10月15日,在2020年中國國際信息通信展期間召開的“IMT-2020(5G)大會”上,中國工程院院士鄔賀銓在主題演講中表示,5G能效顯著優于4G,而投資回報是與4G相當的。針對最近網上“5G技術很不成熟、運營成本極高、不易消化成本”的觀點,鄔賀銓院士對5G技術價值和5G建設成本做了深入剖析,正本清源。
5G技術成熟度符合產業發展規律
鄔賀銓說,中國在5G商用之初就部署了SA(獨立組網),今年全面啟動了全網的SA部署。到現在這個時間,中國開通5G基站60萬個,5G的連接數達到1.5億,位居全球之首。實際上在今年3月份的時候,GSMA預測,到今年年底中國占全球5G連接數要達到70%。疫情催熱了對5G的需求,國家的新基建戰略也加快了5G網絡部署的力度。
鄔賀銓說,5G技術成熟度符合移動通信產業發展規律。移動通信基本上十年一代,每一代開始前幾年都是成熟的過程,而且每一代期間也有很多版本升級,可以說技術是不斷完善的,在剛開始商用的時候不成熟是顯然的,尤其是5G。
1G時中國比國際最早商用晚了6年、2G晚了3年、3G晚了6年、4G晚了3年,5G是同步的。
“我國前幾代移動通信都比發達國家晚了好幾年以后才開始商用,而且基本都是用國外產品,到了3G開始有部分國產品牌,4G以來有了很大的改進。可以說,前幾代我們是少了試錯的風險,但由于晚于發達國家商用,我們不僅付出了市場代價,也不得不承受因自有專利滯后而增加的產品成本,產業鏈失去了領先機會。”鄔賀銓說,“5G商用時間幾乎與國際標準同步推進,從這個意義上看,5G不夠成熟是顯然的,國外也如此。”
5G能效顯著優于4G
5G比4G能耗高,有人說,5G用的頻段高、基站密度大,如果要完全達到4G現在的覆蓋水平,5G基站數可能是4G的2~3倍,每個基站的能耗也可能是4G的2~3倍,這樣來算整個5G的基站總能耗可能是4G的4~9倍。
鄔賀銓表示,我國三個電信運營商2018年電費占收入的比例,有的占3%左右、有的占4%左右,歐洲國家占1.5%,發展中國家是4~5%,全球平均是2%。我國運營商電費占收入的比重比全球平均要高一些,在5G之前就是這樣。
鄔賀銓說,5G基站將來是宏站+微站,宏站數可能跟4G相當,微站更密一點,但是能耗也不會是4G微站的3倍。另外,有WIFI的地方用WIFI,可以省去布放室分系統。總的來說,5G的能耗應該比4G高,但是不是有4~9倍這么高還是值得商榷的。
從能效看,雖然5G能耗高,但支持的速率更高容量更大。例如,64T64R(今年主流的5G宏基站,編者加)的5G基站可支持10Gbps/810W,換算可得能效為0.18W/GB,而4T4R(4G建網初期主流宏基站,編者加)的4G基站能效為5W/GB,所以從能效的角度看,5G是更有優勢的。
“當然,我們現在可以采用基站休眠的方案,因為網絡的話務量本身就是有潮汐效應的,忙時和閑時差別可能達到4倍,所以在一些公共場所假如晚上沒有人了,我們可以智能關閉5G、降低發射功率,每天可以節能大約13.45%。”鄔賀銓說,“也可以不關掉整個基站,只關掉其中的毫米波頻段,普通的6GHz以下的頻段也可以關掉部分載頻。當然這種休眠方案需要技術支持,5G的基站參數組合非常多,靠人工經驗根本做不了,就要通過自適應AI的技術來支持。有資料分析,采用自適應休眠方案,在覆蓋范圍不變、運營商的服務性能不變的情況下,可以節省15%~25%的基站電力消耗。另外,可以改變供電方式,比如說智能升壓,減少信號線損,有條件的地方使用光伏供電等。
