5G手机的省电之战

中科院半导体所 今天

以下文章来源于无线深海 ，作者蜉蝣采采

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来源：无线深海
作者：蜉蝣采采
目前，中国5G网络一期已基本建成，覆盖越来越好，速度更是秒杀4G。可运营商们却陷入了苦恼之中。
这到底是为何？
截止2020年底，全国已建成了71.8万个5G基站，可运营商一看后台统计，虽说套餐用户挺多，但实际上大多数用户好像并没那么爱用5G啊。

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据分析，现网的5G手机中，只有4成多用上了5G，剩下近6成还在坚持不懈地继续使用4G。而5G网络的实际利用率，实际只有不到3%！
这一切的主要原因是：用5G，手机太费电！
5G基站开着没人用，运营商基层不但眼睁睁地看着电费哗哗流走，还面临着5G驻留率的严苛考核，真是太难了啊！
然后，就出现了这样的咄咄怪事：“南方某运营商要求员工每天用5G刷满10G流量，达标率低的全公司通报批评”。
5G手机，咋就这么费电呢？

     5G手机到底有多费电？
这里面的原因众多，其中5G网络和手机自身的原因都有。
5G小区的带宽可支持100M，是4G的5倍，这无疑会增加5G手机基带和射频模块的工作负荷，导致功耗升高。
5G手机普遍支持下行4天线接收，而大部分4G手机只支持下行2天线接收。接收天线数量增加，功耗也随之上涨。
并且，5G手机也都支持上行2天线发射，而4G手机仅支持单天线发射。发射天线增加，也会引起功耗升高。
如果在NSA模式下，手机需要进行双连接，同时跟4G和5G基站保持通信链路，增加了资源消耗，功耗也就水涨船高。
再加之目前还处于5G初期，产业链成熟度不够，手机，芯片的设计，架构和工艺都还有待提升，导致自身能耗就相对较高。
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华为轮值董事长徐直军曾表示：“5G手机芯片的耗电量是4G的2.5倍左右”。据估计，5G手机的耗电量要比4G手机多20%左右。

     运营商怎样让手机省电？
让手机省电，不但是用户关心的问题，也是运营商不容推卸的责任。要不然大家都不乐意用5G，还怎么赚钱？
这里主要有三个思路：BWP，DRX，根据业务灵活4G和5G。
BWP的全称是Bandwidth part，也就是部分带宽的意思。5G的带宽虽大，可用户也不是全天24小时都在开足马力下载啊，我聊个微信看个网页哪要得了那么高速率，100M带宽太大，拿出来一部分就够用了。这就是BWP的由来。
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基站可以配置多个不同带宽的BWP，根据手机的业务需求动态调整：流量大了就给你分配的带宽大一点，流量小了就给你分个小带宽的BWP。这样一来，手机也就省电多了。
DRX的全称是Discontinuous Reception，意思是不连续接收。手机在空闲时，不用时刻在线，周期性地进入休眠状态，小睡一会醒来看没啥事，那就再大睡一觉，依次循环往复。
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甚至在传输数据时，手机也能抽空打个盹儿。这样一来，虽说上传或者下载的时延会有所增加，但用户对此也没那么敏感，这电量，终归是实实在在地节省下了。
最后一点：根据业务灵活选择5G或者4G。
你用手机在干啥，其实网络是一清二楚的，如果发现你在刷微博，用5G的体验跟4G也没啥区别，干脆就下指令把你迁移到4G；如果你在高速下载电影，就让你继续留在5G。
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这样一来，不但手机省了电，用5G基站的人也少了。运营商可以在完全在没人用5G基站的时候，将其彻底关掉来省电。
这个办法好是好，但跟运营商近期提高5G驻留率的目标多少有些背道而驰，因此也就在夜深人静，觉得5G基站开着实在太费电的时候考虑用。

     手机自己怎么省电？
手机厂家要做的，首先肯定是把电池容量做大。现在的旗舰机，没有个4500mAh以上的电池都不好意思拿出来；很多主打续航的中低端机，甚至把电量做到了5000mAh以上。
然后，人对手机的高度依赖，各种APP对流量的贪婪，在5G网络的超大带宽的催化下，再高的电池容量也终究是杯水车薪。
于是安卓和苹果手机都推出了“智能网络选择”的功能，让手机根据用户的业务需求自动选择用5G还是4G，跟上面提到的运营商推出的“灵活选择5G或者4G”功能如出一辙。
华为把这个功能叫做“5G省电模式”。
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苹果则称之为“自动5G”。
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用户对这个功能的影响并没有明显感知，但运营商可就不太爽了，这不是代替我跟用户来做决定吗？让提升5G网络驻留率的工作难上加难！

     手机省电之战何时终结？
这场5G手机的省电之战，就正在你我的掌中默默地鏖战着。短期内电池技术的突破或许太难，快充的普及，也能让我们减少对手机电量的焦虑。
遥想20年前的2G时代，手机只能打电话和发短信，厂家经常以超长待机作为卖点，我们坚信三五天充电一次为理所应当。
10年前，历史的洪流裹挟着我们进入了智能手机时代，3G和4G催化了移动互联网高速发展，形形色色手机应用层出不穷，我们也早已习惯了每天充电，甚至一天几充。
时至今日，我们之所以还对“5G费电”难以释怀，本质上还是因为5G的杀手级应用还未出现，5G手机进化的革命尚待破茧。
届时，我们的生活将和5G深度绑定。没电了咋办？充就是了！
编辑：榛子さま图片