5G基站高能耗分析与应对策略

王江汉 刘修军 鲁军

摘 要：随着5G移动通信网络大规模商用，移动通信业务应用场景逐步多样化，网络连接终端类型和数量不断增长，5G基站能耗也大幅提升。文章分析了5G基站能耗组成和各种节能技术对5G基站节能的效率，有助于不同应用场景中合理选择基站节能技术。

关键词：基站能耗;节能措施;5G基站

0 引言

2020年3月，工业和信息化部发布《关于推动5G加快发展的通知》，提出全力推进5G网络建设、应用推广、技术发展和安全保障，充分发挥5G新型基础设施的规模效应和带动作用，支撑经济高质量发展。根据工信部的估算：2020年年底全国5G基站数将超60万个，实现地级市室外连续覆盖、县城及乡镇有重点覆盖、重点场景室内覆盖。随着5G移动通信网络的大规模部署，人与人的连接逐步向万物互联发展，5G移动通信网络提供更快的速率、更大的容量和更广泛的连接，然而5G通信设备功耗问题给网络建设和运维带来了极大的困扰，一方面，由于5G需要使用频率更高的毫米波频谱资源，这使得5G基站数量相比4G而言将增长2～3倍;另一方面，由于5G天线采用Massive MIMO 天线阵列的方式，5G单站功耗是4G单站的2.5～3.5倍。AAU功耗增加是5G功耗增加的主要原因，目前单站满载功率近4 000 W，需对现网电源、配套进行提前扩容[1]，因此针对5G基站的节能技术研究具有非常重要的现实意义。

1    5G基站功耗分析

无论是4G基站还是5G基站，主要耗电单元包括基站射频收发单元（4G包括天线和RRU，5G包括AAU）、BBU模块、动环监控模块、空调等模块。……