5G 基站功耗的影响因素及应对策略
2020-04-21韦良才
韦良才
(广西通信规划设计咨询有限公司,广西 南宁 530007)
0 引 言
2019年6月6日,工信部分别向中国电信、中国移动、中国联通和中国广电发放了5G 商用牌照,代表我国移动通信正式步入5G 新时代。在业务承载能力和网络性能方面,5G 网络比4G 网络更优秀。基于5G 网络技术,可以为人们提供低时延、高宽带和大连接等网络能力,促进远程医疗、高清视频、智能制造、VR/AR、智慧城市和无人机等新业务的迅速发展[1]。而通过大力发展新业务,也为人们的生产、工作和生活等多方面提供极大的便利,满足人们对美好通信的向往。
5G 网络规划建设流程与4G 网络类似,但由于5G基站设备的工作带宽为100 MHz,发射功率典型值为200 W,因此设备功耗方面与4G 相比有明显的增加。这一方面会增加网络的供电需求,给网络建设带来困难;另一方面也增加运营商的运营成本。因此需要研究5G 基站设备功耗对网络建设的影响,同时提出相应的解决方案,以保障5G 网络快速部署和正常运营。
1 5G 能耗情况概述
1.1 5G 网络架构
5G 网络架构和4G 网络架构类似,总体上由无线接入网(NG-RAN)和核心网(5GC)构成,图1 为3GPP 给出的5G 网络结构。
在图1 中,5GC 主要包含AMF/UPF 网元,其中AMF 为接入和移动管理功能,UPF 为用户平面功能。NG-RAN 为 5G 无线接入网,其中 gNB 为 5G 基站,ng-eNB 为4G 基站(考虑到未来4G 和5G 长期共存,因此升级后的4G 基站具有接入5G 核心网的能力)。对于5G 网络,设备功耗主要包括无线接入网设备和核心网设备,对于核心网设备,其功耗与4G 相当,而对于5G 无线接入网设备,尤其是gNB 工作带宽典型值为100 MHz,发射功率为200 W,其功耗相对于4G 网络有明显的增加,是影响网络能耗的主要因素[2]。……
