基站功耗問題嚴峻,5G基站問題出在哪

洛陽聯(lián)通在其微信公眾號上發(fā)布消息稱，近期通過對AAU（有源天線處理單元）定時深度休眠，以降低5G基站能耗。消息一出，人們對于如此大費周章地建設5G產(chǎn)生了不少質(zhì)疑。有人認為這是不成熟技術(shù)急于上馬的原因；有人懷疑運營商投巨資推動5G卻變成雞肋，背后是否有隱情；也有人擔心以后再也不能通宵打游戲了。那么到底我們的5G基站問題出在哪？

據(jù)工信部消息，截至7月底，我國累計5G終端連接數(shù)在6月底6600萬的基礎上迅速增長到了7月底的8800萬，與此同時，5G終端的加速普及也在推動5G用戶數(shù)迅速增長。

在三大運營商的半年業(yè)績中，除中國聯(lián)通未有公布5G用戶數(shù)量外，中國電信以及中國移動的數(shù)據(jù)顯示，目前中國5G用戶數(shù)量已超過1億戶。當然這中間存在著很多正在使用5G套餐，但仍未更換5G設備的用戶（比如編者就是其中之一），但從超過8000萬的5G終端連接數(shù)上我們也能看出，國內(nèi)5G普及進程正在不斷加速。

5G發(fā)展，基站先行。基站密度是5G信號覆蓋的基礎，背靠國家政策，運營商在去年以來便在5G基站建設上不斷加大投入。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2019年底，我國共建成5G基站超過13萬個；到了2020年2月底，全國已開通5G基站則達到了16.4萬個。

在2020年6月6日，工信部新聞宣傳中心舉行的“5G發(fā)牌一周年”線上峰會上，工業(yè)和信息化部信息通信管理局副局長魯春叢表示，在網(wǎng)絡建設方面，基礎電信企業(yè)建成5G基站超過25萬個；中國工程院院士鄔賀銓預計，到2020年年底，我國5G基站數(shù)可能達到65萬個，5G套餐用戶可能達到2個億，實現(xiàn)全國所有地級市室外的5G連續(xù)覆蓋、縣城及鄉(xiāng)鎮(zhèn)重點覆蓋、重點場景室內(nèi)覆蓋。

中國移動通信研究院無線與終端技術(shù)研究所副所長李男也向《華強電子》記者透露：”在產(chǎn)業(yè)界共同的努力下，中國移動全年的5G基站建設目標預計有望在8月底完成。目前我們已經(jīng)建設完成了30萬個5G基站，部署了5G的城市超過300個，這個也是全球排名第一的，顯示了我們中國移動在5G發(fā)展中的決心和信心?！?/p>

“功耗是目前5G基站最大的難題，也是三大運營商身上最重的一個負擔。除了5G的CAPEX（5G網(wǎng)絡建設投資）基礎以外，以能耗為主的OPEX（網(wǎng)絡維護成本）其實是決定5G能否順利發(fā)展的重中之重。在2017-2020年期間，在業(yè)界的共同攻堅之下，基站功耗已經(jīng)大幅下降，但即便如此，它的功耗還是4G基站的3倍左右。”

然而就在5G基站建設正在如火如荼進行中時，中國聯(lián)通洛陽分公司在其微信公眾號發(fā)布消息稱，洛陽聯(lián)通分別對已經(jīng)入網(wǎng)的3種不同基站射頻單元設備（AAU），分不同時段定時開啟空載狀態(tài)下的深度休眠功能，從而實現(xiàn)智能化基站設備能耗管控的目的。

在個別媒體渲染之下，恐慌的氣氛開始在網(wǎng)絡上蔓延，各種負面說法蜂擁而至，很多人擔心基站休眠后將會無法使用網(wǎng)絡，或是認為5G已經(jīng)“名存實亡”。要破解這些謠言，就要首先了解基站的“休眠”到底是什么意思。

