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5G手機為什么這么費電呢?

中科院半導體所 ? 來源:無線深海 ? 作者:無線深海 ? 2021-04-09 10:59 ? 次閱讀

目前,中國5G網絡一期已基本建成,覆蓋越來越好,速度更是秒殺4G。可運營商們卻陷入了苦惱之中。這到底是為何?截止2020年底,全國已建成了71.8萬個5G基站,可運營商一看后臺統計,雖說套餐用戶挺多,但實際上大多數用戶好像并沒那么愛用5G啊。

據分析,現網的5G手機中,只有4成多用上了5G,剩下近6成還在堅持不懈地繼續使用4G。而5G網絡的實際利用率,實際只有不到3%!這一切的主要原因是:用5G,手機太費電!5G基站開著沒人用,運營商基層不但眼睜睜地看著電費嘩嘩流走,還面臨著5G駐留率的嚴苛考核,真是太難了啊!然后,就出現了這樣的咄咄怪事:“南方某運營商要求員工每天用5G刷滿10G流量,達標率低的全公司通報批評”。5G手機,咋就這么費電呢?

5G手機到底有多費電?這里面的原因眾多,其中5G網絡和手機自身的原因都有。5G小區的帶寬可支持100M,是4G的5倍,這無疑會增加5G手機基帶和射頻模塊的工作負荷,導致功耗升高。5G手機普遍支持下行4天線接收,而大部分4G手機只支持下行2天線接收。接收天線數量增加,功耗也隨之上漲。并且,5G手機也都支持上行2天線發射,而4G手機僅支持單天線發射。發射天線增加,也會引起功耗升高。如果在NSA模式下,手機需要進行雙連接,同時跟4G和5G基站保持通信鏈路,增加了資源消耗,功耗也就水漲船高。再加之目前還處于5G初期,產業鏈成熟度不夠,手機,芯片的設計,架構和工藝都還有待提升,導致自身能耗就相對較高。華為輪值董事長徐直軍曾表示:“5G手機芯片的耗電量是4G的2.5倍左右”。據估計,5G手機的耗電量要比4G手機多20%左右。

運營商怎樣讓手機省電?讓手機省電,不但是用戶關心的問題,也是運營商不容推卸的責任。要不然大家都不樂意用5G,還怎么賺錢?這里主要有三個思路:BWP,DRX,根據業務靈活4G和5G。BWP的全稱是Bandwidth part,也就是部分帶寬的意思。5G的帶寬雖大,可用戶也不是全天24小時都在開足馬力下載啊,我聊個微信看個網頁哪要得了那么高速率,100M帶寬太大,拿出來一部分就夠用了。這就是BWP的由來。

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基站可以配置多個不同帶寬的BWP,根據手機的業務需求動態調整:流量大了就給你分配的帶寬大一點,流量小了就給你分個小帶寬的BWP。這樣一來,手機也就省電多了。DRX的全稱是Discontinuous Reception,意思是不連續接收。手機在空閑時,不用時刻在線,周期性地進入休眠狀態,小睡一會醒來看沒啥事,那就再大睡一覺,依次循環往復。

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甚至在傳輸數據時,手機也能抽空打個盹兒。這樣一來,雖說上傳或者下載的時延會有所增加,但用戶對此也沒那么敏感,這電量,終歸是實實在在地節省下了。最后一點:根據業務靈活選擇5G或者4G。你用手機在干啥,其實網絡是一清二楚的,如果發現你在刷微博,用5G的體驗跟4G也沒啥區別,干脆就下指令把你遷移到4G;如果你在高速下載電影,就讓你繼續留在5G。

這樣一來,不但手機省了電,用5G基站的人也少了。運營商可以在完全在沒人用5G基站的時候,將其徹底關掉來省電。這個辦法好是好,但跟運營商近期提高5G駐留率的目標多少有些背道而馳,因此也就在夜深人靜,覺得5G基站開著實在太費電的時候考慮用。

手機自己怎么省電?手機廠家要做的,首先肯定是把電池容量做大。現在的旗艦機,沒有個4500mAh以上的電池都不好意思拿出來;很多主打續航的中低端機,甚至把電量做到了5000mAh以上。然后,人對手機的高度依賴,各種APP對流量的貪婪,在5G網絡的超大帶寬的催化下,再高的電池容量也終究是杯水車薪。于是安卓和蘋果手機都推出了“智能網絡選擇”的功能,讓手機根據用戶的業務需求自動選擇用5G還是4G,跟上面提到的運營商推出的“靈活選擇5G或者4G”功能如出一轍。華為把這個功能叫做“5G省電模式”。

蘋果則稱之為“自動5G”。

用戶對這個功能的影響并沒有明顯感知,但運營商可就不太爽了,這不是代替我跟用戶來做決定嗎?讓提升5G網絡駐留率的工作難上加難!

手機省電之戰何時終結?這場5G手機的省電之戰,就正在你我的掌中默默地鏖戰著。短期內電池技術的突破或許太難,快充的普及,也能讓我們減少對手機電量的焦慮。遙想20年前的2G時代,手機只能打電話和發短信,廠家經常以超長待機作為賣點,我們堅信三五天充電一次為理所應當。10年前,歷史的洪流裹挾著我們進入了智能手機時代,3G和4G催化了移動互聯網高速發展,形形色色手機應用層出不窮,我們也早已習慣了每天充電,甚至一天幾充。時至今日,我們之所以還對“5G費電”難以釋懷,本質上還是因為5G的殺手級應用還未出現,5G手機進化的革命尚待破繭。屆時,我們的生活將和5G深度綁定。沒電了咋辦?充就是了!

原文標題:5G手機的省電之戰

文章出處:【微信公眾號:中科院半導體所】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

責任編輯:haq

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