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5G 会榨干手机的电池?你的充电宝准备好了吗

5G是如何陷入潜在的耗电困境呢?

随着运营商逐步推出 5G,3GPP 行业联盟(Third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)正在考虑采用其他方式来调制无线电信号。一些专家表示,3GPP 应为 5G 服务选择一个更有效的调制方案。也有专家认为,在 Release 15 版本里,作为编码选项的正交频分复用(OFDM)可能会在 5G 设备和基站中消耗太多的电能。

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2017年,3GPP的成员们就是否加快5G标准的发展争论不休。最初沃达丰(Vodafone)提议了一项预案,通过各个行业同步开发5G技术涉及的多个方面,从而更快地交付5G网络。这项预案最终得到3GPP联盟其他成员的一致认可。

这一提议也影响了后续所作出的每一个决定。其中一个涉及到5G网络应该如何编码无线信号。3GPP的Release 15版为5G奠定了基础,最终选择了正交频分复用(OFDM)作为编码选项,这是4G的延续。

预计在今年年底还将发布最新的Release 16版。该版本是研究小组提出的替代方案。因为5G需要更多的基站来提供服务,并连接数十亿移动和物联网设备,OFDM可能会在5G设备和基站中消耗太多的电能。所以在下一个5G版本中,业界可能会更新无线标准。

“我不认为运营商真正理解5G对手机的影响,以及给电池寿命造成的伤害,” 美国国家仪器公司(National Instruments Corp.)的RF和软件无线电研究员James Kimery说,“5G将会增加价格消费,主要是电池消费。”

Kimery指出,不仅是5G手机有这样的担忧,中国移动一直对基站的耗电量直言不讳。一般来说,5G基站的耗电量大约是4G基站的三倍,而同样的区域5G基站通常比4G基站覆盖的更多。

随着运营商逐步推出 5G,3GPP 行业联盟(Third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)正在考虑采用其他方式来调制无线电信号。一些专家表示,3GPP 应为 5G 服务选择一个更有效的调制方案。也有专家认为,在 Release 15 版本里,作为编码选项的正交频分复用(OFDM)可能会在 5G 设备和基站中消耗太多的电能。

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2017年,3GPP的成员们就是否加快5G标准的发展争论不休。最初沃达丰(Vodafone)提议了一项预案,通过各个行业同步开发5G技术涉及的多个方面,从而更快地交付5G网络。这项预案最终得到3GPP联盟其他成员的一致认可。

这一提议也影响了后续所作出的每一个决定。其中一个涉及到5G网络应该如何编码无线信号。3GPP的Release 15版为5G奠定了基础,最终选择了正交频分复用(OFDM)作为编码选项,这是4G的延续。

预计在今年年底还将发布最新的Release 16版。该版本是研究小组提出的替代方案。因为5G需要更多的基站来提供服务,并连接数十亿移动和物联网设备,OFDM可能会在5G设备和基站中消耗太多的电能。所以在下一个5G版本中,业界可能会更新无线标准。

“我不认为运营商真正理解5G对手机的影响,以及给电池寿命造成的伤害,” 美国国家仪器公司(National Instruments Corp.)的RF和软件无线电研究员James Kimery说,“5G将会增加价格消费,主要是电池消费。”

Kimery指出,不仅是5G手机有这样的担忧,中国移动一直对基站的耗电量直言不讳。一般来说,5G基站的耗电量大约是4G基站的三倍,而同样的区域5G基站通常比4G基站覆盖的更多。

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那么,5G是如何陷入潜在的耗电困境呢?

OFDM发挥了很大的作用。使用OFDM传输数据,是将数据分割成多个部分,然后以不同的频率同时发送,它们彼此正交互不干扰。

一般来说,OFDM信号的正交部分不会消减能量的传递,也就是说,防止信号互相抵消的特性也防止了各部分的能量互相抵消。这意味着任何接收器都需要同时吸收大量能量,而任何发射器都需要同时释放大量能量。这些高能量导致OFDM的高PAPR(峰值平均功率比),使得该方法的能量效率低于其他编码方案。

中兴通讯(ZTE Corp.)无线标准首席工程师Yifei Yuan说,5G会带来很多新兴应用,而高PAPR的代价会限制5G的进一步发展和应用。作为3GPP的5G非正交多址可能性研究小组的成员,他特别指出了大规模的机器通信,比如大规模的物联网部署。

通常,当多个用户(如一组物联网设备)进行通信时,通常使用正交频分多址(OFDMA)进行组织,OFDMA为每个用户分配一块频谱。对于大型物联网网络来说,为每台设备使用不同频谱的方法可能会导致失控,因而在Release 15版为5G物联网设备的通信建立了OFDMA,很大程度上也是因为它也可以在4G网络上使用。

Yuan的团队正在考虑一个很有前景的替代方案——非正交多址(NOMA),它可以提供OFDM的优势,还能在相同的频谱上进行复用。

目前,Yuan认为OFDM和OFDMA将满足5G的早期需求。他预计5G将首先在智能手机上使用,计划于2019年12月发布Release 16版之后,5G大规模物联网通信等应用程序至少还要一两年才会问世。

但是如果网络供应商想要更新设备以支持NOMA,很可能会增加成本。“这不会是免费的,”Yuan说,“特别是基站需要更新软件来支持NOMA,也可能需要更先进的和更强处理能力的接收器或其他硬件的升级。”

然而,Kimery对于该行业将采用任何的非OFDMA选项并不乐观。“有可能会有另外的选择,”他表示,“但是这种可能性不大,一旦某一方案得到实施,就很难改变。”

文章来源于网络,原文链接如下:https://spectrum.ieee.org/telecom/wireless/5gs-waveform-is-a-battery-vampire

注:本文不作为投资理财建议,投资有风险,入市需谨慎。

来源:全球币码翁区块链研究院

本期编辑:Alice

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提示:投资有风险,入市须谨慎。本资讯不作为投资理财建议。