从低频到毫米波：5G网络的绿色转型之路

随着5G技术向更高效的网络迈进，运营商可以借助其系统中IC技术的提升，进一步支持净零排放目标。

目前，5G已经成为迄今为止最绿色环保的网络技术。它依托现有网络基础设施，以应对信息社会日益增长的数据需求；并将重塑各行各业，改变商业和消费者使用移动技术的方式，提供前几代移动技术所不具备的强大处理与效率优势。随着5G技术向更高效的网络转型，运营商可以凭借其系统中所采用的IC技术改进，进一步支持净零排放目标。

2022年底全球5G连接数已超过10亿，预计到2030年，这一数字将激增至将增加到55亿。这种爆炸性增长背后有着充分的理由。与4G网络相比，5G的数据传输速度可提高十倍，容量增加百倍，延迟缩减十倍，从而能够处理不断增长的数据流量。

但鲜为人知的是，5G并非一个单一的解决方案；其可以在三个不同的频段上实施：

• 低频段：通常覆盖数百平方英里的区域，提供从30到250兆比特每秒（Mbps）的速率。
• 中频段：一般覆盖数英里半径的范围；目前5G服务的速度区间为100至900Mbps。
• 毫米波（mmWave）频段：通常覆盖一英里或更小的半径，提供大约1-3Gbps的速度。

低频段已经成为市场主流；据全球移动供应商协会（Global Mobile Suppliers Association）统计，截至2021年5月，全球158个国家和地区已有396家运营商启用了利用低频段频谱的LTE或5G网络。

而在频谱的另一端，毫米波的发展在2024年迎来重要节点，充分释放5G的真正潜力，即多吉比特（Gbps）的数据速率、低延迟以及近乎无限的容量，为智能手机、平板电脑和笔记本电脑，以及除此之外更多的设备带来全新且增强的体验。

毫米波频谱最适合用于短距离传输；小型基站和室内外CPE终端最适合传输毫米波信号。这意味着在特定区域内将部署许多用户终端。以当前可用的技术来看，部署这些系统所需的能耗将大幅增加；然而，利用Anokiwave的硅基IC技术，运营商可以扭转能耗曲线，持续支持其净零排放目标。

基于GSMA最新于2022年发布报告所提供的数据，我们构建了一个典型的市区用毫米波5G网络安装模型。从我们印象中毫米波5G渗透率极低的2020年开始，依据GSMA的预测，结合对毫米波至2030年的渗透率预估，估算了5G设备（GnodeB、小型基站、CPE、UE）的配置。以2020年可用的硅基波束成形IC效率数值作为年度电力消耗（kWh）的基线，然后应用Anokiwave的新型架构与器件技术——其不仅提升了直流（DC）效率，还设计出低损耗天线架构，进一步节省能源，最大化功耗系数（EIRP/直流功率），从而为我们的客户扭转了能耗曲线，持续支持他们追求的净零排放目标。

Anokiwave致力于通过以下行动减少对环境的影响，构建可持续发展的未来：

• 通过行业领先的5G和卫星通信IC，为客户扭转能耗曲线，让每代产品均实现显著的直流效率提升。
• 开发独特的IC架构，实现低损耗天线设计，以进一步节省能源并最大化功耗系数（EIRP/直流功率）。
• 打造如Kinetic Green™技术等功能，以进一步降低已部署5G和卫星通信系统的直流功耗。
• 选择承诺采用可持续硅材料，以及封装、组装和测试技术的供应商。

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文章转载自Qorvo半导体公众号