诺基亚液冷基站将破解运营商5G建网高功耗的难题

高娟 发表于 2019-09-09 10:14:44 收藏 已收藏
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诺基亚液冷基站将破解运营商5G建网高功耗的难题

高娟 发表于 2019-09-09 10:14:44
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5G热潮正在全球兴起。全球移动供应商协会(GSA)发布的8月份最新5G数据显示,当前已有100个国家的296家运营商,已经获得许可进行现场试验或正在启动、演示、试验了5G技术。

然而,运营商的实测数据却并没有那么乐观。测试结果显示,5G功耗也要比4G高得多,平均是4G功耗的3倍左右。对于原本在5G投资方面就“捂紧口袋”的运营商来说,这也意味着更高的成本以及更大的投入。

日前,诺基亚贝尔无线产品解决方案经理张振利在接受C114采访时表示,液冷基站这项“黑科技”绝对是给运营商5G投资“减压”的良方。除此之外,诺基亚在降低基站功耗方面还采取了更多的创新方案及技术。

“四招”破解5G高功耗难题

面向5G万物互联时代,海量设备联网,数据流量需求持续猛增,网络负荷大幅增长,基站耗电与排放问题日趋严重。通信人家园网友日前爆料,目前部分设备商的5G功耗也要比4G高得多,平均是4G功耗的3倍左右。

众所周知,降低数据中心能耗是业界一直追求的目标。海量数据处理产生大量废热,为了保障设备在恒定的温度下稳定运行,制冷系统是数据中心的耗电大户,为此,数据中心已经历了从风冷向水冷再到自然冷却等技术演进。

移动通信网络的基站,同样担当着处理和传输海量数据的重任,但自从诞生以来,一直采用传统的空调制冷方式,由于空气的容积热容量大约比水小4000倍,与液冷系统相比,传统的空气冷却系统能效太低。因此,基站的制冷系统亟需变革。

张振利表示,“5G基站采用大规模天线阵列技术(64T64R,mMIMO),频谱带宽100MHz,发射功率高达200W,所使用的射频功放器件功耗、芯片功耗等都大大增加,因而相比4G基站功耗大大增加。同时,研究发现基站功耗还与工作温度有关,工作温度超高,功耗也相应越大。”

据张振利介绍,诺基亚在降低基站功耗方面采取了很多创新方案及技术:

一是使用集成度更高的RFIC射频集成芯片,及能耗比更高的射频功率器件;

二是业界首先采用液冷基站技术,大大降低基站工作温度,从而降低基站和机房功耗,更加节能环保;

三是开发低功耗、低发射功率的基站AAU形态,如8T8R,16T16R。依据不同场景选择不同类型的AAU产品。比如在郊区及农村等以覆盖为主的地区,可以选择8T8R/16T16R为主的低功耗AAU产品;

四是软件功能上采用符号关断、通道关断等技术,也可大大降低在低话务场景下的基站功耗。

黑科技给运营商5G投资“减压”

工信部正式发放5G牌后,产业进程提速明显。由于5G发牌早于产业预期,并且5G的盈利模式并不清晰,此外,运营商还面临提速降费、数字化转型等难题。所以运营商在5G投资方面会更加谨慎和保守,成本会是他们重点考虑的要素。

所以,运营商5G在投资方面基本都处于“捂紧口袋”谨慎行事的状态。

中国联通董事长王晓初表示,“今年公司资本开支控制在580亿元不变,其中5G投资依然维持在此前披露的80亿元左右,计划今年建设4万个5G基站。”此外,资料显示,中国移动今年公司对5G的投资会达到240亿,全年计划在50个城市建立5万个同时支持SA和NSA模式的基站;中国电信将会投入90亿元。

实际上,液冷基站这项黑科技绝对是为运营商5G建网“降压”的最佳药方。

诺基亚液冷基站将破解运营商5G建网高功耗的难题

在大众眼中,液冷基站是在传统基站技术上,利用液体作为冷却剂,看起来似乎会增加运营商的不少成本,实则不然!

“液体能比空气更有效地散发基站的热量。”张振利指出,“诺基亚液冷基站可将能耗降低约30%,将二氧化碳排放量减少80%,并降低30%的基站体积和重量。与传统的基站相比,液冷基站更加静音环保,零噪音,并可回收基站排放的热量,二次应用于公寓大楼的供暖系统。”

诺基亚液冷基站将破解运营商5G建网高功耗的难题

2018年12月,诺基亚与电信运营商Elisa和电力系统供应商Efore合作,宣布在芬兰赫尔辛基首次部署了液体冷却基站系统。芬兰VTT技术研究中心的分析表明,该部署减少了高达80%的二氧化碳排放量和高达30%的能源运营费用。

“除上述优势之外,液冷基站还降低了运营商的成本。”张振利对C114表示,“采用液冷降温技术的基站,减少了风扇、散热片等硬件的使用量;同时减少了机房空调等制冷设备的需求;液冷循环系统可回收基站排放的热量,二次应用于公寓大楼等的供暖系统。因此,从总的运维成本上(TCO)来看,不但不会增加成本,反而可以降低运维成本。”

张振利指出,“液冷基站由于采用液体降温技术,如何将冷却散热循环系统与基站有效结合,确实受到一些条件及环境的影响。目前主要应用于有降温散热循环系统的智能楼宇、高档小区等场景。在铁塔等安装场景,如何实现降温散热的循环,是液冷基站需要进一步研究的课题。” 

来源:C114

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