)化和傳送效率(圖片來源:華為)
要想實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),就要降低5G基站的耗電量,那么該如何減少5G基站的耗電量呢?5G Massive MIMO是降服5G基站這只“電老虎”的妙招!5G Massive MIMO可以提升能量轉(zhuǎn)化效率,成為突破綠色5G創(chuàng)新的新賽道。
5G Massive MIMO通過以下三個(gè)方面,實(shí)現(xiàn)5G基站的節(jié)能,分別是:
第一,天面利用最大化。傳統(tǒng)MM的迎風(fēng)面積只有0.3平方米,遠(yuǎn)小于0.7平方米的存量低頻天面迎風(fēng)面積,現(xiàn)網(wǎng)站點(diǎn)天面空間沒有充分利用。在滿足天面工程規(guī)格對(duì)迎風(fēng)面積小于0.8平方米的基礎(chǔ)上,新型綠色版MM可以實(shí)現(xiàn)無障礙部署,充分利用空間,最大化天面資源利用率。
新型綠色版超大規(guī)模天線陣列(圖片來源:華為)
第二,綠色節(jié)能最大化。超大規(guī)模天線陣列實(shí)現(xiàn)更窄的業(yè)務(wù)信道波束,在終端接收相同功率的情況下,基站可以配置更低的發(fā)射功率,降低基站能耗。比如,新型綠色版MM配置160W的發(fā)射功率,即可達(dá)到傳統(tǒng)MM 320W的覆蓋范圍。根據(jù)理論分析,在邊緣用戶覆蓋體驗(yàn)相同的前提下,新型綠色版MM可以降低50%以上能耗。
第三,體驗(yàn)覆蓋最大化。在不增加基站發(fā)射功率的前提下,新型綠色版MM能夠提升下行覆蓋3dB,與此同時(shí),因?yàn)榛镜慕邮招阅艿脑鰪?qiáng),上行覆蓋也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)3dB。根據(jù)仿真數(shù)據(jù),新型綠色版MM的邊緣用戶平均體驗(yàn)可提升30%。
天面利用最大化(圖片來源:華為)
針對(duì)以上三個(gè)方面,華為無線產(chǎn)品線首席營(yíng)銷官甘斌表示,“從移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)綠色節(jié)能的發(fā)展規(guī)律來看,通過突破式創(chuàng)新,可實(shí)現(xiàn)比特能效的階躍式提升?,F(xiàn)在,我們已經(jīng)找到了圍繞Massive MIMO的下一個(gè)突破式創(chuàng)新方向。當(dāng)前,Massive MIMO的節(jié)能方式是對(duì)中射頻、功放等有源部分的持續(xù)優(yōu)化,使能比特能效的漸進(jìn)式提升。我們通過對(duì)基帶算法、天線等軟硬件創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模天線陣列,最大化天面利用、綠色節(jié)能和體驗(yàn)覆蓋,開辟了5G Massive MIMO綠色新賽道。”
通過5G Massive MIMO技術(shù),使得5G基站在功率不增加的情況下,不僅信號(hào)覆蓋面積不會(huì)下降,在體驗(yàn)方面,上行和下行的覆蓋得還得到了同時(shí)提升,在基站邊緣上網(wǎng)的用戶網(wǎng)速比以前更快??梢娊捣?G基站這只“電老虎”靠5G Massive MIMO完全可以實(shí)現(xiàn),與傳統(tǒng)的改造機(jī)房散熱和空調(diào)散熱相比,無疑在技術(shù)層面能夠令5G網(wǎng)絡(luò)更加綠色,從而實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。