5G将带来一个绿色新世界

  • 日期:08-07
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文/黄海峰

5G带来高带宽、低时延、大连接受各种能力将改变我们的生活并改变我们的行业,但5G的发展伴随着许多误解。有人说5G的部署密度较小,使用毫米波,所以5G辐射很大;其他人说5G需要处理更多数据,并且消耗比4G更多的功率。所有指向5G的矛头都不是绿色技术。

董事会主席张朝阳在讲话中说,5G辐射很大。不久之后,张朝阳撤回了之前的话,说他不理解,需要专家进一步研究。

5G谣言的影响令人惊讶,甚至物理学毕业生也被误导了。可以看出,5G不是绿色的说法实际上是一个云。事实上,包括CCTV这样的权威媒体,以及世界领先的运营商,设备供应商和其他5G参与者的实际研究和使用,从多个技术角度来看5G是Green5G(绿色5G)。

我们有必要从5G辐射,基站能耗和社会节能三个维度探讨Green5G在绿色环保方面的表现。

维度一:5G辐射很大?谣言!

我记得去年有这样的消息。成都某社区的老板担心通信基站有辐射,然后切断电缆,导致手机信号弱化。可以看出,一些不懂科学的人谈论基站辐射的“颜色变化”。他们不知道微弱的信号会带来更强的辐射。即使5G基站更密集,也会导致更强的辐射。这是真的吗?

首先,我们必须清楚,辐射并不可怕,我们每天使用的器具在工作时会产生辐射。例如,吹风机的辐射可达到每平方厘米100微瓦。即使是每天常用的路由器,其辐射量也超过每平方厘米60微瓦。即使太阳将阳光带到地球上,它也会带来辐射。根据这些数据,地球表面某一点的年平均辐射强度为200瓦/平方米,即每平方厘米20,000微瓦(不足为奇)。

与上述辐射强度相比,我国对基站的辐射强度有明确而严格的规定,即基站的平均功率密度为每平方厘米40微瓦。因此,5G基站辐射也必须保证低于此值。相比之下,美国的基站辐射标准更加宽松,每平方厘米600微瓦,并没有对美国人民的健康产生任何影响。可以看出,无论日常生活中常见的物体或与国外相比,中国的基站都是非常安全的。

近日,中国工程院院士邬贺铨也对辐射这个问题进行了回应:“很多人误以为基站存在电磁辐射的风险。美国4G基站的辐射标准是每平方厘米600微瓦。中国基站的电磁辐射标准只有40微瓦每平方厘米,比美国严格10倍。“

其次,网络速度增加与基站辐射增量无关。 5G网络速度得到改善,不是通过大幅提高基站发射功率,而是通过扩大传输带宽和采用大规模天线等先进技术。例如,5G只会增加车道数量,使道路上的车辆更多。然而,不管通道的数量如何,通信基站的国家辐射强度标准没有变化,如上所述仍为40μm/cm 2。一些运营商对3G,4G,Wi-Fi和5G进行了电磁辐射测试,发现所有移动通信技术的电磁辐射水平基本相似。

再次,许多公民认为辐射越接近通信基站,辐射越大,因此他们反对在自己的社区或屋顶上建立通信基站。实际上,CCTV先前已经报道过通信基站的电磁波主要在水平方向上发射,而在垂直方向上的衰减是明显的。因此,功率密度通常在基站之下最小。就像“油灯”一样,光线越暗,亮度越向外。另外,电磁辐射的强度与距离的平方成反比。也就是说,发射基站越高,对人体的影响就越小。

最后,可能许多消费者错误地认为手机信号是好的,即基站辐射严重的地方。相反,当您手机信号不良时,手机会发出信号并通过增加功率接收弱信号。这反过来又增加了手机的辐射强度。

因此,在5G时代,由于Massive  MIMO和超级技术,5G基站增益大于4G,因此基站数量不会超过4G。这还确保了用户的位置信号更好,从而减少了移动电话本身产生的辐射。由于通信基站信号更好,辐射也更小。笔记本电脑,手机等产品往往与人体紧密接触,因此辐射值更大。

维度二:5G耗电很高?每比特能效提升25倍

在移动通信网络中,基站是耗电大户。据统计,大约80%的能源消耗来自广泛分布的基站,占运营商OPEX支出的至少15%。在一些国家,基站电费甚至占基站总费用的50%。截至去年底,中国有超过640万个移动通信基站,其中包括372万个4G基站。

5G时代,5G网络数据容量是4G的1000倍,5GVR,云游戏和其他创新服务需要更多的数据处理,理论上更多的数据处理会导致功耗增加。一些运营商对5G功耗和成本增加表示担忧,尤其是5G非独立网络NSA。

