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5G基站功耗虚高 技术完善任重道远

作者:铁流  更新时间:2019-08-10 18:13  来源:铁君公众号  责任编辑:晨钟

  过去一段时间里,5G被各种热捧,完全可以用5G秒天秒地秒空气来形容,各路“专家”都在鼓吹5G在各个领域的美妙前景,在“互联网+”之后,舆论上迎来了“5G+”的热潮,最热的莫过于“5G+AI”,由于把当下两大“网红”绑在一起,“5G+AI”已经在很多企业的文宣和政府文件中的常客。

  个别顶着光环的商人甚至亲自站台宣传5G如何厉害,比如“5G基站只有一点点大,20公斤,就像装G的容量文件的手提箱那么大,不需要铁塔了,可以随意装在杆子上或者挂在墙上”,又比如“宣传上说费用下降了10倍,实际上可以下降100倍,这样老百姓也能看高清电视,文化就会快速提升。另外,5G还有非常短的时延,可以用于工业的很多东西。因此,5G可以改变一个社会”。

  虽然媒体、商人和“专家”鼓吹的很厉害,但从运营商公布的消息来看,现阶段5G却未必像上述人等说的那么美好。贝尔实验室资深研究员蔡亦钢教授就公开表示,“国内关于5G的报道绝大部份是虚假的”。

  中移动产业研究院副院长陈豫蓉在“5G商用与深化工业互联网创新发展”研讨会上表示,“5G基站的建设和功耗的成本是4G的3.5-4倍左右”。

  中国移动董事长杨杰就在GTI国际产业峰会表示,“当前5G基站价格是4G基站投资的2倍,功耗约为2.5-3倍,需要产业链携手努力将这部分费用尽快降下来”。

 

  上图为某运营商公布的数据,可以看出,从整体功耗来说,中兴5G基站在100%负载下是3674.85W,华为也达到了3852.5W,而中兴4G基站只有1044.72W,5G基站功耗约为4G的3.5倍,在其他负载下5G功耗也要比4G高得多,平均是4G功耗的3倍左右。5G基站还有一个问题就是空载功耗降不下来,中兴华为的5G基站空载依然有2200到2300W功耗,比4G的837W功耗高得多。

 

  上图为某公司公布的数据,虽然功耗指标比某运营商的数据低一些,但基本上5G功耗超高已经是实锤。

  而且,这只是基站本身,如果加上散热系统、供电系统,整套设备功耗还会往上飙。铁流参照空调冷却的数据中心PUE值,按照气冷方案PUE 1.5指2计算,华为一个5G基站的功耗约为5778W至7704W,中兴的5G基站为5511W至7348W。

  另外,根据某运营商和某公司公布的数据,5G基站仅AAU重量就达到40至45公斤,就是BBU等其他部分,重量还要往上涨。 

 

  至于费用,美国运营商Verizon的标准是每月费用为70美元,约合480元人民币,但其每月的5G流量仅有15GB。

  韩国SK电信的8GB流量套餐5.5万韩元(约合人民币325元)、150GB流量套餐7.5万韩元(约合人民币444元)、200GB流量套餐9.5万韩元(约合人民币562元)、300GB流量套餐12.5万韩元(约合人民币739元)。在5G发布网络之前,SK电信表示,当同时从4G和5G网络下载数据时,它的网络将使用Galaxy S10 5G支持最高2.7Gbps的峰值速度。在这个峰值速度下,用户可能在不到25秒的时间内耗尽每月8GB的流量,而300GB流量也只不过能支持15分钟。

  韩国第三大运营商LG Uplus正提供比SK电信稍显优惠的定价和促销活动,该公司的套餐包括:9GB流量套餐5.5万韩元、150GB流量套餐7.5万韩元、250GB流量套餐9.5万韩元。

  要知道,韩国的人口分布和国土面积在5G部署和降低成本方面具有先天优势,如果是中国部署5G,在没有政府补贴的情况下,成本和话费要明显高于韩国。

  从上述内容可以看出(美国市场中国设备商进不去,但韩国运营商批量购买国产设备),某大商人所谓的“5G基站只有一点点大,20公斤,就像装G的容量文件的手提箱那么大,不需要铁塔了,可以随意装在杆子上或者挂在墙上”、“宣传上说费用下降了10倍,实际上可以下降100倍,这样老百姓也能看高清电视,文化就会快速提升”与实践结果完全不符。

  功耗问题仅仅是5G的冰山一角

  其实,功耗问题仅仅只是5G存在问题的冰山一角。覆盖、成本、频谱、干扰、切换、插花、混合组网等方面都存在问题。

  在2019年4月23日的国新办新闻发布会上,工信部新闻发言人、信息通信发展司司长闻库指出,关于5G的话题,最近一段时间炒的很热,大家很关注。“近期,大家从各种各样的新闻媒体上也看到了一些消息、报道,比如说某地打通了第一个电话、某地有一个开通。这里我想说,这些仅仅是5G刚刚迈出的一小步。我们在工作中会发现,5G现在大家感觉有难点。”

