5G的技术升级是依靠增加基站建设密度，使用更大的带宽和使用算力更强的芯片等手段提升的，其直接后果就是造成5G组网成本的大幅飙升。5G从技术层面来说仍然存在不成熟性，同时在运营成本方面，高耗电也是极其重要但被忽略的一个问题。有权威人士认为，“真正”的5G时代还尚未正式来临，市场发展需要充分考虑技术发展状况及成本问题，不应被片面的舆论煽动情绪。 技术层面的不成熟美国贝尔实验室首席系统工程师蔡亦钢曾表示，国内关于5G的报道绝大部份是虚假的。 他认为，现在宣传的这些5G的应用场景，实际上大部分可以通过4G实现，5G的技术指标只是更高一些。也就是说，5G还没有找到真正的应用场景。目前5G都是增强型移动宽带，低时延高可靠性的技术困难很大。尤其是时延1毫秒，在端对端的时候，太困难。 实际上高可靠性低延时的性能目标让造价成本翻了倍。5G主要解决接入网的速度问题，但根据任正非的看法，提速瓶颈在于核心网，这也是华为正在着力解决的问题。蔡亦钢则认为核心网的架构并不容易，有待慢慢的探索：既要解决瓶颈问题又不要复杂化，通讯协议要少要简单。工业自动化的应用场景不是件容易的事情，工业自动化对可靠性低时延要求很高，但目前世界各主要5G厂家都尚有很大的距离。 如果强行大规模推广不成熟的技术，或将造成一定的负面结果，一方面，外商可能在中国推广5G的过程中收缴高额专利费；另一方面，国内厂商在芯片上依然高度依赖进口，举例来说，2018年仅华为的芯片采购金额就超过200亿美元。有权威人士认为，不应在尚未解决芯片量产技术问题的情况下推广相关技术。 运营的高额成本全球多家领先运营商已公开表态：要以最低的成本建设最好的5G网络。可电费已被一些运营商确定为最高的OPEX支出，至少占运营商总运营成本的15%。 有统计指出，在目前的技术水平下，每GB流量约消耗2千瓦时的电量，也就是说下载一部1GB的电影相当于你家里的2000瓦吹风机连续工作1小时。若按每度电1元计算，你下载一部1GB的电影，运营商需支付2元电费，如今无限流量套餐流量上限动辄40GB，而可预见的5G资费只会降不会升，可想而知，随着5G流量需求暴增，运营商的电费成本压力越来越大。在移动通信网络中，基站是耗电大户，大约80%的能耗来自广泛分布的基站。越加密集的基站意味着更高的能耗，这是5G网络面临的一大成本挑战。 深入分析基站耗能，基站外市电需求主要包括基站主设备（BBU、AAU）功耗、蓄电池充电和空调耗电。单套5G基站系统约需6kW。基站设备的内部结构主要包含：BBU、射频（RF）单元、功率放大器（PA）、主电源、天线接口、扇热系统等，其中BBU包含控制单元、传输单元和基带处理单元等，主要负责信号滤波、OFDM、调制解调、频域处理（符号映射/解映射和MIMO均衡等）、CPRI、DPD（数字预失真处理）等功能。 根据以上结构，我们将基站功耗分为三大类型：传输功耗、计算功耗和额外功耗。传输功耗：指功率放大器（PA）和射频（RF）部分所消耗的电量，其主要执行基带信号与无线信号之间的信号转换，馈电线的功耗包括在传输功耗之内。计算功耗：指BBU消耗的电量，包括数字部分处理、管理和控制、与核心网和其他基站间通信等相关功耗。额外功耗：指从市电引入到基站直流供电的整个转换过程中的额外损失的电量，也包括机房空调、制冷设备所消耗的电量。 对于传统基站，由于基站的计算能力较小，通常传输功耗大于计算功耗，也就是说BBU功耗小于PA和RF部分功耗，因此传统基站提升能效的办法主要集中在减少传输功耗，比如我们在闲时关闭部分载频和射频部分来实现节能减排。 但5G时代情况不一样了。 密集分布的小/微基站和Massive MIMO天线，是5G基站的两大主要特征。一方面，Massive MIMO本身是以更高的计算成本为代价降低传输功耗；而小基站覆盖范围小，PA更低，也意味着传输功耗更低。另一方面，由于5G传输速率将成倍提升，5G基站将处理海量数据，且随着5G业务的不断发展，5G BBU的计算功耗将逐渐上升。 因此，在5G时代，基站的计算功耗将大幅提升超过传输功耗。 据业内人士测算，从主设备功耗、蓄电池充电、空调耗电等方面进行初步估计，单套5G基站功耗约是4G基站的三倍。能耗总量按照各运营商5G规模和数量计算，5G基站全网功耗将是4G的4.62倍。 5G市场发展不应被片面舆论绑架总得来说，5G最大的问题是太贵，技术研发和设备本身都很贵。除了设备装备的造价以外，开发应用场景是一个问题。5G基站采用多出多进等许多新技术，造价和开发成本本就较高。5G频率高很多了，信号幅射距离短了，基站要布得更密一些；加上能耗大幅提升带来的长期的持续的运营成本的提高，5G推广仍面临重大挑战。 纵观社会舆论走向，部分厂商和媒体有“炒作”5G的嫌疑，甚至有些还把现在的5G上升到中美科技对决的位置上。导致这种现象或许是资本与媒体合流的结果，市场的发展应充分权衡利弊，不应被片面的舆论所绑架。 尽管5G能耗面临挑战，但5G技术的未来依然是乐观的。随着5G基站硬件的不断改进，以及通过软件化和智能优化，随着时间推移，5G能效将逐渐提升。一些新的节能技术将广泛应用于5G基站，比如数据中心式的散热/冷却技术引入基站，智能化能耗调节，动态休眠、载频/时隙关断技术等。这需包括设备商、运营商和铁塔公司等在内的全行业共同探索推进创新。
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发表于 2019-9-21 12:56:21
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