Развёртывание сетей 5G позволяет повысить качество обслуживания и скорости передачи данных, отвечая на растущие потребности по части объёмов передаваемой информации. С точки зрения потребления энергии на единицу трафика 5G на 90% эффективнее, чем 4G, но в абсолютных показателях ожидается резкое увеличение энергопотребления из-за реализации технологий Massive Multiple-Input, Multiple-Output (mMIMO) и повышения плотности сети. По данным аналитической компании ABI Research, базовой станции 5G требуется в три раза больше энергии для обеспечения такого же покрытия, как в сети 4G. Это новое бремя для сетевых операторов, вынужденных справляться с высокими расходами на электроэнергию и растущими капитальными затратами. Исправить ситуацию сможет «аппаратная оптимизация», которая приведёт к значительному снижению энергопотребления. Под оптимизацией аналитики понимают выход нового поколения чипсетов, которые будут потреблять на 30–70% меньше энергии по сравнению с предшественниками.
«Потребление энергии 5G зависит от конфигурации радиочастотной части, используемого оборудования и объёма трафика, и более 70% потребляемой энергии приходится на сеть радиодоступа (RAN). 5G RAN потребляет до 2,7 кВт с конфигурациями mMIMO 64T64R в типичных условиях, в то время как радиосистема Long-Term Evolution (LTE) потребляет около 0,8 кВт, — объясняет Фей Лю (Fei Liu), аналитик ABI Research. — Сетевым операторам следует развёртывать радиомодуль 64T64R mMIMO только в густонаселённых городских районах с высоким трафиком. В системах mMIMO основное энергопотребление приходится на усилители мощности, baseband-процессоры, блоки цифровой обработки промежуточной частоты и приёмопередатчики».
Одним из факторов давления на сетевых операторов является борьба с изменением климата и внедрение норм, направленных на сокращение выбросов углерода. Это заставляет Huawei, ZTE, Nokia, Ericsson, Samsung и других поставщиков вкладывать средства в инновационные аппаратные технологии, повышающие энергоэффективность. Сюда входят усилители мощности на полупроводниковых приборах на основе нитрида галлия (GaN), более совершенные чипсеты, жидкостное охлаждение, новые материалы и конструкции.