產業鏈四人談：基站降耗是5G硬道理

高超

5G基站的高能耗一直都是產業界各方共同關心的問題。當前，運營商、設備商都在通過多種形式的解決方案來降低能耗，且取得了一定的成果。不過在5G基站能耗問題上仍然存在許多挑戰，需要產業鏈共同尋找解決之道。

“5G基站能耗較高，主要原因是5G小區帶寬是4G的5倍以上，且室外主要使用復雜度較高的32/64通道Massive MIMO設備。”中國移動研究院無線與終端技術研究所高級研究員劉建華在接受《通信產業報》（網）采訪時表示。

為此，中國移動從標準、研發、部署運維等全方位著手降低5G基站能耗，建立了設備級、站點級和網絡級三方面的技術體系。

首先，設備級節能體系，重點從硬件架構和器件設計方面優化功耗。具體包含新架構、新材料、新指標三方面。

在新架構方面，中國移動提出通過架構優化實現節能目標：一是提出天線與射頻濾波器一體化設計方案，通過減少內部損耗實現功耗下降;二是基于“升無源、降有源”的思路，從4G 3D-MIMO產品128陣子升為192陣子，同時降低功率譜密度，用天線增益彌補發射功率，從而降低功耗。

在新材料方面，中國移動推動具有更高效率的GaN功放的應用，實現功放PA效率提升，進一步降低整機功耗。

在新指標方面，中國移動創新提出鄰頻共存干擾評估體系和兩段式測試方法，制定出合理有效的新射頻指標，降低設備的前級濾波器插損要求，等效降低設備功耗。

其次，站點級節能體系，主要從亞幀關斷、通道關斷及深度休眠等方面開展軟件節能。在延續4G已引入的亞幀關斷、通道關斷等功能基礎上，提出5G深度休眠、智能節能等新理念。

最后，網絡級節能重點網絡協同角度打造多系統節能方案和平臺。一方面可通過C-RAN集中部署和基站資源池共享，通過節省硬件板卡配置從而實現功耗降低;另一方面開發5G多網協作節能系統（i-Green），實現4G/5G小區協作節能，通過分析網絡負荷、業務需求和網絡質量，實現不同系統小區實時休眠/喚醒的網絡級節能。

劉建華表示，盡管中國移動攜手整個產業界在降低5G能耗方面已經開展了大量的工作，但是5G的大規模部署仍然會給中國移動的運營帶來不小的挑戰，需要在網絡規劃部署階段將能耗作為重要指標予以綜合考慮，并且就設備級、站點級和網絡級節能領域存在的困難和挑戰開展技術攻關。

在設備級節能方面，GaN還存在襯底工藝不成熟、散熱與封裝挑戰大等問題，芯片處理能力和設備集成度還有待進一步提升，新材料、新技術、新工藝尚未普遍應用。

在站點級節能方面，4G/5G共站場景下節能效率下降明顯，各主設備廠家深度休眠節電比例差異較大，設備喚醒時間有待進一步降低。

在網絡級節能方面，目前業界還不具備大容量基站資源池設備，iGreen平臺尚處于啟動階段，如何結合AI等先進技術在保證用戶感知的基礎上節能降耗，并盡快實現大規模成熟商用，尚存在較大挑戰。