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5G耗电量比4G更多吗?-

2024-09-12编辑:本站
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5G手机在使用过程当中的耗电相对于4g手机要略高一些

主要有两点原因:

5G 使用 Massive MIMO 技术

4G 基站 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 基站 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:

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;

用户间的干扰降低;

提升小区吞吐率;

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。

OFDM 时频信号

OFDM 系统信号的特点是时域为非恒包络状态,峰值功率随机出现。大峰均比信号的出现,会降低射频前端功放的效率。

伴随高峰均比信号的出现,削峰技术(CFR)就诞生了。

CFR 即降低信号峰均比的技术。信号的削峰会带来一定的失真,过多的削峰会影响接收机的误码率。

在 4G、5G 移动通信中,信号的原始峰均比有十几 dB,经过削峰后,送给发射单元的信号的峰均比一般为 6~7dB。

为了满足发射机的线性指标,工程师在设计放大器时,可能会选择功率回退方案。功率回退是指,让功率放大器输出比自己饱和功率低得多的功率信号,以保证输出信号的线性指标。

该方案实现难度小,结构简单。

比如,输出 10W 的信号,工程师会选择饱和功率大于 10W 的功率放大器做方案。

但高峰均比信号的出现,使功率回退需要回退到峰值功率以上。比如输出平均功率为 10W,峰均比为 6dB 的信号,工程师需选择饱和功率大于 40W 的功放管来做方案。

但是功放的输出功率和效率是正比关系,为了满足瞬时大信号的线性指标,高峰均比系统使用回退方案会导致效率低下。如果 AAU 发射机放大器使用纯回退方案,末级功放效率将不足 15%,整机效率不足 10%。



  • 5G是不是比4G更耗流量啊?
  • 答:2. 然而,在实际使用中,5G网络可能会显得更加耗流量,这主要是因为5G网络的传输速度更快。以下载电影为例,使用5G网络可能只需几分钟,而4G网络可能需要半小时,但电影的数据量是固定的,所以消耗的流量理论上应该是一样的。3. 在实际应用中,有几个因素可能导致5G网络消耗更多的流量。首先是人为因素...

  • 为什么手机开启5g要比开启4g耗电?
  • 答:演示机型:Iphone 12&&华为P40&&小米11 系统版本:iOS14.4&&EMUI11&&MIUI12.0.7 1、运作方式不同:自动5G是当使用相关业务需要大流量才会切换到5G上。平时是4G网络。2、电量损耗不同:自动5G相比手动启动可以省电,如果出现大量流量损耗时,手机就会自动开启。3、功能不同:自动5G和手动启动5G...

  • 5G商用难度大,基站建设成本高,耗电量是4G的12倍,怎么看?
  • 答:投资和收益之间的矛盾。5G基站的建设和功耗的成本是4G的5-4倍左右,因为其频段高,要建设的基站更多,整个投资非常大,而且新的商业模式也不是那么明确,所以这对运营商来说压力非常大。但是对于运营商部署5G网络而言,现在5G基站的耗电量大概是4G基站的3倍左右,5G还要建设对于4G的宏基站,还需要建设...

  • 开5g会更耗电吗?
  • 答:现在毕竟还是属于5G的初级阶段,未来还有很长的路要走。现在的三大运营商,经过了提速降费以及4G的投资,还需要建设更加昂贵的5G网络,需要建设更多的5G基站,对于运营商而言,现在的5G耗电量的增加,的确是一个大的问题,如果5G基站的耗电量不得得到改善的话,这对于5G网络的覆盖而言,是一个很大的...

  • 联通号使用5G网更耗电吗?
  • 答:目前通过测试,联通号开启5G网络后确实会增加手机的耗电量,5G手机需要处理的网络信息比4G更加复杂,会增加一定的功耗。就像之前的2G手机充满电后可以用1周,后来的4G手机充满电后可以用1天,所以5G手机会增加耗电量也属于正常现象。中国联通正在与各手机厂商一起努力调试,降低5G手机的耗电情况。

  • 为何说5G手机耗电量更大?
  • 答: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/...

  • 5G基站的耗电量比4G基站大吗?
  • 答:是的。对于5G基站到底有多耗电的问题,《每日经济新闻》记者此前曾采访过多位行业专家,普遍看法是5G单站功耗是4G功耗的2到3倍。同时5G基站数量是4G的1.2倍左右。当前5G基站规模已处于加速增长的状态,而用户规模还处于起步阶段,5G基站能耗引起的运营成本与收入之间形成冲突。工信部数据显示,到6月底...

  • 5g耗电快吗
  • 答:从而减少耗电。此外,一些手机厂商还在5G手机中加入了大容量电池、快速充电等技术,进一步提升了电池续航能力。总的来说,5G手机相比4G手机确实会更快地消耗电量。但是,通过厂商的优化措施以及用户的科学使用,我们可以有效地减少5G手机的耗电量,从而获得更好的使用体验。

  • 我小米11一整天开着5G网络,为什么比平常4G更加耗电,这正常吗?
  • 答:属于正常现象,5G手机需要处理的网络信息比4G更加复杂,会增加一定的功耗。就像之前的2G手机用1周,后来的4G手机用1天,所以5G手机会增加耗电量也属于正常现象。中国联通正在与各手机厂商一起努力调试,降低5G手机功耗。

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