幾種降低5G基站功耗的核心手段介紹

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。為了贏得運營商的青睞，各個廠商都在標(biāo)榜自家產(chǎn)品的功耗性能業(yè)界領(lǐng)先，到底誰的說法是準(zhǔn)確的呢？若要從紛雜的觀點中直擊問題真相，就必須要解答兩個問題：第一，5G基站功耗到底與什么相關(guān)；第二，如何評估5G基站功耗才是準(zhǔn)確的。

關(guān)于第一個問題的答案，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。功放對一定范圍內(nèi)的輸入信號能夠進行線性放大，而超過這個范圍的輸入信號會被失真放大，從而導(dǎo)致功放效率降低。為了提升功放效率，通過專門優(yōu)化的數(shù)字預(yù)糾偏算法（DPD），對功放的非線性放大區(qū)進行預(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。通過引入先進的散熱技術(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)廠商針對成熟的商用產(chǎn)品，都會考慮采用專用集成電路（ASIC）芯片替代現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）芯片，用以降低功耗并提升運算效率。

而第二個問題，如何評估5G基站功耗是準(zhǔn)確的，關(guān)鍵點還是在于測試條件的統(tǒng)一。因為5G基站功耗與多個測試因素相關(guān)，任一因素的改變就會導(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)負載：基站的業(yè)務(wù)負載越高，調(diào)用的物理資源（PRB）就越多，功耗也就越大。如業(yè)務(wù)負載為100%時的基站功耗就遠大于業(yè)務(wù)負載為30%時的基站功耗。

3.?環(huán)境溫度：環(huán)境溫度升高會導(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)的擴展能力，對電源、散熱以及計算能力等方面做了預(yù)留。那么，相對于無擴展能力的基站，功耗也一定會有所提升。

其實，廠商5G功耗的最優(yōu)之爭在集采測試時自然會有定論。為了保證集采測試結(jié)果是公允可信的，運營商集團公司會集結(jié)大量資深專家，采取嚴格的環(huán)境和平臺審查標(biāo)準(zhǔn)，用多樣本多用例的測試來試探各廠家基站功耗的最真實水平。這樣不僅僅有助于運營商做出正確的判斷，同時也將激勵廠商不斷創(chuàng)新，從而推進5G產(chǎn)業(yè)的正向發(fā)展。