华为董事长梁华：5G和4G能耗一样，能效提升10-20倍
2022-03-11
随着我国5G商用牌照的发放，大众议论已久的5G时代终于正式到来。5G凭借大带宽、低时延、广连接三大特性，将全面赋能智能制造、自动驾驶、AR/VR应用、4K/8K视频等行业，掀起物联网数字化、智能化浪潮一切。
与此同时，关于 5G 基站功耗的担忧和噪音也开始蔓延。5G海量连接的能耗是多少？运营商在建设5G时如何克服“节能降耗”的烙印？
华为董事长梁华：5G基站比4G更节能更符合环保理念
移动网络的能耗直接关系到运营商的运维成本。4G时代，网络整体能耗已经占到运营商运维成本的16%，而容量更大、速度更快、连接更多的5G必然引发人们对其能耗的担忧。
在2019年7月12日召开的华为“2018可持续发展报告”发布会上，华为董事长梁华发表公开演讲：“未来通信网络的一个重要关注点是能源效率，核心是用更少的能源传输更多的信息并通过能源系统中的信息技术减少能源消耗。”
梁华表示，5G的能耗不用担心。事实上，在相同的覆盖能力下，它与4G的典型能耗基本处于一个数量级。更重要的是，5G设备1度电的能耗可以支持超过流量的传输，相当于下载5000部高清电影；而在4G时代，同样的电量只能下载200部电影左右。也就是说，5G的能效是4G的10-20倍。
华为5G：端到端全面创新，助力运营商节能降耗
据统计，三大运营商每年的网络运营用电量合计超过1000亿元，能源消耗主要集中在基站、传输、电源和机房空调四个部分，其中电费支出基站能耗占整个网络能耗的80%以上。. 在基站中，负责处理信号编解码的基带单元（BBU）的功耗相对较小，而射频单元（RRU/AAU）是功耗的主要来源。通过一系列独树一帜的“黑科技”，华为让基站整体功耗比行业低10%-20%。
首先，华为5G AAU采用了完全自主研发的基站ASIC芯片——天罡。与传统FPGA芯片相比，天罡具有极高的集成度、极强的计算能力和极宽的频谱，提高了单板集成度5G能耗管理，实现了2.5倍的计算能力提升。
其次，基站功耗的主要来源是射频单元（RF）的功率放大器（PA）。针对5G的应用频段和应用带宽，华为采用黑科技材料——氮化镓（GaN）来制作功放器件。氮化镓对高频信号的放大效率远高于以LDMOS为代表的传统半导体材料。这一特性使功放器件具有更高的能量转换效率和功率输出密度，从而最大限度地提高功放效率并降低功耗。消费。
说到功放，不得不提一个“线性放大区间”的概念，即功放可以在一定的输入范围内对输入信号进行线性放大，超出这个区间的功放的非线性放大会导致信号失真，从而降低放大器的效率。为了提高功放的效率，华为采用特别优化的数字预校正算法（DPD）对功放的非线性放大区域进行预校正，使功放的线性放大范围能够延伸到极限。华为通过氮化镓材料和数字预校正算法的结合，将功放效率提升了10%。
此外，正如家用电器过热会导致效率降低和能耗增加一样，基站也需要强大的散热来确保高能效。华为独创的仿生散热技术——滚动粘合散热牙，是AAU内部的循环散热系统。通过AAU内部“工质”液体汽化-液化-汽化的循环，提升基站整体散热能力。20%，从而达到降耗的目的。
比特驱动瓦特：从单标节能到系统级调度
除了能够在产品层面降低功耗外，华为网络运营的关键节能技术，秉承“比特驱动瓦特”的理念，实现跨多频段、多制式的网络级节能。
一般情况下，运营商的无线网络设计首先要满足业务覆盖和容量的要求，无线网络中存在业务量分布不均的现象。因此，运营商需要从无线网络协同的角度，定制定制化的节能策略；同时，需要考虑实际场景信息和运营商的节能策略，实现节能效果和网络性能的平衡。总之，节能不仅仅是单台设备和站点层面的解决方案，还需要根据网络流量的实际需求和现网的实际配置，在网络层面进行设计和调整。华为' 融合AI技术和专家经验的节能解决方案，让基站根据手机或终端用户的实际使用情况，始终以最佳效率运行：夜间或用户稀少时，根据实际使用情况进行调整实际网络使用情况。基站的工作模式是在保证用户体验的情况下，动态关闭或打开某些天线通道、载频和时隙，以达到最优功耗。对于典型的多频多制式网络，可以帮助运营商节省无线网络主设备10%以上的电量。夜间或用户较少时，根据实际网络使用情况进行调整。基站的工作模式是在保证用户体验的情况下，动态关闭或打开某些天线通道、载频和时隙，以达到最优功耗。对于典型的多频多制式网络，可以帮助运营商节省无线网络主设备10%以上的电量。夜间或用户较少时，根据实际网络使用情况进行调整。基站的工作模式是在保证用户体验的情况下，动态关闭或打开某些天线通道、载频和时隙，以达到最优功耗。对于典型的多频多制式网络，可以帮助运营商节省无线网络主设备10%以上的电量。
华为助力运营商：节能可预见、降耗可控、可持续发展
5G时代，华为践行节能减排，助力全球运营商建设新一代移动网络，不断创新进取。通过“软硬件”解决方案，华为实现了单站能耗低于行业平均水平20%。
揭开5G功耗面纱，我们更有理由期待5G赋能千行百业，助力万物互联智能世界加速发展！
