5G Massive MIMO讓5G基站和“電老虎”說拜拜
對于5G基站大規模建設的攻擊似乎從未停止,一方面5G革命性的應用在消費端并未出現,另一方面耗電量大讓“電老虎”成為了5G基站最為顯著的標簽。
根據工信部的數據顯示,截止到2021年6月份,全國已累計開通 5G 基站 96.1 萬個,5G 網絡已覆蓋國所有地級城市、95%以上的縣域地區、35%的鄉鎮地區。但有些地方的網友發現,自己所在地區的5G基站深夜處于休眠狀態,究其原因是為了省電。基站耗能高也成為了困擾行業的一個難題。
5G基站已經在大城市全面普及(圖片來源:wirelessnews)
根據相關數據顯示,預計全國5G基站每年耗電量為1800億度,占全國發電量的百分之二。目前一個5G基站的能耗是4G的3倍左右,而一個完整5G基站用電大多數在基站、傳輸、電源、空調散熱這四大部分。
這樣超高的用電量,明顯與我國“碳達峰”、“碳中和”的“雙碳”目標不符。“雙碳”目標正驅動移動網絡向綠色5G演進,預計到2030年我國移動網絡碳排放總量要比現在下降45%。中國移動要在2025年實現單位業務綜合能耗下降20%的目標;中國電信預計2025年新建5G基站節點比例要下降20%;中國聯通已經確定2023年能源消費增幅在2023年達到峰值。
提升能量轉化和傳送效率(圖片來源:華為)
要想實現上述目標,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可以提升能量轉化效率,成為突破綠色5G創新的新賽道。
5G Massive MIMO通過以下三個方面,實現5G基站的節能,分別是:
第一,天面利用最大化。傳統MM的迎風面積只有0.3平方米,遠小于0.7平方米的存量低頻天面迎風面積,現網站點天面空間沒有充分利用。在滿足天面工程規格對迎風面積小于0.8平方米的基礎上,新型綠色版MM可以實現無障礙部署,充分利用空間,最大化天面資源利用率。
新型綠色版超大規模天線陣列(圖片來源:華為)
第二,綠色節能最大化。超大規模天線陣列實現更窄的業務信道波束,在終端接收相同功率的情況下,基站可以配置更低的發射功率,降低基站能耗。比如,新型綠色版MM配置160W的發射功率,即可達到傳統MM 320W的覆蓋范圍。根據理論分析,在邊緣用戶覆蓋體驗相同的前提下,新型綠色版MM可以降低50%以上能耗。
第三,體驗覆蓋最大化。在不增加基站發射功率的前提下,新型綠色版MM能夠提升下行覆蓋3dB,與此同時,因為基站的接收性能的增強,上行覆蓋也會相應增強3dB。根據仿真數據,新型綠色版MM的邊緣用戶平均體驗可提升30%。
天面利用最大化(圖片來源:華為)
針對以上三個方面,華為無線產品線首席營銷官甘斌表示,“從移動網絡綠色節能的發展規律來看,通過突破式創新,可實現比特能效的階躍式提升。現在,我們已經找到了圍繞Massive MIMO的下一個突破式創新方向。當前,Massive MIMO的節能方式是對中射頻、功放等有源部分的持續優化,使能比特能效的漸進式提升。我們通過對基帶算法、天線等軟硬件創新,實現超大規模天線陣列,最大化天面利用、綠色節能和體驗覆蓋,開辟了5G Massive MIMO綠色新賽道。”
通過5G Massive MIMO技術,使得5G基站在功率不增加的情況下,不僅信號覆蓋面積不會下降,在體驗方面,上行和下行的覆蓋得還得到了同時提升,在基站邊緣上網的用戶網速比以前更快。可見降服5G基站這只“電老虎”靠5G Massive MIMO完全可以實現,與傳統的改造機房散熱和空調散熱相比,無疑在技術層面能夠令5G網絡更加綠色,從而實現“雙碳”目標實現。