中国5g牌照发放,翘首以盼的5g时代正式到来。随之而来的4k/8k视频、ar/vr应用、自动驾驶等业务蓬勃发展,将掀起万物互联的数字洪流。
与此同时不乏有人担心,海量联接的5g,能耗如何?
移动网络的能耗直接关系到运营商的运维成本,在4g时代,网络的总体能耗(电费)已经达到运营商运维成本的16%,5g拥有更大容量、更快速度、更多联接,不免让人对它所带来的能耗感到担忧,甚至有人危言耸听:“5g将提供1000倍于当前的网络容量,也将消耗多达1000倍当前网络的电量”。
在移动通信网络中,能耗主要集中在基站、传输、电源和机房空调等部分。其中,基站是整个移动通信网络能耗的主要来源,占整个网络能耗的80%以上。在基站中,负责处理计算的基带单元(bbu)的功耗相对较小,射频单元(rru/aau)、散热系统等能耗较大。
随着韩国、英国、中国等越来越多的5g网络正式商用, 5g能耗的面纱已被揭开。
4g/5g 能耗pk,“电饭煲”和“砂锅煲”哪个更耗电?
根据中国5g商用信息,运营商主要使用了64trx massive mimo设备,该设备是5g射频单元(aau)的“高配”版本,采用64发64收的大规模阵列天线,200w的天线发射功率,支持100mhz带宽,可以提供业界最领先的5g容量和体验。
5g的“高配”aau的能耗是多少呢?
答案是:810w,运行一小时耗电0.8度。
对比4g时代的“高配”产品,支持4发4收、20mhz带宽、发射功率240w,典型场景的能耗是685w,运行一小时耗电0.69度。
可以发现,5g能耗并不像很多人担心的那样耸人听闻,在提供更快更多联接地同时,5g的能耗与4g相当。
再来看5g对机房电力改造的需求。根据公开信息,国内站点存在两种典型的电力空开,可以分别支持小于30kw和50kw的电力设备。考虑存量通信设备、空调照明设施,新增5g设备后的站点总能耗在14kw左右,远远小于电力空气开关的限制。
在韩国、英国、西班牙等5g先行者的网络建设中,新增5g不需要进行电力改造也已经成为经验共识。
数据表明,5g能耗的担忧实际是杞人忧天,新增5g设备对比4g,相当于你家已经有了砂锅煲(400w),又购置了一台崭新的多功能电饭煲(500w),它们功耗相当,也不需要改造家里的电力设备,只需放心大胆的插上电,煮一锅香喷喷的5g米饭了。
4g/5g 能效pk,榨干每一度电的剩余价值
能效,指的是为用户提供服务与所消耗的能源之比。
能效已经普遍应用到家电设备中,比如大家熟知的空调能效(err),耗能最低的一级能效指的是1度电可以产生3600w的制冷量,而老式的四级能效空调,1度电仅能产生2000w的制冷量。如果你家空调的能效标级别4~5级,可以考虑今年夏天换一个新空调了。
对于移动通信来说,比特能效是全球运营商、设备商、研究组织、标准组织共同关注的热点。3gpp在面向5g的需求报告中明确指出,能效需要作为5g nr设计的一个重要指导原则。
那么5g设备的能效如何呢?
同样根据典型4g和5g设备的数据对比,如下图呈现,5g在设备能耗与4g相当的情况下,容量提升了30~40倍,这使得每比特的能耗大幅降低。
从能效来讲,5g设备1kwh能量消耗可以支持5425gb流量的传输,也就是说,5g基站每1度电可以供你下载5000多部超清电影,而在4g时代,同样的电量仅能下载200部不到。
相比空调“一晚一度电”的美好想象,5g基站设备相比4g基站设备的能效切实提升了20~30倍,可以毫不夸张的说,5g走在了节能减排的最前线。
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5G设备的能效如何?
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