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从火神山医院的5G视频“云监工”,到5G+远程会诊、5G+热成像测温,再到现在的5G远程办公、在线教育,5G在疫情防控中发挥了重要作用和恢复生产。没有。
2月21日,中共中央政治局召开会议,特别强调推动5G网络和工业互联网加快发展。 2月26日,工信部透露,2020年1月,国内手机市场总出货量为2.081.3万部,其中54部6.5万部为5G手机。工信部表示,将稳步推进5G网络建设,着力加快建设独立组网的5G网络。
高层的频频表态,也让资本市场迎来了大爆发。 5G概念股继续飙升,亿通世纪(6.900,0.63,10.05%),世嘉科技(45.070,-0.@ >93,-2.02%),中兴通讯(50.950,-4.16,-7.55%)等
5G 来了!然而,一段时间以来,5G基站耗电量巨大、电费天价的消息却满天飞。
验证一:5G基站每个站的功耗是多少?
5G基站的功耗是4G基站的2.5~3.5倍。真的是这样吗?
5G的传输速率是4G的10倍以上,各项性能大幅提升,必然导致设备数量的增加。
“大规模天线技术的应用肯定会增加功耗,会用到更多的元件,如滤波器、射频、天线元件。”中信建投(34.650,-0.15,-0.43%) 通信行业首席分析师闫桂成告诉《每日经济新闻》记者,从这单基站5G能耗肯定比4G高。
大规模天线技术是5G的核心技术,是指天线发射和接收的通道数量大幅增加。闫桂成解释道基站能耗管理系统,更多的通道意味着更大的容量,就像一条车道。理论上,车道越宽,可以同时行驶的车辆越多,因此可以类推为通道越多,可以容纳的连接端子就越多。耗电量也更大。
作为工信部直属科研院所,中国信息通信研究院(以下简称“信息通信技术研究院”)是IMT-2020( 5G)推进组(推动国内5G技术研究和国际交流合作的主要平台)。 2019年10月9日,信息通信研究院召开了三大运营商、中国铁塔等5G网络建设座谈会。多位专家谈及5G基站的功耗。
那能有多高?
IMT-2020(5G)推进组组长、信息与通信研究院副院长王志勤在上述座谈会上提到,初期成本和功耗将是4G的两倍左右。
中国铁塔研究院院长窦立也在座谈会上明确表示,目前5G的功耗为3~5kW,是4G的2~3倍。
结论:5G单站功耗确实高于4G,但权威意见大多集中在2~3倍,低于质疑之声中计算使用的最高倍数。
验证2:覆盖同一区域的5G基站数量是多少?
有观点认为,覆盖相同区域,5G基站数量是4G的3到4倍。实际情况如何?
“从理论上讲,频率越高,信号衰减越强,基站的覆盖范围越小。确实需要更多的基站才能覆盖相同的区域。”信通院专家对《每日经济新闻》记者表示,5G的特性决定了基站需要使用高频段来保证大带宽持续可用且不受干扰,并且在同时可以满足更多用户的访问需求。
但是会达到3~4次吗?
在闫桂成看来,这种说法有些夸张。从频谱上看,中国移动是2.6GHz,与4G同频段,可实现与4G基站数量相同的覆盖区域;中国电信和中国联通(5.890,0.09,1.55%)为3.5GHz,高于4G频段。理论上基站数量会超过4G,但不会达到3倍。
这里需要说明一下,2.6GHz/3.5GHz都是指载波频段的核心频率。载波频率是多少?这意味着将信号加载到固定频率的波中进行传输。这个过程称为加载,这个频率就是载频。
上述信息通信研究院的专家打了个比方。如果把5G比作一个集装箱,载频就是装载集装箱的卡车,低频和高频可以理解为小卡车和大卡车。频率越低,成本越低,信号衰减越小,需要建设的基站数量越少,但也意味着可以接入的用户越少。
闫桂成认为,正常情况下,5G基站数量理论上应该是4G的1.3~1.4倍。考虑到中国电信和中国联通共建5G网络,1.2倍左右比较合适,也许更少。
“我们所说的倍数是指宏基站。事实上,5G网络更面向智能制造、车联网等特定场景,对基站数量的要求比较高,可能会用到更多的小基站。”闫贵成说,“但小基站的覆盖范围随着应用的发展而逐渐扩大,两年左右不可能做到这么多。”
此外,小基站的功耗远小于宏基站。 “五六百瓦左右就够了。”无线网络研究所工程师姜永华告诉《每日经济新闻》记者。
结论:5G基站数量应该是4G的1.2倍左右。
验证三:运营商是否会遭受巨大损失?