據(jù)中國聯(lián)通網(wǎng)絡技術(shù)研究院無線研究部副主任李福昌介紹，基站AAU設備空載狀態(tài)的深度休眠功能，是指在基站長時間處于閑時狀態(tài)時，因為沒有5G用戶接入，可以允許基站AAU設備關斷大部分有源設備的供電，從而實現(xiàn)節(jié)省射頻單元設備空載功耗的目的。由于5G基站AAU設備支持64通道或32通道，5G基站AAU比傳統(tǒng)4G設備增加大量的有源器件、基帶處理單元等器件，從而大幅提高該類型設備的空載功耗。

“基站AAU設備空載狀態(tài)的深度休眠功能，是指在基站長時間處于閑時狀態(tài)時，因為沒有5G用戶接入，可以允許基站AAU設備關斷大部分有源設備的供電，從而實現(xiàn)節(jié)省射頻單元設備空載功耗的目的。由于5G基站AAU設備支持64通道或32通道，5G基站AAU比傳統(tǒng)4G設備增加大量的有源器件、基帶處理單元等器件，從而大幅提高該類型設備的空載功耗。”

除此之外，記者還了解到，基站AAU休眠的機制其實是很靈活的。比如，深夜5G網(wǎng)絡業(yè)務量驟減時，運營商可以根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)來判斷業(yè)務閑時的時間段，開啟休眠模式。在休眠功能開啟的同時，運營商還會保留4G網(wǎng)絡在線，以承載用戶正常使用需求。

在休眠開啟時，當有特殊情況發(fā)生，5G接入用戶突然增加，運營商也能在數(shù)分鐘以內(nèi)適時喚醒基站AAU設備，重新提供5G服務。這對于用戶的影響相對較小。

不過，需要承認的事實是，5G基站的功耗確實是當前一個嚴峻的問題。為了驗證5G基站功耗具體大小，運營商曾對中興以及華為的5G基站進行了功耗測試，結(jié)果顯示，BBU方面功耗與所插板件有關，受業(yè)務負載的影響不大，整體功耗也在293-330W的水平。而AAU功耗與業(yè)務負荷則關系較大，在100%負載下，AAU功耗可以達到1127-1175W；在50%負荷下，AAU的平均功耗在892-956W。

“功耗是目前5G基站最大的難題，也是三大運營商身上最重的一個負擔。”李男坦言：“除了5G的CAPEX（5G網(wǎng)絡建設投資）基礎以外，以能耗為主的OPEX（網(wǎng)絡維護成本）其實是決定5G能否順利發(fā)展的重中之重。在2017-2020年期間，在業(yè)界的共同攻堅之下，基站功耗已經(jīng)大幅下降，但即便如此，它的功耗還是4G基站的3倍左右?！?/p>

目前單個5G基站而言，其滿載功率甚至達到了將近3800W，4G基站普遍功率則為1000W左右。李男表示，在正常負載的情況下，射頻占據(jù)了5G基站中的絕大部分功耗。另一部分則是用于基站處理方面，因為在帶寬增大、速率提高后，對基站處理能力要求需要更高。

不過，從能效比的角度上看，雖然5G基站的功耗數(shù)值增加不少，但功耗相同的情況下，5G的網(wǎng)絡容量是4G的幾十倍。客觀來說，功耗相比4G大是非常正常的。然而當下5G尚未實現(xiàn)全民普及，5G普及的前提則需要基站密度覆蓋達到一定水平，而目前處于4G過渡到5G的時期，因此現(xiàn)時利用率不高的5G基站所要消耗的高額運營成本，讓各大運營商寢食難安。

某運營商工作人員曾向記者透露：“5G基站的數(shù)量是4G的三倍；單個5G基站的耗電量是4G的三倍；單個5G基站的價格也是4G的三倍。”除此之外，更有一些地區(qū)由于用戶數(shù)量少，甚至基站建成了遲遲未通電的情況也并不少見。基站休眠甚至不通電，并不是一個秘密，而指數(shù)級的成本增加，也是運營商迫不得已的選擇。因此，無論是從運營上以及技術(shù)上，運營商們還需要尋找更多的方法解決“耗電焦慮”的問題。
責任編輯：YYX