中國5G牌照發(fā)放，翹首以盼的5G時代正式到來。隨之而來的4K/8K視頻、AR/VR應(yīng)用、自動駕駛等業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展，將掀起萬物互聯(lián)的數(shù)字洪流。

與此同時不乏有人擔心，海量聯(lián)接的5G，能耗如何？

移動網(wǎng)絡(luò)的能耗直接關(guān)系到運營商的運維成本，在4G時代，網(wǎng)絡(luò)的總體能耗（電費）已經(jīng)達到運營商運維成本的16%，5G擁有更大容量、更快速度、更多聯(lián)接，不免讓人對它所帶來的能耗感到擔憂，甚至有人危言聳聽：“5G將提供1000倍于當前的網(wǎng)絡(luò)容量，也將消耗多達1000倍當前網(wǎng)絡(luò)的電量”。

在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，能耗主要集中在基站、傳輸、電源和機房空調(diào)等部分。其中，基站是整個移動通信網(wǎng)絡(luò)能耗的主要來源，占整個網(wǎng)絡(luò)能耗的80%以上。在基站中，負責(zé)處理計算的基帶單元（BBU）的功耗相對較小，射頻單元（RRU/AAU）、散熱系統(tǒng)等能耗較大。

隨著韓國、英國、中國等越來越多的5G網(wǎng)絡(luò)正式商用， 5G能耗的面紗已被揭開。

4G/5G 能耗PK，“電飯煲”和“砂鍋煲”哪個更耗電？

根據(jù)中國5G商用信息，運營商主要使用了64TRx Massive MIMO設(shè)備，該設(shè)備是5G射頻單元（AAU）的“高配”版本，采用64發(fā)64收的大規(guī)模陣列天線，200W的天線發(fā)射功率，支持100MHz帶寬，可以提供業(yè)界最領(lǐng)先的5G容量和體驗。

5G的“高配”AAU的能耗是多少呢？

答案是：810W，運行一小時耗電0.8度。

對比4G時代的“高配”產(chǎn)品，支持4發(fā)4收、20MHz帶寬、發(fā)射功率240W，典型場景的能耗是685W，運行一小時耗電0.69度。

可以發(fā)現(xiàn)，5G能耗并不像很多人擔心的那樣聳人聽聞，在提供更快更多聯(lián)接地同時，5G的能耗與4G相當。

再來看5G對機房電力改造的需求。根據(jù)公開信息，國內(nèi)站點存在兩種典型的電力空開，可以分別支持小于30KW和50KW的電力設(shè)備?？紤]存量通信設(shè)備、空調(diào)照明設(shè)施，新增5G設(shè)備后的站點總能耗在14KW左右，遠遠小于電力空氣開關(guān)的限制。

在韓國、英國、西班牙等5G先行者的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，新增5G不需要進行電力改造也已經(jīng)成為經(jīng)驗共識。

數(shù)據(jù)表明，5G能耗的擔憂實際是杞人憂天，新增5G設(shè)備對比4G，相當于你家已經(jīng)有了砂鍋煲（400W），又購置了一臺嶄新的多功能電飯煲（500W），它們功耗相當，也不需要改造家里的電力設(shè)備，只需放心大膽的插上電，煮一鍋香噴噴的5G米飯了。

4G/5G 能效PK，榨干每一度電的剩余價值

能效，指的是為用戶提供服務(wù)與所消耗的能源之比。

能效已經(jīng)普遍應(yīng)用到家電設(shè)備中，比如大家熟知的空調(diào)能效（ERR），耗能最低的一級能效指的是1度電可以產(chǎn)生3600W的制冷量，而老式的四級能效空調(diào)，1度電僅能產(chǎn)生2000W的制冷量。如果你家空調(diào)的能效標級別4~5級，可以考慮今年夏天換一個新空調(diào)了。

對于移動通信來說，比特能效是全球運營商、設(shè)備商、研究組織、標準組織共同關(guān)注的熱點。3GPP在面向5G的需求報告中明確指出，能效需要作為5G NR設(shè)計的一個重要指導(dǎo)原則。

那么5G設(shè)備的能效如何呢？

同樣根據(jù)典型4G和5G設(shè)備的數(shù)據(jù)對比，如下圖呈現(xiàn)，5G在設(shè)備能耗與4G相當?shù)那闆r下，容量提升了30~40倍，這使得每比特的能耗大幅降低。

從能效來講，5G設(shè)備1kWh能量消耗可以支持5425GB流量的傳輸，也就是說，5G基站每1度電可以供你下載5000多部超清電影，而在4G時代，同樣的電量僅能下載200部不到。

相比空調(diào)“一晚一度電”的美好想象，5G基站設(shè)備相比4G基站設(shè)備的能效切實提升了20~30倍，可以毫不夸張的說，5G走在了節(jié)能減排的最前線。

回到未來，我們可以看見的綠色5G

5G基站相比4G擁有更大容量、更快速率、更多連接，為什么還能保持和4G時代相當?shù)墓哪兀?/p>

從5G基站設(shè)備廠商的資料來看，為了實現(xiàn)3GPP百倍能效提升的目標，在基站最耗電的射頻（RF）、功放（PA）、散熱等部分均做出了大量的技術(shù)革新。

更高集成度的芯片工藝，不斷提升單板集成度，降低功耗；

更先進的半導(dǎo)體功率材料，提升了功放效率，降低功耗；

更科學(xué)的仿生散熱技術(shù)，散熱效率大幅提升，降低功耗；

等等等等……

可以說，通信人為了踐行節(jié)能減排的諾言，不斷研究新技術(shù)提升能效，一不小心，居然就讓5G設(shè)備的功耗和4G相當了。

這還沒完。

在可以預(yù)見的未來，新的芯片工藝和架構(gòu)、基于AI的節(jié)能調(diào)度、多制式多場景的協(xié)同節(jié)能等技術(shù)還將帶來超過30倍的能效比提升。

揭開5G的“能耗真相”，我們更加有理由期待，隨著5G商用深入，我們很快會看到聯(lián)接著百行千業(yè)、萬事萬物的綠色5G，改變我們每個人的生活。