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我国每周新增1万5G基站,电费成本难题如何破解?

览潮网 6月2日讯(记者  杜峰)今年两会的政府工作报告提出,加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展5G应用,这已是5G连续第二年被写入政府工作报告之中。“新基建”按下5G建设快进键,我国5G部署不断提速。工信部部长苗圩亮相人民大会堂“部长通道”并接受采访时表示,现在每周增加1万多个5G基站,4月份增加了700万户5G用户,累计已经超过3600万户。

不过,建设5G基站不仅需要巨大的建设成本,还需面临巨额电费,在这样的行业环境下,5G的加快推进反而成了运营商甜蜜的负担。对此,有业内人士分析认为,运营商若无法从政策层面获得用电支持,恐陷入建得起5G基站却运营不起的尴尬境地,恐怕三大运营商所有利润将上缴电网。

5G新基建换挡提速规模发展

2020年是5G的规模发展之年,加快5G建设成为主旋律。今年3月,工信部发布《关于推动5G加快发展的通知》,要求全力推进5G网络建设、应用推广、技术发展和安全保障,充分发挥5G新型基础设施的规模效应和带动作用,支撑经济高质量发展。作为今年促进5G发展的“纲领”性文件已经为5G的大发展定下了基调。

目前中国国内5G基站已超过24万个,其中中国移动5G基站近14万,中国电信与中国联通合建的5G基站超过10万个,并且这个数字还在持续刷新中。

据工信部部长苗圩介绍,今年以来5G加快了建设速度,虽然疫情对1-3月的5G建设带来了一定影响,但中国正加大建设力度,争取把时间赶回来,中国每周大概增加1万多个5G基站。

以此计算,到今年年底,我国的5G基站数量将有望突破60万个,这也与运营商的计划相符合。中国移动方面表示,目前中国移动已完成全球最大规模的5G二期无线网主设备和SA核心网设备招标,全面恢复5G开工建设,全力以赴抢抓工期,力争提前完成2020年累计建成5G基站数30万的目标,确保年内在全国所有地级以上城市提供5G商用服务。

而中国联通和中国电信也将在站址和频谱资源上进行共建共享,力争计划在三季度就完成全国25万5G基站共建工作。

不仅如此,中国电信还把打造5G精品网作为“新基建”的重要目标,全面启动针对SA独立组网的网络升级,力争在全球率先实现5G SA商用。

对此,东方证券研究团队指出,预计今年5G基站建设将超预期,实现68万个5G基站建设,2025年完成760万个基站建设。

5G高功耗成为不能承受之重

我国5G建设势如破竹,正以“急行军”速度推动5G新基建,相比4G网络,5G提速可高达10-100倍,更快网速、更低时延、高可靠性和大连接,不过随之而来的是功耗问题凸显。在5G通信中,基站是耗电大户,占据了大约80%的能耗。据预测,到2025年,通信行业将消耗全球20%的电力,电费对于运营商来说是一笔沉重的成本。

根据中国铁塔的一份分析材料,目前几家主流的厂商的5G基站单系统的典型功耗分别为:华为3500W,中兴为3255W、大唐为4940W,作为对比,4G的单系统功耗仅为1300W,显然,5G基站的功耗是4G基站的3到4倍。

不仅如此,5G的基站覆盖范围比4G小,要实现相同的覆盖面积,5G基站的部署密度至少是4G的3-4倍以上。如此算来,运营商建成5G网络后在电费上花的成本约为4G网络的9倍以上。

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为什么5G功耗如此之高呢?

这主要是由于5G基站的性质决定。基站功耗主要分为三大类型,分别为传输功耗、计算功耗和额外功耗。相比4G时代,5G时代基站的计算功耗将大幅提升超过传输功耗。一方面,5G的Massive MIMO本身是以更高的计算成本为代价降低传输功耗;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,随之5G BBU的计算功耗将逐渐上升。

不难预计,5G基站的计算功耗将随着带宽和传输速率以及Massive MIMO天线数量增加而不断上升,也随着而不断上升。

如此一来,运营商将面临巨大的5G能耗挑战。以中国移动为例,中国移动2018的耗电总量是245亿度,若按每度电1元计算,中国移动将为此缴纳245亿元的电费。如果以5G网络电费成本约为4G时代的9倍计算,其电费成本将超过2000亿,至少也是千亿规模,与之对比,中国移动2018年的利润为1177.81亿元,庞大用电成本将消耗所有利润,甚至还要亏损数百亿元,即使财大气粗的中国移动也不能承受之重。

不过,值得一提的是,虽然5G基站的功耗绝对值在增加,但由于5G的网络容量是4G的几十倍,在功耗相同的情况下,每bit的耗电量是大幅下降的。有数据显示,5G基站下每度电可以供用户下载5000多部超清电影。与之相比, 4G时代仅能下载不到200部。

合力探索降低5G基站耗电成本

5G基站耗电大无法避免,产业成熟度、5G建网都跟这个紧密相关,如果不顺利解决这个问题,将在一定程度上极大影响5G的商用进程。

对此,三大运营商高层曾多次在公开会议上表示希望5G电价能够适当的进行调整,各地对5G基站电费实施优惠,这个观点得到通信业的一片叫好。

目前,我国各地已经发布了5G支持政策,据不完全统计,山西、山东、江苏、广东、河北、福建、海南等省已经出台了旨在降低5G基站建设和运营成本的政策文件,包括降低通信基站用电成本的政策措施。

以山西为例,山西省人民政府第45次常务会议审议通过了关于加快5G产业发展的实施意见和若干政策, 其中,为鼓励基础电信企业建设和运营5G基站,2020年-2022年,对参与市场交易后的5G基站,实缴电费超出目标电价0.35元/千瓦时的部分,由省、市、县(区)按照5:2:3的比例给予相应补贴。

对此,中国移动前董事长王建宙就在一个公开论坛上呼吁,希望山西省政府对5G基站提供优惠电价的举措能成为燎原之势。

5G的功耗控制,对于运营商和设备商来说,是一个非常紧迫的问题。除了寻求政策支持外,铁塔以及三大运营商和设备供应商也在积极探索其他解决方案。

一方面

运营商积极联合设备厂商,推动5G基站技术的不断成熟,不断降低功耗。目前来看,主要的应对举措包括:采用更高工艺制程的芯片、更节能的器件材料,引进更科学的散热方法,比如数据中心式的散热以及通过AI技术对设备功率进行智能化能耗调节、动态休眠等控制。相信随着时间推移,5G能效将逐渐提升。

另一方面

运营商也在积极寻求自身的见本增效,今年年初工作会上,中国移动就对电费问题做了专门的分析,开展5G电量模型研究,加强对电费的计量、监测、监控和用电优化,积极推动降电价政策落地。

在刚刚结束的两会上

降低5G基站用电成本也成为委员代表关注的问题。对此,全国政协委员、国网电动汽车公司董事长全生明建议,加快清理规范5G基站转供电加价,加快推进5G基站转供电改造为直供电工作,同时建议通信运营商积极参与市场化交易,把5G基站打捆参与大用户直接交易、电力现货交易,进一步降低5G基站用电价格。

在他看来,通过政府、运营商和电网企业共同努力,多渠道发力,进一步降低5G用电成本,我国5G的发展应用前景也一定会越来越广阔。

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