節(jié)能降耗一直是通信行業(yè)長期關(guān)注并研究的課題，5G網(wǎng)絡(luò)帶來海量數(shù)據(jù)爆發(fā)的同時也面臨高能耗挑戰(zhàn)。在網(wǎng)絡(luò)部署初期，5G單基站的功耗是4G基站的3倍以上，與此同時，由于5G的商用頻段比4G高，因此網(wǎng)絡(luò)所需的站點數(shù)也相對4G網(wǎng)絡(luò)有所增加，由此給運營商站點建設(shè)帶來極大挑戰(zhàn)和較高的投資要求，并且導(dǎo)致長期的高電費支出壓力。
綠色5G是大勢所趨
5G網(wǎng)絡(luò)是提供移動互聯(lián)和工業(yè)互聯(lián)的基礎(chǔ)，在多樣化的業(yè)務(wù)需求下，大帶寬、低時延、多接入網(wǎng)絡(luò)能力需要依托靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)高效靈活支撐。邊緣計算的引入能夠有效將大量的業(yè)務(wù)卸載在網(wǎng)絡(luò)邊緣，減少數(shù)據(jù)到核心路由的交互，減少數(shù)據(jù)來回交互，降低網(wǎng)絡(luò)整體功耗。
在5G基站低功耗以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)能降耗成為運營商建網(wǎng)關(guān)鍵需求的大趨勢下，中興通訊把綠色5G作為重要的產(chǎn)品研發(fā)戰(zhàn)略，持續(xù)投入相關(guān)的研發(fā)和市場推廣工作。
經(jīng)過中興通訊對運營商需求以及行業(yè)發(fā)展研究分析，建議綠色5G戰(zhàn)略從如下幾個方面投入研究和開發(fā)，如圖所示。
圖 綠色5G戰(zhàn)略框架
5G網(wǎng)絡(luò)中基站能耗占比較大。而5G功耗的分布與4G相比顯著不同。以2×100W基站為例，4G基站采用2通路的數(shù)字通路輸出到高功率單100W功放，數(shù)字通路功耗占比小。5G基站采用Massive MIMO空分技術(shù)，基站AAU集成射頻與天線，典型的64TR宏基站中64路數(shù)字基帶通過中頻射頻輸出到64路小功率功放，與192天線振子整合輸出200W功率，大量的數(shù)字通路引入導(dǎo)致數(shù)字部分功耗大幅提升。因此5G基站的功耗一方面絕對功耗高，另一方面低負荷下由于數(shù)字部分占比大，低載能耗降比也比4G少。
多維度布局實現(xiàn)綠色5G
芯片、功放、軟件算法的優(yōu)化是降低5G基站功耗的3個重要方向。
在芯片領(lǐng)域，2019年隨著10nm基帶芯片以及7nm中頻芯片的推出，中興通訊的基站能效進一步提升，在業(yè)界處于領(lǐng)先地位。后續(xù)中興通訊還將緊跟芯片工藝發(fā)展潮流，積極投入5nm、3nm芯片自研設(shè)計，同時合理利用外部資源，考慮橫向合作降低功耗。
功放是能耗的關(guān)鍵部件，5G功放發(fā)展趨勢主要是小型化、GaN材料以及新架構(gòu)設(shè)計。中興通訊也在持續(xù)加強功放新技術(shù)研究開發(fā)。
軟件節(jié)能降耗是運營商非常關(guān)注的能力，在大部分項目標書中都會作為強制性要求，具體主要包括各種智能關(guān)斷、休眠喚醒、PA動態(tài)調(diào)壓、多網(wǎng)協(xié)同等特征，后續(xù)更重要的是引入AI實現(xiàn)更智能、更高效的節(jié)能降耗。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化實現(xiàn)節(jié)能降耗也是業(yè)界的共識，邊緣云實現(xiàn)核心網(wǎng)功能下沉以及CU集中部署都可以降低能耗，并且服務(wù)器的智能化休眠喚醒技術(shù)也將大幅提升邊緣DC機房能效。中興通訊在邊緣云尤其是MEC節(jié)能降耗研發(fā)方面有充分積累，同時也發(fā)揮自身優(yōu)勢進行MEC部署模式的研究，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化，降低能耗。
站點綜合方案體現(xiàn)供應(yīng)商的綜合解決方案能力，其中節(jié)能降耗是關(guān)鍵之一，站點級別的節(jié)能降耗包括機柜節(jié)能、多頻多模融合節(jié)能、創(chuàng)新散熱節(jié)能、電源設(shè)備節(jié)能，這些方面中興通訊的極簡融合站點UniSite方案在這些方面具備業(yè)界領(lǐng)先能力。而5G小基站有可能成為未來5G網(wǎng)絡(luò)部署的重要形態(tài)，通過小基站精準覆蓋，降低了電磁輻射并且實現(xiàn)節(jié)能，5G小基站產(chǎn)品開發(fā)和部署方案研究推廣也是中興通訊的產(chǎn)品方向。
中興通訊的綠色5G戰(zhàn)略從全局性、多維度布局和投入，聚焦核心競爭力，為運營商提供低能耗產(chǎn)品和方案，全面迎接未來挑戰(zhàn)。
陳志萍，中興通訊無線方案總工程師，擁有超過20年無線規(guī)劃、研發(fā)、MKT經(jīng)驗，負責無線產(chǎn)品從2G到5G等創(chuàng)新方案開發(fā)、高端客戶交流、品牌溝通；多次擔任中興通訊高管技術(shù)專家出席高端客戶交流活動，代表中興通訊參加IMT-2020、MWC世界通信大會、5G行業(yè)峰會等國內(nèi)國際技術(shù)高端論壇發(fā)言，參與GSMA、NGMN等國際化組織技術(shù)組工作。
陳志萍女士作為中興通訊無線代言人，在國內(nèi)外知名媒體及行業(yè)內(nèi)具有高知名度和影響力，曾經(jīng)被中國通信產(chǎn)業(yè)協(xié)會評為2017年度技術(shù)人物、通信世界2018年度十大5G領(lǐng)軍人物。