根据流通数据,5G网络年电费将达到2400亿元,比4G高出2160亿元。 2018年三大运营商利润总额为14.92.48亿元,巨亏907.52亿元。
损失这么多? !我们直接计算吧。
无线通信领域专家李鑫指出,5G基站无线设备的整体功耗为3~4kW。按目前0.7元/kWh计算,一台5G基站无线设备的年电费1.8万~2.5万。
在闫桂成看来,这个算法基本上是可行的,但是因为单个基站不一定一直满负荷运行,就像房子里可能有10盏灯一样,并不代表10盏灯一直都是同时开启,所以最终的结果可能会有一些偏差。
中国电力科学研究院农电研究所副所长、副所长程干江告诉《每日经济新闻》记者,“0.7元的价格应该是按照平均价格来估算的国内的价格,而且这是预算,考虑一点毛利,其实会更低。”
考虑到很多地方已经启动了5G供电补贴,比如山西直接设定了0.35元/kWh的目标电价,在参与电力市场交易后对5G基站提供电价补贴这是0.7元均价的一半,电费会大大降低。
根据中国通信标准化协会的数据,目前运营商的5G基站主设备样机空载功耗约为2.2~2.3kW,全-负载功耗约为3.7~3.9kW,我们分别取空载功耗和满载功耗的中间值,则5G基站的功耗范围为2.25~3.8kW。以0.65元/kWh的成本计算,一台5G基站无线设备的年电费接近1.3~2.2万元。
截至2019年前三季度,我国4G基站总数已达519万个。按照闫贵成预计的1.2倍计算,将建设62个2.8万个5G基站。这与此前工信部原部长李毅中公开提到的7年左右建成600万个5G基站的说法类似。
年底年初,多个省市已经明确了2020年的5G基站建设计划。
2019年,全国已建成约13万个5G基站。以7年建设623万个为目标,每年5G基站数量可以计算。
还可以计算过去七年每年的5G基站电费。
当然,这只是静态计算。事实上,随着技术的进步和产品的迭代,基站的功耗会逐渐降低。
谈及基站功耗的优化范围,姜永华坦言,因为没有做过系统统计,估计在10%~20%。
如果到第七年基站用电量降低20%,那么当年5G基站的电费为647.9亿~1096.5亿,取中间值约872.2亿。
这个数字与传说中的“5G网络年电费将达到2400亿元”大不相同。
先不说质疑的声音是,将5G电费与4G时代(2018年)三大运营商的净利润进行比较是不科学的。即便按照这个逻辑,872.2亿是三大运营商总利润1492.48亿元,还有很长的路要走。
看完计算结果,我们用权威人士的说法来验证一下。
中国电信技术创新中心副主任杨丰毅公开表示,2018年三大运营商移动基站总电费约为240亿元。中国联通研究院技术委员会主任闫斌峰在前述座谈会上提到,预计5G的电费将是4G的3倍以上。按照3.5次计算,5G的电费约为840亿元。这和上面计算的8.72.2亿相差不大。
另外,在基站数量方面,闫贵成表示,理论上,4G网络需要稳定的通信和相对较好的覆盖,而5G最大的需求是不同行业的应用,并不要求如此完善覆盖范围,所以最终的情况也可能是 5G 建设的基站数量和 4G 差不多。
另一方面,据《通信世界》报道,华为研发了5G极简产品和解决方案。在宏基站方面,运营商只需对原有基站进行升级,无需新增站点和基站。
结论:根据用电量、电价、基站数量等计算,5G基站每年最高电费约为8.72.2亿元,远低于传闻每年2400亿元。
运营商可灵活配置基站
虽然不会有巨额亏损,但我们还是不得不承认,5G基站的推广确实会给运营商带来一定的成本压力。
我该怎么办?
多位受访专家表示,未来降低基站功耗的方法有很多。
在设备厂商层面,可以让基站的配套元件越来越先进,芯片可以像智能手机一样高度集成,从而降低功耗。
在运营商层面,我们可以从三个方面入手。中国移动副总裁李政茂表示,中国移动推出支持灵活配置的基站,减少基站收发数量,最大程度节约能源。
二是通过AI智能监控通道切换。著名电信专家、信息消费联盟主席向立刚举例说明。如果一个小区基站经常达到60%的负载,就要考虑扩容;所有频道都应该在繁忙时间打开,在空闲时间关闭。 “相当于让一些通道处于待机状态,然后在工作时将其唤醒,以降低能耗。”
第三,运营商还可以对低频段进行重耕。此前,中国电信和中国联通也在考虑使用2.1GHz频段建设5G基站。
工信部已于2019年10月明确表示,2G、3G退网时机已成熟,鼓励运营商积极引导用户迁移网络,使用有限的频率资源5G和4G移动通信网络的网络资源在开发过程中,降低了整体成本。这也为运营商少建5G基站(19.800、-0.83、-4.02%)开辟了新天地。
此外,由于基站有恒温要求,推广新的散热散热技术也可以有效降低能耗。
5G基站建议直接供电
在上述座谈会上,多位专家呼吁政府出台电信用电优惠政策,包括开关电源转直供电,在用电和直供电改造方面提供更多便利和优惠。
王志勤说:“我们估计直接供电的价格比转换供电的价格会降低一半。”
程干江解释说,直供是指供电部门在自备之外直接提供电能。供电转移是指公共电网尚未到达该地区,该地区有供电能力的直接供电用户同意向附近用户转移供电;住宅物业、写字楼等自用配电设施转为供电。
“转供电是供电单位与终端用户商定的价格,价格一般高于直供电的价格。”他说,企业直供电电价低,可以直接享受政府降价优惠,供电稳定性好。 , 电能质量好。但基站出于覆盖的考虑,需要均匀分布,偏远地区不太可能有专线。电源、小电机等方式补充。 “5G基站比4G耗电多,可以将基站与其他需要供电的用户进行转接。”
记者注意到,成都、重庆、深圳等城市已明确要求5G基站改用直供电。不少地方政府出台了供电补贴,部分城市直接补贴基站。这对于运营商来说无疑是一个挑战,要建设基站是网络的强大补充。
此外,中国电信北京研究院副院长蒋志峰在座谈会上也提到,2B基站是为企业、园区、景区等提供专网服务,部分企业也愿意投资一些资金与运营商共享。建成后,这种方式可以不断探索。
5G 商业化推动运营商业绩增长?
