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液冷引領基地台變革,諾基亞“四招”破解5G高功耗難題

C114訊 9月6日消息(高娟)5G熱潮正在全球興起。全球移動供應商協會(GSA)發布的8月份最新5G數據顯示,當前已有100個國家的296家運營商,已經獲得許可進行現場試驗或正在啟動、演示、試驗了5G技術。

然而,運營商的實測數據卻並沒有那麽樂觀。測試結果顯示,5G功耗也要比4G高得多,平均是4G功耗的3倍左右。對於原本在5G投資方面就“捂緊口袋”的運營商來說,這也意味著更高的成本以及更大的投入。

日前,諾基亞貝爾無線產品解決方案經理張振利在接受C114採訪時表示,液冷基地台這項“黑科技”絕對是給運營商5G投資“減壓”的良方。除此之外,諾基亞在降低基地台功耗方面還采取了更多的創新方案及技術。

“四招”破解5G高功耗難題

面向5G萬物互聯時代,海量設備聯網,數據流量需求持續猛增,網絡負荷大幅增長,基地台耗電與排放問題日趨嚴重。通信人家園網友日前爆料,目前部分設備商的5G功耗也要比4G高得多,平均是4G功耗的3倍左右。

眾所周知,降低數據中心能耗是業界一直追求的目標。海量數據處理產生大量廢熱,為了保障設備在恆定的溫度下穩定運行,製冷系統是數據中心的耗電大戶,為此,數據中心已經歷了從風冷向水冷再到自然冷卻等技術演進。

移動通信網絡的基地台,同樣擔當著處理和傳輸海量數據的重任,但自從誕生以來,一直採用傳統的空調製冷方式,由於空氣的容積熱容量大約比水小4000倍,與液冷系統相比,傳統的空氣冷卻系統能效太低。因此,基地台的製冷系統亟需變革。

張振利表示,“5G基地台採用大規模天線陣列技術(64T64R,mMIMO),頻譜帶寬100MHz,發射功率高達200W,所使用的射頻功放器件功耗、芯片功耗等都大大增加,因而相比4G基地台功耗大大增加。同時,研究發現基地台功耗還與工作溫度有關,工作溫度超高,功耗也相應越大。”

據張振利介紹,諾基亞在降低基地台功耗方面采取了很多創新方案及技術:

一是使用集成度更高的RFIC射頻集成芯片,及能耗比更高的射頻功率器件;

二是業界首先採用液冷基地台技術,大大降低基地台工作溫度,從而降低基地台和機房功耗,更加節能環保;

三是開發低功耗、低發射功率的基地台AAU形態,如8T8R,16T16R。依據不同場景選擇不同類型的AAU產品。比如在郊區及農村等以覆蓋為主的地區,可以選擇8T8R/16T16R為主的低功耗AAU產品;

四是軟體功能上採用符號關斷、通道關斷等技術,也可大大降低在低話務場景下的基地台功耗。

黑科技給運營商5G投資“減壓”

工信部正式發放5G牌後,產業進程提速明顯。由於5G發牌早於產業預期,並且5G的盈利模式並不清晰,此外,運營商還面臨提速降費、數字化轉型等難題。所以運營商在5G投資方面會更加謹慎和保守,成本會是他們重點考慮的要素。

所以,運營商5G在投資方面基本都處於“捂緊口袋”謹慎行事的狀態。

中國聯通董事長王曉初表示,“今年公司資本開支控制在580億元不變,其中5G投資依然維持在此前披露的80億元左右,計劃今年建設4萬個5G基地台。”此外,資料顯示,中國移動今年公司對5G的投資會達到240億,全年計劃在50個城市建立5萬個同時支持SA和NSA模式的基地台;中國電信將會投入90億元。

實際上,液冷基地台這項黑科技絕對是為運營商5G建網“降壓”的最佳藥方。

在大眾眼中,液冷基地台是在傳統基地台技術上,利用液體作為冷卻劑,看起來似乎會增加運營商的不少成本,實則不然!

“液體能比空氣更有效地散發基地台的熱量。”張振利指出,“諾基亞液冷基地台可將能耗降低約30%,將二氧化碳排放量減少80%,並降低30%的基地台體積和重量。與傳統的基地台相比,液冷基地台更加靜音環保,零噪音,並可回收基地台排放的熱量,二次應用於公寓大樓的供暖系統。”

2018年12月,諾基亞與電信運營商Elisa和電力系統供應商Efore合作,宣布在芬蘭赫爾辛基首次部署了液體冷卻基地台系統。芬蘭VTT技術研究中心的分析表明,該部署減少了高達80%的二氧化碳排放量和高達30%的能源運營費用。

“除上述優勢之外,液冷基地台還降低了運營商的成本。”張振利對C114表示,“採用液冷降溫技術的基地台,減少了風扇、散熱片等硬體的使用量;同時減少了機房空調等製冷設備的需求;液冷循環系統可回收基地台排放的熱量,二次應用於公寓大樓等的供暖系統。因此,從總的運維成本上(TCO)來看,不但不會增加成本,反而可以降低運維成本。”

張振利指出,“液冷基地台由於採用液體降溫技術,如何將冷卻散熱循環系統與基地台有效結合,確實受到一些條件及環境的影響。目前主要應用於有降溫散熱循環系統的智能樓宇、高檔小區等場景。在鐵塔等安裝場景,如何實現降溫散熱的循環,是液冷基地台需要進一步研究的課題。”

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