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華為董事長梁華:5G與4G能耗相當(dāng),能效提高10-20倍

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與此同時(shí),關(guān)于5G基站功耗的擔(dān)憂和噪聲也開始彌散開來。海量聯(lián)接的5G,能耗究竟如何?運(yùn)營商建設(shè)5G,又要如何度過“節(jié)能降耗”大關(guān)?

華為董事長梁華:5G基站比4G能效更高,更符合環(huán)保理念

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的能耗直接關(guān)系到運(yùn)營商的運(yùn)維成本。在4G時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)總體能耗已經(jīng)占據(jù)了運(yùn)營商運(yùn)維成本的16%,而擁有更大容量、更快速度和更多聯(lián)接的5G,不免引發(fā)了人們對(duì)其能耗的擔(dān)憂。

在華為于19年7月12日舉辦的《2018可持續(xù)發(fā)展報(bào)告》發(fā)布會(huì)上,華為董事長梁華發(fā)表公開演講:“未來通信網(wǎng)絡(luò)的重要關(guān)注點(diǎn)之一就是能量效率,核心是用更少的能量傳遞更多的信息,以及在能量系統(tǒng)中通過信息技術(shù)來降低能耗?!?/p>

梁華表示,不必對(duì)5G的能耗感到擔(dān)憂,其實(shí)在同樣覆蓋能力下,與4G的典型能耗基本上在同一個(gè)量級(jí)上。更重要的是,5G設(shè)備1度電的能耗可支持超過5000GB流量的傳輸,相當(dāng)于下載5000部高清電影;而在4G時(shí)代,同樣電量僅能下載200部左右。也就是說,5G的能效相比4G提高了10-20倍。

華為5G:端到端全面創(chuàng)新,助力運(yùn)營商節(jié)能降耗

據(jù)統(tǒng)計(jì),三大運(yùn)營商每年網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營電費(fèi)支出共計(jì)過千億元人民幣,能耗主要集中在基站、傳輸、電源和機(jī)房空調(diào)四部分,而其中基站的電費(fèi)支出占整體網(wǎng)絡(luò)能耗的80%以上。在基站中,負(fù)責(zé)處理信號(hào)編解碼的基帶單元(BBU)的功耗相對(duì)較小,而射頻單元(RRU/AAU)是功耗的主要來源。華為通過一系列獨(dú)有的“黑科技”,使整體基站功耗低于業(yè)界10%-20%。

首先,華為5G AAU采用了完全自研的基站ASIC芯片——天罡。相對(duì)于傳統(tǒng)FPGA芯片,天罡擁有極高集成度、極強(qiáng)算力和極寬頻譜,提升單板集成度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)算能力的2.5倍提升。

其二,基站功耗的最主要來源是射頻單元(RF)的功放器件(PA)。華為針對(duì)5G的應(yīng)用頻段和應(yīng)用帶寬,采用黑科技材料——氮化鎵(GaN)來制作功放器件。氮化鎵在高頻信號(hào)的放大效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以LDMOS為代表的傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料,這一特質(zhì)使得功放器件擁有更高的能量轉(zhuǎn)換效率和功率輸出密度,從而最大限度提高功放效率、降低功耗。

講到功放,不得不提到一個(gè)“線性放大區(qū)間”的概念,即功放在一定的輸入范圍之內(nèi)能夠?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行線性放大,超過這個(gè)區(qū)間功放的非線性放大會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的失真,從而降低功放效率。為了提升功放效率,華為采用專門優(yōu)化的數(shù)字預(yù)糾偏算法(DPD),對(duì)功放的非線性放大區(qū)進(jìn)行預(yù)糾偏,使得功放的線性放大區(qū)間得到極限延伸。華為通過氮化鎵材料和數(shù)字預(yù)糾偏算法兩者的結(jié)合,使功放效率提升10%。

此外,正如家用電器過熱會(huì)導(dǎo)致效率的降低和能耗的升高,基站也需要強(qiáng)散熱以保證高能效。華為采用了獨(dú)創(chuàng)的仿生散熱技術(shù)——輥壓接合散熱齒,這是一個(gè)AAU內(nèi)部的循環(huán)散熱系統(tǒng),通過“工質(zhì)”液體在AAU內(nèi)部汽化-液化-汽化的循環(huán),使基站的整體散熱能力提升20%,從而達(dá)到降耗的目的。

比特驅(qū)動(dòng)瓦特:由單制式節(jié)能走向系統(tǒng)級(jí)調(diào)度

除了產(chǎn)品級(jí)降低功耗的能力之外,華為的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)——PowerStar,秉承“比特驅(qū)動(dòng)瓦特”的理念,實(shí)現(xiàn)多個(gè)頻段、多個(gè)制式間的網(wǎng)絡(luò)級(jí)節(jié)能。

在通常情況下,運(yùn)營商的無線網(wǎng)絡(luò)以優(yōu)先滿足業(yè)務(wù)的覆蓋和容量的要求而設(shè)計(jì),無線網(wǎng)絡(luò)中存在業(yè)務(wù)量分布不均的現(xiàn)象。因此,運(yùn)營商需要從無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的角度定制客戶化的節(jié)能策略;同時(shí)需要考慮實(shí)際場景信息及運(yùn)營商節(jié)能策略,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果和網(wǎng)絡(luò)性能的平衡。簡言之,節(jié)能不僅僅是單個(gè)設(shè)備、站點(diǎn)層面的方案,更需要按照網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的實(shí)際需求和現(xiàn)網(wǎng)的實(shí)際配置,從網(wǎng)絡(luò)層面設(shè)計(jì)和調(diào)整。華為融合AI技術(shù)和專家經(jīng)驗(yàn)的PowerStar節(jié)能解決方案,使基站根據(jù)實(shí)際手機(jī)或終端用戶的使用情況,始終保持在效率最優(yōu)的狀態(tài)下運(yùn)行:在夜間或者用戶少的時(shí)候,根據(jù)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)使用情況調(diào)整基站的工作模式,在保證用戶體驗(yàn)的情況下,動(dòng)態(tài)關(guān)閉或開啟一定的天線通道、載頻、時(shí)隙,以達(dá)到功耗最優(yōu)的目的。對(duì)于典型的多頻多制式網(wǎng)絡(luò),PowerStar能夠幫助運(yùn)營商無線網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備省電10%以上。

華為助力運(yùn)營商:節(jié)能可預(yù)測、降耗可管理、發(fā)展可持續(xù)

5G時(shí)代,華為踐行節(jié)能減排、助力全球運(yùn)營商建設(shè)新一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),不斷創(chuàng)新進(jìn)取、厚積薄發(fā)。通過“軟硬結(jié)合”的解決方案,華為取得了單站能耗低于業(yè)界平均水平20%的成績。

揭開5G功耗的面紗,我們更有理由期待,5G將以更高能效使能千行百業(yè)、助力萬物互聯(lián)的智能世界加速到來!

標(biāo)簽:河南 大理 呂梁 北海 山南 福州 金融 金昌

巨人網(wǎng)絡(luò)通訊聲明:本文標(biāo)題《華為董事長梁華:5G與4G能耗相當(dāng),能效提高10-20倍》,本文關(guān)鍵詞  華為,董事長,梁華,與,能耗,;如發(fā)現(xiàn)本文內(nèi)容存在版權(quán)問題,煩請(qǐng)?zhí)峁┫嚓P(guān)信息告之我們,我們將及時(shí)溝通與處理。本站內(nèi)容系統(tǒng)采集于網(wǎng)絡(luò),涉及言論、版權(quán)與本站無關(guān)。
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