计算完成本账后,我们再来看看收益账,了解运营商的利润。
5G 商用能否带动运营商业绩增长?在王志钦看来,韩国的局势具有一定的代表性。
“自 2018 年 12 月颁发许可证以来,2019 年 4 月开始向用户提供服务和销售。目前,韩国 5G 用户超过 300 万,用户增长超出预期。从每个用户使用的数据服务量来看,基本上可以达到4G的2到3倍。”王志勤说。
从4G的发展看国内形势。
申港证券研报指出,在整个4G时代,4G用户数和4G基站数一直保持同步增长。我国4G用户从2014年开始快速增长,2017年突破10亿。
截至2019年7月,全国共有12.4亿户家庭,4G普及率为78.8%。
在“流量红利”和“提速降费”的双重加持下,4G用户DOU(每个用户每月平均上网流量)增长了7倍以上。
2014-2018年运营商整体业务从12544亿元增长到14048亿元,年复合增长率2.9%。
2019年10月,三大运营商公布5G套餐资费。
对于普通用户来说,5G时代是否意味着更多的数据使用和更高的电信服务费用?
“会有更多的流量,这是毫无疑问的。”向立刚想象了一个场景,同样的1G视频打开,4G可能需要10分钟才能下载,但你可能看不到一半。你看,你这种方式只下载了300M;但是5G网速太快了,只能看到进度条的空格和满条。哪怕只点几分钟,1G的流量早就被消耗掉了。另外,在5G时代,蓝光视频和超高清视频会更多,流量消耗远高于低分辨率视频。
向立刚强调,5G流量的单价其实已经大大降低,“但总量绝对不便宜,如果多用流量,成本自然会上涨。”
早在2017年,信息通信研究院发布的《5G经济社会影响白皮书》就指出,在5G商用中期,终端设备支出和来自用户等的电信服务支出产业将继续增长。预计到2025年,上述两项支出分别为1.4万亿元和0.7万亿元,占直接经济总产出的64%。
记者手记 | 5G电价天价被夸大且毫无根据
期待,期待,5G的脚步终于越来越近了。
借助5G,中小学生可以通过在线数字空间进行学习,做到停课不停课;企业员工可以通过云平台在线办公、视频电话会议……不用说,在这场抗疫战中,5G的表现可圈可点。
国家经常强调加快发展 5G 网络。我们欢欣鼓舞,但我们也必须意识到,一切的发展都不是一帆风顺的。 5G基站的功耗明显高于4G,这对运营商来说确实是一个挑战。不过,在采访中,不少受访专家认为,5G基站耗电惊人、电费天价等言论过于危言耸听。
我们通过验证5G基站的单站功耗和同一区域的5G基站数量,一一辟谣。在此基础上,对5G基站的电费进行了详细的静态计算,最终电费远低于传闻的2400亿元的年费。谣言实在是太没有根据了。
事物的发展是螺旋式上升的,我们的技术也一直在进步。事实上,5G 在传输单位比特信息的功耗方面更省电。目前,5G网络的容量远大于4G,单位时间内可以处理20倍以上的数据,但每比特功耗仅为4G的1/10,甚至更低,即技术进步的绝佳证明。
“5G改变社会”的理念早已深入人心。 5G在物联网、无人驾驶、虚拟现实等主要场景,以及智能制造、智慧出行、智慧医疗、智慧城市等领域都有巨大的应用空间。
根据中国信息通信研究院2018年预测,2020年5G将带动我国直接产值约4840亿元,其中网络设备和终端设备4500亿元,间接产值将1.2万亿元。
我们相信5G将使社会运行更加智能,同时为各行各业插上翅膀,让我国在国际竞争中获得优势。
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