电费开支160亿！实测华为、中兴5G基站耗电情况，令人担忧

该运营商在广州、深圳对不同厂家5G基站功耗的实际测试结果

网上许多言论说5G省电

对，但这不是针对5G基站，而是针对手机。

在理想的5G网络覆盖下信号会更好，覆盖到室内各个地方，这时候手机就无须加大发射功率接受信号。

华叔其实对5G基站功耗翻倍并不意外，毕竟发射功率高了，自然会更耗电，早在6月份，华叔就看到过这样的截图，分别测试了华为、中兴、大唐移动的5G商用基站就发现耗电量基站，大唐移动的甚至接近4倍。

这里没找到谁是耗电老虎，最近流出的图片让功耗问题有迹可循。

毫无疑问，这张图片完全反映了真实一线测试结果，而且来自运营商，有足够说服力。

图中能反映的数据得出以下结论：

1、5G单站功耗是4G单站的2.5~3.5倍，AAU/RRU功耗增加是5G功耗增加的主要原因。

2、目前单站满载功率近3700W，需对现网电源、配套进行提前扩容。

虽然我们对5G的功耗增加有一定的心理准备，但这个增加幅度也让人有些惊愕。

甚至有网友惊呼：“国家电网或是5G最大赢家！”

通信网络的能耗成本（也就是电费），占运营商网络维护成本（OPEX）的比例，大约是20%左右。

功耗翻倍，也就是电费翻倍，目前国内建设了400多万的4G基站，未来5G的数量至少是4G的1.5倍，这样一来5G基站的总功耗就是个大问题了，大大增加运营商的运营压力。电源设备扩容也意味着5G网络建设投资（CAPEX）的增加。

4G基站通常包括BBU（主要负责信号调制）、RRU（主要负责射频处理）、馈线（连接RRU和天线）、天线（主要负责线缆上导行波和空气中空间波之间的转换）。

5G基站主要由基带单元(BBU)、射频单元(AAU)、馈线、散热系统等组成。BBU和AAU是5G基站的主要部分，AAU就是RRU+天线的组合。

在基站系统中，BBU的功耗相对较小，而AAU和散热系统的能耗较大。

BBU主要负责基带数字信号处理，比如FFT / IFFT，调制/解调、信道编码/解码等。

AAU主要由DAC（数模转换）、RF（射频单元）、PA（功放）和天线等部分组成，主要负责将基带数字信号转为模拟信号，再调制成高频射频信号，然后通过PA放大至足够功率后，由天线发射出去。

从这张图就一目了然，找到谁是用电老虎，BBU的功率稳定，固定在293W左右，不受业务负荷影响。

而AAU则不一样了，随着负荷一提高，功耗也大幅增长。

天线、功放等射频器件都是“耗电大户”。5G时代随着传输速率数10倍提升，天线数量增多，功耗必将随之增大，耗能也会增多。

5G能耗大除了增加电费成本之外，还会增加机房电路改造费用。

一个基站站点的配套系统主要包括铁塔、外市电引入、交流配电箱、整流器、直流配电、蓄电池组等部分。

由于5G基站功耗提升，为保证电力正常供给，运营商必须对传统机房进行电路系统改造，这需要更换开关电源、蓄电池、电源线等设备，这也会给运营商带来一大笔成本支出。

5G基站产生的电费开支

一个5G基站功耗为3~4kW，以目前的0.7元/kWh的费用计算，该5G基站全年运行的电费接近1.8~2.5万元。

假设48万4G基站的规模为建设目标，每年5G基站的电费开支将达到88~110亿元左右，如果要达到4G网相同的覆盖效果，5G基站数量将要达到4G基站的1.5倍左右，这时电费开支将达到130~160亿元左右。

如何降低基站功耗

不过从能效上说，因为5G基站的速率、容量都要比4G基站高得多。

5G设备1度电的能量消耗，可以支持超过5000GB流量的传输，相当于下载5000部超清电影，而在4G时代，同样的电量仅能下载300部不到，可以看出5G相比于4G，能效提升了10-20倍。

如何将拦路虎降温

华为、爱立信从软件和硬件两方面入手，而诺基亚也推陈出新，改变传统设备降温方式，为5G节能。

华为

华为无线节能解决方案PowerStar，就是通过AI技术，实现2G、3G、4G多频网络协同调度节能，从而节约10%~15%的电能。

首先，PowerStar根据不同的网络配置和话务，定制基站间、频段间和制式间的协同节能调度策略。实现在低话务情况下，尽量迁移用户到低频，关闭高频做深度节能。

其次，PowerStar利用AI技术学习历史话务和KPI，构建节能和性能的关联模型。依据模型，AI会动态调整节能参数，保证网络性能的同时，充分挖掘网络节能潜力。

同时，PowerStar提供节能可视化，运营商可以看到基站能耗、网络能效和节能增益的动态信息，从而进行更精细化的网络能耗管理。

爱立信

爱立信也是在中低频、高频产品侧引入机器智能分析节能软件，利用实时小区业务量预测，判断是否触发节能转化，从而实现节能。“5G系统太复杂了，爱立信秉承的极简设计就是可以将不用的资源、信令进行灵活调度，不用时关掉，等到需要时再开启，让运营商5G网络化繁为简。”

而爱立信与IBM等公司合作发布硅基毫米波相控阵列集成电路，能够最大程度集成电路，降低5G毫米波站点功耗，同时爱立信5G点系统，可以在达到同样容量情况下，功耗降低为业界水平的50%。

在硬件方面，企业通过低功耗基站芯片、高集成度基站设备、创新的电源技术，实现基站节能。

华为发布5G基站核心芯片天罡芯片、刀片式基站产品，缩小产品尺寸，实现节能。华为天罡芯片，从AAU入手，将基站尺寸缩小超50%，重量减轻23%，功耗节省达21%；华为刀片式基站采用分布式电源技术，助力基站高效节能。

诺基亚

诺基亚在去年底推出全球首个液冷基站，打破传统基站依靠空调降温的模式，利用液冷降温，从而比传统方式省电30%，减少80%二氧化碳排放量，并大大降低基站运行噪音，同时可回收基站排放的废热，二次应用于公寓大楼的供暖系统。利用先进的液冷技术，破解基站能耗难题。

降低基站发热也是降低功耗的其中一个办法，目前主要的应对举措包括：采用更高工艺制程的芯片、更节能的器件材料，引进更科学的散热方法，以及通过AI技术对设备功率进行动态控制。

但事实上并非想象中这么简单，由于基站功耗的话题涉及众多领域，华叔将留到下次再继续讨论这个话题，分析5G基站建设所遇到的问题。

另外，华叔将推出自制华为5G指数帮大家挖掘里面投资机会，请各位密切留意更新。

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