从技术角度来看,4T4R MIMO技术常用于4G基站,5G基站将采用64T64R MIMO。理论上,更多的天线表示更多的功耗。这也是许多人认为基站功耗会增加的主要原因。

但通过业内多项技术创新,5G基站提供更多数据处理,但使用更好的功耗。该行业正在关注能效概念。该概念的核心是通过能源系统中的信息技术以更少的能源和更少的能源消耗来传递更多信息。

5G就是能量效率很高的技术,比4G更加绿色。据估计,当耗电1000瓦时,5G将支持5425GB的传输,而4G仅为200GB左右。从这一点可以看出,虽然5G基站的总功耗似乎超过4G,但效率约为4G的25倍。当转换为单数据功耗时,5G远低于4G。

例如,华为5GAAU产品每比特能效可以达到0.13瓦特/Mbps,相比4G网络,已经实现25倍能效提升。邬贺铨在之前的CCTV节目中指出,5G的频谱利用率是4G的三倍。与4G基站相比,华为的5G基站节能20%,重量减轻20%。

同时,产业链正在积极推动5G设备的性能提升,进一步降低5G基站硬件,软件和配套设备的能耗。有预测称,当全球90%的网站未来升级到5G时,市场不需要进行改造。

在硬件方面,华为通过采用更加集成的芯片技术不断改进板卡集成。显着减少电路板中的器件数量并降低模块的功耗。华为还通过先进的流程提高能源转换效率。在降低支持能耗方面,华为推出了简约的户外5G基站解决方案,可以节省基站空调,有效降低基站附属设备的功耗。应注意,基站空调的功耗占基站功耗的30%以上。

6月25日,在MWC19上海期间举行的“5GisON峰会”上,华为总经理兼运营商BG总裁丁伟表示,华为的模块化全系列解决方案,如Massive-MIMO,BladeSite和bookRRU都是基于绿色,融合和极简主义将帮助运营商实现地面和空间的三维覆盖,原始站点的连续覆盖以及区域热点的覆盖。

当然基于AI软件等技术,也可以降低5G运营电耗。近日华为董事长梁华在华为《2018年可持续发展报告》中提到华为推出PowerStar解决方案,利用人工智能技术和专家经验实现多频段和多标准(2G/3G/4G/5G)网络。节能水平。据报道,对于典型的多频多系统网络,PowerStar可以帮助运营商节省超过10%的无线网络主设备。

根据目前的网络估计,每年有100万个站点基于PowerStar节省的电力,可以满足人口200万的大城市每月的电力需求。由GSMA发布的南非PowerStar案例研究,PowerStar帮助南非运营商节省了11.6%的无线网络主设备,单个基站每天节省6.43千瓦时

据媒体报道,新当选的欧盟委员会主席Von Delane声称到2050年碳排放总量将为零。我认为Green5G是帮助欧盟减少碳排放总量的方向之一。

维度三:5G让社会能耗降低?效果显著

如果5G基站对5G基站的辐射和功耗是环保的,那么它是否能成为绿色5G并不全面。毕竟,5G需要应用于社会的各个方面,以促进整个行业的信息化和数字化,这将不可避免地带来各行业的真正的效率提升和能源消耗。

最近,瑞士SunriseCEOOlaf在评估Green5G时表示,5G系统的目标是在设计之初比上一代技术更高的能效; 5G网络下的智能交通可以有效减少人们的拥堵和出行时间,有效减少二氧化碳排放; 5G可以协助提高生产效率,5G网络容量可以帮助瑞士每年减少一点生产浪费。

在生产效率提升方面,华为旋转公司董事长徐志军今年4月接受媒体采访时表示,对于业界来说,5G将使智能医疗和智能行业的生产效率提高10倍。

据悉,5G可以获得工厂生成的大量实时运行数据,并通过人工智能分析,有效提高产品质量,降低成本。 5G还将实现更加灵活,互联,协调的生产,使人们与机器的协作更加协调,有效地提高生产效率。

中国移动董事长杨杰在MWC19上海表示,在工业互联网领域,中国移动将与制造企业合作开发智能工厂应用,如5G搬运机器人,视频质量检测和远程站点,这将有效地改善工厂自动化水平和生产效率。

结语:5G将会为人类带来一个更绿色的未来

绿色环保是社会的追求。通过以上分析可以看出,5G的到来不仅会给社会带来环境污染和能源浪费,还会通过高带宽,低延迟的特点使社会更加高效。为了智能,它还可以为社会发展带来更高的效率和更低的能源消耗。我们有理由相信5G将为人类带来更加绿色的未来!