5G设备的耗电真的比4G多吗?
非常遗憾,这个答案是肯定的。5G的耗电高,主要有两点原因:
5G使用Massive MIMO技术
4G基*RRU使用8天线,天线矩阵实现2D MIMO,满功率输出160W射频信号;5G基*AAU使用64天线,天线矩阵实现3D MIMO,满功率输出320W射频信号。如果效率相同,5G AAU的耗能是4G RRU的2倍。
实际上,得益于更高效的PA(Power Amplifier,功率放大器)芯片和更好的DPD(Digital Pre-Distortion,数字预失真)算法,5G设备的效率是比4G高的。也就是说,AAU的耗能不到RRU的2倍。
5G使用了更高的频段
由于高带宽和Massive MIMO的要求,5G使用较高频率频段。在SUB-6GHz的频谱中,中国移动使用2.6GHz频段(和4G相同);中国电信和中国联通使用3.5GHz频段(两家运营商4G TDD LTE频段是2.6GHz频段)。
根据无线信号自由空间传输损耗公式:
Los (dB)= 32.44 +20lg( d(km)) +20lg( f(MHz))
中国移动5G覆盖和4G相当,而中国电信和中国联通的5G覆盖距离大概是4G时的0.75倍,站点数理论上增加1.8倍。达到与4G相同的覆盖效果,5G站点数理论上是4G的1.2~1.4倍。
以上两点因素叠加,5G全网的耗能将是4G全网耗能的2.4~2.8倍。
看来5G的能耗确实不可小觑。那么,又是什么原因让5G选择Massive MIMO和高频段呢?
Massive MIMO的优势显而易见:
1.利用垂直纬度和水平纬度的天线自由度,时频资源利用率提升;
2.用户间的干扰降低;
3.提升小区吞吐率;
4.提升小区边缘用户体验。
而高频段频谱助力5G Massive MIMO的实现。
天线的尺寸和频率有关。频率越高,射频信号波长越短,相应的天线尺寸越小。
5G的AAU现在使用64天线阵,往后发展还会有128天线阵和256天线阵。大规模的天线阵,促使5G选择高频段频谱资源。
5G确实比4G耗能更多,但不能片面看待这个问题。5G这匹“千里马”吃得虽然多,但是,它拉了辆更大的车——5G系统容量是4G的20倍以上。
实际上,就传输单位比特信息量的功耗而言,5G 是更省电的。5G每比特数据消耗的能量约是4G的1/10。
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