隨著我國(guó)5G商使用牌照的發(fā)放，國(guó)內(nèi)各種各種通信商大力推廣自家5G產(chǎn)品，手機(jī)，筆記本等數(shù)碼產(chǎn)品都差不多以成本價(jià)出售，可以看出5G對(duì)時(shí)代的影響力。而5G擁有大帶寬、低時(shí)延、廣聯(lián)接三大特性的5G把全面賦能智能制造、手動(dòng)駕駛、AR/VR應(yīng)用、4K/8K視頻等行業(yè)，掀起萬物互聯(lián)的數(shù)字化、智能化浪潮。這也意味著，5G將運(yùn)用在各行業(yè)各種領(lǐng)域上，所以押?jiǎn)h認(rèn)為誰占5G市場(chǎng)份額大，就越利于發(fā)展。

另一方面，有關(guān)5G基站功耗的擔(dān)憂與噪聲亦開始彌散開來。海量聯(lián)接的5G，能耗究竟然如何？運(yùn)營(yíng)商建設(shè)5G，亦要如何度過“節(jié)能降耗”大關(guān)？

華作為董事長(zhǎng)梁華：5G基站高于4G能效越來越高，越來越符合環(huán)保理念

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的能耗直接關(guān)系到運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)維成本。于4G時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)總體能耗已占據(jù)了運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維成本的16％，因而擁有越來越大容量、越來越快速度與越來越多聯(lián)接的5G，難免引發(fā)了人們對(duì)于其能耗的擔(dān)憂。

于華為在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)之上，華為董事長(zhǎng)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)之一便是能量效率，核心是用越來越少的能量傳遞越來越多的信息，及于能量系統(tǒng)之中透過信息技術(shù)來降低能耗。”

梁華表示，不用對(duì)于5G的能耗感到擔(dān)憂，其覺得同樣覆蓋能力之下，和4G的典型能耗實(shí)際上于同一一個(gè)量級(jí)之上。越來越重要的是，5G設(shè)備1度電的能耗可支持超過5000GB流量的傳輸，相當(dāng)在下載5000部高清電影；而于4G時(shí)代，同樣電量只能下載200部左右。也就是說，5G的能效相比4G提高了10-20倍。

華作為5G：端到端全面創(chuàng)新，助力運(yùn)營(yíng)商節(jié)能降耗

據(jù)統(tǒng)計(jì)，三大運(yùn)營(yíng)商每年網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)電費(fèi)支出共計(jì)過千億元人民幣，能耗重要集中于基站、傳輸、電源與機(jī)房空調(diào)四部分，因而其中基站的電費(fèi)支出占整體網(wǎng)絡(luò)能耗的80％超過。于基站之中，負(fù)責(zé)處理信號(hào)編解碼的基帶單元（BBU）的功耗相當(dāng)比較小，因而射頻單元（RRU/AAU）是功耗的主要來源。華為透過一系列獨(dú)有的“黑科技”，使整體基站功耗低于業(yè)界10％-20％。

最先，華為5G AAU采用了完全自研的基站ASIC芯片——天罡。相當(dāng)在傳統(tǒng)FPGA芯片，天罡擁有較高集成度、較強(qiáng)算力與極寬頻譜，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，基站功耗的最為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)用頻段與應(yīng)用帶寬，采用黑科技材料——氮化鎵（GaN）來制作功放器件。氮化鎵于高頻信號(hào)的放大效率遠(yuǎn)高于以此LDMOS為代表的傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料，這一特質(zhì)使得功放器件擁有越來越高的能量轉(zhuǎn)換效率與功率輸出密度，進(jìn)而最為大限度提高功放效率、降低功耗。

講到功放，被迫提到一個(gè)“線性放大區(qū)間”的概念，乃功放于一定的輸入范圍內(nèi)能夠?qū)τ谳斎胄盘?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，進(jìn)而降低功放效率。借以提升功放效率，華為采用專優(yōu)化的數(shù)字預(yù)糾偏算法（DPD），對(duì)于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。華為透過氮化鎵材料與數(shù)字預(yù)糾偏算法兩者的結(jié)合，使功放效率提升10％。

除此之外，正在如家用電器過熱會(huì)導(dǎo)致效率的降低與能耗的升高，基站亦需要強(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外部的循環(huán)散熱系統(tǒng)，透過“工質(zhì)”液體于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％，進(jìn)而達(dá)到降耗的目的。

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

除產(chǎn)品級(jí)降低功耗的能力以外，華為的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)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)制式棟的網(wǎng)絡(luò)級(jí)節(jié)能。

于一般情況之下，運(yùn)營(yíng)商的無線網(wǎng)絡(luò)以此優(yōu)先滿足業(yè)務(wù)的覆蓋與容量的要求因而設(shè)計(jì)，無線網(wǎng)絡(luò)之中存在業(yè)務(wù)量分布絕不均的現(xiàn)象。所以，運(yùn)營(yíng)商需要自無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的角度定制客戶化的節(jié)能策略；除此之外需要考慮實(shí)際場(chǎng)景信息以及運(yùn)營(yíng)商節(jié)能策略，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果與網(wǎng)絡(luò)性能的平衡。簡(jiǎn)言之，節(jié)能不僅是單個(gè)設(shè)備、站點(diǎn)層面的方案，越來越需要依照網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的實(shí)際需求與現(xiàn)網(wǎng)的實(shí)際配置，自網(wǎng)絡(luò)層面設(shè)計(jì)與調(diào)整。華為融合AI技術(shù)與專家經(jīng)驗(yàn)的PowerStar節(jié)能解決方案，使基站依據(jù)實(shí)際手機(jī)或是終端用戶的使用情況，依舊保持于效率最為優(yōu)的狀態(tài)之下運(yùn)行：于夜間或是用戶少的時(shí)候，依據(jù)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)使用情況調(diào)整基站的工作模式，于保證用戶體驗(yàn)的情況之下，動(dòng)態(tài)關(guān)閉或是開啟一定的天線通道、載頻、時(shí)隙，以此達(dá)到功耗最為優(yōu)的目的。對(duì)典型的多頻多制式網(wǎng)絡(luò)，PowerStar能夠幫助運(yùn)營(yíng)商無線網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備省電10％超過。

華作為助力運(yùn)營(yíng)商：節(jié)能可預(yù)測(cè)、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(yíng)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)。透過“軟軟結(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(jī)。

揭開5G功耗的面紗，我們?cè)絹碓接欣碛善诖?G把以此越來越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！