5G時代基站兩大場景節(jié)能方案的應用分析

1、5G時代基站兩大場景節(jié)能方案的應用分析5G時代基站兩大場景節(jié)能方案的應用分析 引言 現階段，隨著5G技術的研發(fā)勝利，在不久的將來5G通信技術馬上全面普及，人們馬上迎來5G時代。但是在5G基站研發(fā)建設的過程中，很多運營商都對5G基站的能耗狀況表現出了深深的擔憂。據相關討論數據顯示，5G基站的基礎能耗將是4G基站的3倍以上，這也就代表著5G基站在運行的過程中會帶來大量的運營支出，這對于很多通信運營商來說是無法接受的。因此，如何通過節(jié)能方案的設計，切實解決5G基站能源消耗過大的問題，是相關部門及討論人員所要去重點關注的問題。一、4G基站和5G基站的能耗對比分析與4G基站相比，5G基站之所以能源消耗過

2、大，很大一部分緣由是5G基站當中所使用的Massive MIMO技術。4G基站在建設過程中主要使用的技術是4T4R MINO技術，而5G基站所使用的技術是64T64R MINO技術，這種技術的革新在提升性能的同時，將會大大增加基站在運行過程中的總功耗1。鑒于這種狀況，一些運營商不得不在新技術和高能耗之間進行取舍，一些運營商甚至降價引用Massive MIMO技術，進而降低基站運行過程中的總能耗。一些韓國的運營商在經過權衡之后，使用32T32R MINO技術來對5G基站進行部署，這樣雖然能夠有效的降低基站運行過程中所產生的能耗，但是在付出技術水平代價的狀況下，勢必會導致通訊信號的傳輸速度下降?；?/p>

3、站能耗在5G技術鋪開的初期即成為了討論人員在研發(fā)過程中的難題，業(yè)內討論人員需要通過技術理念上的革新，從技術的源頭出發(fā)，切實解決5G基站能源消耗的問題。二、4G基站節(jié)能技術在5G基站當中的應用局限性4G基站的節(jié)能技術主要是要從基站的硬件設施上入手，包括基站的電能、基站的空調以及基站當中的機房結構等等。但是在5G基站當中，隨著清潔能源技術的普遍應用，基站運行過程中的主要能源消耗已經從傳統的基礎設施能源消耗轉移到通信傳輸過程當中的能源消耗，基礎設施節(jié)能方案設計在5G基站當中收效甚微。從本質上來看，5G基站在能耗方面的主要問題是能效與bit增長之間的失衡。在技術水平不斷進步的狀況下，網絡能效處于不斷增

4、長的狀態(tài)，從定義上來看，能效指的是設備功耗與產出數量流量之間的比值，從相關的移動數據報告來看，在4G時代，網絡數據的流量相較于3G時代增加了13倍，雖然通過基礎設施節(jié)能技術的作用，網絡的整體能耗僅僅上漲了30%，但是bit的增長速度比能效的提升速度更快，這樣就導致基站的總功耗處于不斷上升的狀態(tài)，而在Massive MIMO技術的使用過程中，基站的總功耗將會處于更明顯的上升態(tài)勢。三、5G基站當中兩大場景節(jié)能方案的應用分析3.1 Small cells技術Small cells指的是小型基站，這也是5G基站的基礎性建設理念。從技術原理的角度上來看，由于無線信號在傳輸的過程中射束呈現發(fā)散的態(tài)勢，信號

5、能量在傳輸的過程中會不斷進行衰減，傳輸的距離越遠，信號的衰減程度越強，因此在傳統的宏基站當中，其主要的功耗主要來源于功放類的傳輸消耗。而在Small cells小基站當中，其發(fā)射功率比傳統的宏基站低10倍2，覆蓋范圍相對較小，傳輸過程中的功耗有著明顯的降低，且多分布在流量比較集中的區(qū)域當中，因此Small cells小基站具有更低的bit能耗，是將來5G基站建設過程中重要的基礎建設理念和節(jié)能建設理念。3.2 Massive MIMO技術的改良雖然Massive MIMO技術的總體功耗相對較高，但是該技術照舊是5G技術的核心。Massive MIMO通過改良過后的波束賦性技術，能夠使信號的能量更

6、加集中，這樣一來就能夠大幅度提升能量的輻射效率，使基站的傳輸功耗降低。雖然Massive MIMO天線的總功耗相對較高，但是由于其信號覆蓋面積的增大，假如在跑滿容量的狀態(tài)下，其bit平均能耗將會遠遠低于4G基站。此外，為了切實解決流量分布不勻稱所導致的網絡總體能效低的問題，可以在區(qū)域負荷較低的狀況系，通過智能能耗治理系統，關閉一部分功放、MINO通道和載波來節(jié)約能源消耗。四、總結通過上述分析我們可以看出，5G基站在研發(fā)建設過程中面臨著嚴峻的能源消耗問題，因此相關部門及討論人員要從技術角度入手，通過針對性的優(yōu)化措施降低5G基站在運行過程中能耗過高的問題，從而推動5G技術的長效進展。參 考 文 獻1常戰(zhàn)庭， 徐華. 移動通訊基站節(jié)