鄔賀銓說,空調致冷是最耗能的,可以把空調降溫改成液冷,可以比傳統方式省30%的電。而且目前基站定義的環境溫度標準是18~28度,這是考慮了以前基站內工作人員的舒適度,但現在基站基本上是無人值守的,不需要考慮人在里面工作的舒適度。而且電路板有散熱措施,我建議提高基站的環境溫度標準,這樣就能節省能耗。另外,桿上AAU(有源天線單元)等設備,也可以用自然冷卻的方法。
5G投資回報與4G相當
5G投資壓力大,這是業界一直在討論的問題。
鄔賀銓認為,5G的投資和回報要放在整個5G生命周期來分析。他說,5G基站復雜,成本比4G高,但將5G商用一年的基站價格與已經商用7年的4G基站價格直接相比是不合理的。在5G建設周期內,基站成本會下降很快。
5G基站比4G密集,投資肯定要高。據招商證券預測,5G基站等基建項目在建設周期內的總投資可能是1650億美元,4G用了1100億美元,也就是說5G基站投資只是比4G多了50%。我國4G建設是從2013年開始,現在已經7年了,目前實際用戶占全網移動用戶的80%,5G要達到4G今天的用戶規模估計需要8年甚至更長時間。可以看出,5G年度投資規模并非如想象的那么龐大。
鄔賀銓說,從投資回報看,消費者用戶的收入,5G將超過4G,目前韓國5G用戶ARPU值比4G增加37%;事實上即便在韓國,5G的超高清視頻、VR/AR、室內定位、車聯網等業務還未規模應用,如果考慮這些新業務,5G消費者業務收入將是4G的2倍以上。而且長遠看,5G主要收入將來自政企客戶,其貢獻將是消費者業務的3倍以上。因此,綜合考慮宏站和密集微站的建設、運維等因素,5G綜合成本是4G的4~5倍,運營收入將超過4G的6倍。可以認為,5G的投資回報會比4G還好一些,或者至少是相當,不會出現投資無法回收的情況。
5G商用是新一輪研發的開始
鄔賀銓說,中國在全球率先大規模部署5G SA,當然有探路的風險,有產品成熟性、穩定性的考驗問題。5G的室內覆蓋5G也比較復雜,需要比較各種覆蓋方案。移動通信經驗表明,網絡是需要不斷優化的,5G頻段更高,網優工作更復雜,需要引入人工智能技術來適應。另外,前幾代移動通信主要是無線空口技術改進了更多,而5G對前傳、城域網、核心網等都有很多改進,對網絡建設運維提出了不少挑戰。
鄔賀銓表示,5G很多能力需要跟物聯網、云計算、人工智能緊耦合來實現,需要協同開發。鄔賀銓說,5G很多新業態是在網絡具有一定規模以后才有的,要加快這個進程,網絡能力需要更好的開放。5G的軟件定義、虛擬化、云化、開放化會引入新的安全風險,所以5G商用應該意味著新一輪技術創新的開始。
鄔賀銓說,5G創新需要產業鏈更廣泛的合作。目前手機可供選擇的品種還不多,千元以下的很少,未來中低端的終端需求更大,要加大開發力度。其中,要求手機芯片要快速換代,而我們現在面臨的難題是芯片代工和裝備的基礎缺失,凸顯了外部生態對我國5G創新的制約,整個5G的技術成熟性以及能耗的解決涉及到我國工業基礎的補強和再造。在行業終端上,要通過與垂直行業的跨界合作豐富行業模組和芯片,但是目前的合作商業模式還不清晰。
鄔賀銓表示,5G商用一周年取得了預期的成績,交出了全球矚目的答卷。我國5G發展面臨的挑戰和前幾代相比更為嚴峻,尤其是在國際形勢不確定性加劇的環境下,5G仍然需要長期的負重前行。
責任編輯:tzh
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