5G基站功耗曝光 竟是4G基站3倍多
随着5G商用牌照发放，国内5G建设如火如荼，三大运营商的5G网络建设也正在进行中。近日某运营商的5G基站功耗数据曝光，显示其功耗竟是4G基站的三倍多。5G行业高速发展的同时，也给运营商5G通信业务带来高能耗的痛点，如何降低5G设备能耗，成为运营商乃至行业及用户的关注焦点。
Gbps以上的网速、超低延迟、超多设备连接数是5G技术公认的三大优势，但5G应用在推动技术进步的同时，也带来一些问题，功耗就是其中之一。一方面是5G手机等终端设备本身功耗提升，另一方面则是5G基站功耗提升，其中基站功耗面临的挑战更大，甚至可能影响5G网络的整体部署。
5G基站的功耗究竟有多大？日前，一张显示了中兴、华为两家公司4G、5G基站对比数据的运营商照片被曝光。照片中数据显示，其5G基站功耗是4G 基站的2.5至3.5倍，消息一出即引发公众热议。"如此大功率，5G基站密度又是4G基站的1.5倍，会不会对人体健康造成伤害，"、"5G手机的功耗怎么样，将来续航如何保证？”等问题如潮水般涌现。
AAU功耗提升是元凶
该图显示，在4G网络中，100%负载下中兴5G基站的AAU/BBU平均功耗最高约为1127.28W，BRU功耗为293.012W，华为5G基站的AAU/BBU平均功耗最高约为1175.4W，BRU功耗为325.8W，约为4G基站289.68W、175.68W的4倍和1.7倍。不仅如此，整体功耗上，中兴和华为的5G基站均比4G基站高。
数据显示，中兴5G基站在业务负荷100%时，功耗3674.85W，约为4G基站功耗1044.72W的3.5倍。华为5G基站业务负荷100%时，功耗3852.5W，约为4G基站功耗的3.6倍。
该运营商就此数据给出结论：
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3700W，需对现网电源、配套进行提前扩容。
目前，国内现有4G基站400多万个，未来5G基站数量将是4G基站的3倍，5G基站总功耗大幅增加不仅提升了电力资源和设备要求，对供应商的建设和运营维护更是极大考验。
能耗提升将分别影响运营商通信网络设施的建设成本（CAPEX）和运营维护成本（OPEX），其中，供配电设备在CAPEX中占比约为20%-30%，电力成本在OPEX中占比约为50%。功耗的倍数增长，意味着运营商一方面运维成本将大幅增加，另一方面则是电力基础设施投入的增加。
对此，网友们则纷纷表示：原来国家电网才是5G时代的最大赢家。
5G基站的主设备主要由AAU及BBU组成，其中BBU相当于4G设备中的RRU。AAU的主要作用是将基带数字信号转换成模拟信号，然后调制成高频射频信号，再通过功放单元放大功率，通过天线发射出去。BBU的主要作用是负责基带数字信号处理。
BBU设备 AAU设备
从曝光的数据可见，5G设备BBU的平均功耗在不同业务负荷量下相对稳定，而AAU随着业务负荷的增加，功耗大幅增加。
在图中的S111配置及100%业务负荷下，单站功耗甚至可达3852.5W。
不得不提的是，以上曝光数据仅为设备本身的功耗，未计算空调功耗。由于功耗增加导致设备温度上升，空调设备投入势必增加，若计算空调功耗，单个站点的整体功耗将会更大。
能耗提升伴随能效比降低
虽然5G基站的功耗绝对值在增加，但不可否认的是5G基站的能效比将低于4G基站。由于5G的网络容量是4G的几十倍，在相同功耗下每bit的耗电量也会大幅下降。
早前，华为董事长梁华就此问题表示，在4G网络中每消耗1度电，超清电影下载量不到200部。而在5G网络中，每消耗1度电，可以支持超过5000GB流量的传输，相当于下载5000部超清电影。可以看出5G相比于4G，能效提升了10-20倍。
尽管5G网络使基站能效大幅提升，但由于该部分效益难以直接由供应商取得，直线上升的电费依旧是运营商需要面对的严峻挑战。5G的功耗控制，对运营商和设备商迫在眉睫。
目前现有降低能耗的措施主要包括：
采用更高工艺制程的芯片、更节能的器件材料；
其中第三项通过AI技术动态功耗控制，在MWC上展示的此类方案，降低能耗效果较为显著，被许多厂商视为降低能耗的重要突破点。
由于目前5G商业模式和需求仍不明朗，本就使得运营商大规模建设5G基站动力不强，若再叠加上功耗问题，势必会对5G建设落地推进产生影响，同时也将对5G技术的长远发展不利。