  贝尔实验室资深研究员蔡亦钢教授表示:

  现在宣传的这些应用场景,大部分可以通过4G实现,5G的技术指标只是更高一些。5G还没有找到应用场景。目前5G都是增强型移动宽带(铁流注,NSA无法实现高可靠、低延时应用场景)。

  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。我至今没有看到可行的方案,各个设备商都在吹牛。高可靠性低延时的性能目标更是加倍了造价。现在国际标准动不动就是6个9,99.9999%的可靠性。没有一个厂家能够做到6个9的可靠性,甚至5个9也做不到。

  5G主要解决接入网的快速问题,但核心网是瓶颈。这是任正非所以说的。华为正在提出解决核心网问题,我看了目前的技术方案,不灵的。核心网的架构,不是容易的,牵涉的面很广。华为目前提出的方案,将架构更加复杂化了。这有待大家慢慢的探索,既解决瓶颈问题又不要复杂化,通讯协议要少要简单。

  5G不是一波即将袭来的浪潮,是个非常缓慢的过程。其实很多计划正在往后推,因为实现不了。最大的问题是,5G太贵,技术研发和设备本身都很贵。应用得不偿失,而没有经济效益,运营商不会去用。在国内的话,除非中国行政强制使用。

  经济效益问题,不仅仅是政府政策的问题,设备装备的造价也是个问题,开发应用场景是一个问题。我去年一直在指导5G端对端的应用场景和垂直行业的研究,尤其是工业自动化的应用场景。现在看起来不是件容易的事情,工业自动化对可靠性低时延要求很高。目前世界各主要5G厂家都尚有很大的距离。

  装备造价是一个非常复杂的问题。5G基站采用多出多进等许多新技术(铁流注:新技术并不天然意味着具备巨大系统增益),造价就高。5G频率高很多了,信号幅射距离短了,基站要布得更密一些。诸如此类,很多很多问题。

  在2018年的世界移动通信大会上,中移动副总裁李正茂分享了现阶段5G的四大挑战:

  一是时间紧迫,5G 从标准完成到产业成熟、具备规模商用条件,仅有2年左右时间,亟需端到端产业共同努力,特别是终端芯片需要加速成熟。

  二是技术路线复杂,5G应用场景更多元、技术变革更颠覆,这对运营商技术策略制定、技术方案选择也提出了更大挑战。

  三是组网建设难度高、投资大,受商用频段高、新增站址困难等因素影响,即便使用中频段,实现网络连续覆盖也有很高的难度。成本方面,大规模天线使5G基站成本更高,还需新建或大规模改造核心网和传输网,各运营商均需探索低成本解决方案。

  四是行业拓展挑战多,5G与各行各业融合创新是未来重要方向,但5G垂直行业应用还面临需求难匹配、行业有壁垒、回报不确定等诸多问题。

  无独有偶,在国外5G商用中也出现了一系列问题。

  最先商用5G的韩国,其三家运营商SK Telecom,KT和LG Uplus都公开承认他们的5G网络在交付方面存在问题,很多用户抱怨他们的服务并不像宣传的那样快速、安全。

  日本NTT也表示“第一波5G部署的现实很不理想”,NTT的5G实验室高级副总裁Takehiro Nakamura强调:业界要认识到要为5G设定切合实际的期望,以及LTE持续关键作用的重要性。运营商只会在需要的地方提供5G信号覆盖,而基于LTE的移动通信技术仍然是为用户提供覆盖的核心所在。

  由于现阶段5G存在一些问题,欧洲和日本决定联手搞“后5G”。据《日本经济新闻》报道,近期日本与欧洲的政企学将联手,面向下一代通信标准“后5G”启动共同研究。

  回想当年3G,这简直就是历史的重演。

  就是因为3G在技术上不成功,以及“CDMA大法好(性能提升18倍)”本来就是高通那位是世界级科学家忽悠起来的,所以搞得3G只能覆盖城市,广域覆盖还是要靠2G。

  但通信行业还是要脸面的,而且全球通信大厂投入了巨额研发经费也需要收回成本,在脸面和商业利益的共同作用下,不能自打脸说3G不行,于是搞了个“3G长期演进”的幌子搞新技术,也就是现在的4G(LTE),LTE是Long Term Evolution的缩写。

  这里再说明一下,对于国外对5G的评价,不要看川普“嘴炮”,而是看AT&T等运营商对5G投资到底有多大,西方政客反复无常,但AT&T等运营商的投资却是真金白银。千万别因为西方政客又搞一次“星球大战”,闹出现代版“蒋干盗书”。

  日前,工信部通信科技常委副主任、中国电信科技委主任韦乐平在讲话中指出,5G的真正大规模商用则还有一段较长的路要走,韦乐平认为这个时间段将是2021-2027年。目前部署的10万宏基站功耗较高、能力较差,未来可能很快会被淘汰掉,这相当于是要扔掉300多亿的人民币。

http://www.wyzxwk.com/Article/chanye/2019/08/406505.html