自從5G商用以來(lái)，5G基站建了幾十萬(wàn)站了，但原本設(shè)想中的那些美好場(chǎng)景遲遲沒(méi)有出現(xiàn)，但一個(gè)意想不到的窘境卻最先爆發(fā)。
運(yùn)營(yíng)商被昂貴的5G基站的電費(fèi)壓得喘不過(guò)氣，以至于囊中羞澀的運(yùn)營(yíng)商不得不采用定期關(guān)閉基站的方式來(lái)節(jié)省電費(fèi)。
那問(wèn)題來(lái)了，為什么5G如此耗電呢？
這個(gè)問(wèn)題可以從三個(gè)層面來(lái)解釋，第一是單基站的功耗問(wèn)題，第二是5G基站的覆蓋能力問(wèn)題，第三是5G基站的配套設(shè)施問(wèn)題。
先來(lái)看單基站的功耗問(wèn)題
從功耗數(shù)據(jù)來(lái)看，5G基站最大功耗約為4G的3-4倍。這里有幾組數(shù)據(jù)：
1.根據(jù)中國(guó)鐵塔的一份分析材料，目前幾家主流的廠商的5G基站單系統(tǒng)的典型功耗分別為：華為3500W，中興為3255W、大唐為4940W，作為對(duì)比，4G的單系統(tǒng)功耗僅為1300W，5G是4G的3-4倍。
2.中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，目前主要運(yùn)營(yíng)商的5G基站主設(shè)備空載功耗約2.2-2.3kW，滿載功耗約3.7-3.9kW，是4G單站的三倍左右。
簡(jiǎn)單測(cè)算一下，以當(dāng)前平均1.3元/度的轉(zhuǎn)供電價(jià)計(jì)算，一個(gè)4G基站每年的電費(fèi)是20280元，一個(gè)5G基站每年的電費(fèi)將高達(dá)54600元。
比如，中國(guó)移動(dòng)當(dāng)前已經(jīng)建成21萬(wàn)個(gè)5G基站，年內(nèi)要建成超過(guò)30萬(wàn)個(gè)5G基站，光電費(fèi)就超過(guò)160億元，這成本確實(shí)非常之高，要知道，當(dāng)前的5G基本上還只是"面子工程"，經(jīng)濟(jì)效益微乎其微，基站空轉(zhuǎn)導(dǎo)致的電費(fèi)基本上算是白白扔水里了！
再往深挖一層，為什么5G基站功耗如此之高呢？
這是5G技術(shù)本身決定的。
一方面，5G的Massive MIMO本身是以更高的計(jì)算成本為代價(jià)降低傳輸功耗；
另一方面，由于5G傳輸速率將成倍提升，5G基站將處理海量數(shù)據(jù)，且隨著5G業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，5G BBU的計(jì)算功耗將逐漸上升。
詳細(xì)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，5G基站主設(shè)備，主要由BBU和AAU組成。AAU其實(shí)就是4G時(shí)代的RRU+天線。
BBU的主要作用，是負(fù)責(zé)基帶數(shù)字信號(hào)處理。AAU的主要作用，是將基帶數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后調(diào)制成高頻射頻信號(hào)，再通過(guò)功放單元放大功率，通過(guò)天線發(fā)射出去。
BBU的功率比較穩(wěn)定，不受業(yè)務(wù)負(fù)荷的太大影響。而AAU就不一樣了，隨著負(fù)荷的增加，功耗也大幅增加。
因此，相比4G時(shí)代基站功耗大部分花在傳輸上，在5G時(shí)代，基站的計(jì)算功耗將大幅提升超過(guò)傳輸功耗。
那5G單基站的功耗問(wèn)題能不能解決呢？
具體技術(shù)層面不談了，光從技術(shù)發(fā)展邏輯上看，5G作為新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的功耗如此之高肯定是不合理的，因此，我覺(jué)得這里面有挺大的優(yōu)化空間，我的依據(jù)就是——
相比過(guò)去的3G、4G，5G的上馬顯得有些倉(cāng)促，從標(biāo)準(zhǔn)的初步完成到商用部署僅僅過(guò)了1年時(shí)間，而4G則花了近5年
從成熟度來(lái)看，其實(shí)當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還談不上成熟，其很多關(guān)鍵技術(shù)仍有需要改善的地方，比如產(chǎn)品體積、功耗，也包括性能、穩(wěn)定性等指標(biāo)，都有較大優(yōu)化空間。
再來(lái)看5G基站的覆蓋能力問(wèn)題
由于5G的承載頻段相比4G來(lái)說(shuō)是比較高，尤其是中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通的3.5GHz頻段，更高的頻段確實(shí)可以保證網(wǎng)絡(luò)速率，但另一方面就是犧牲了其信號(hào)的穿透力，這導(dǎo)致5G基站的覆蓋面積遠(yuǎn)小于4G基站。
簡(jiǎn)單做個(gè)對(duì)比，如果要實(shí)現(xiàn)相同面積的覆蓋，需要到的5G基站的數(shù)量可能將是4G的2-3倍，在加上5G單基站功耗是4G的3-4倍，那么5G網(wǎng)絡(luò)的功耗將是4G網(wǎng)絡(luò)的6-12倍。
換言之，運(yùn)營(yíng)商要運(yùn)營(yíng)一張與4G同等覆蓋面積的5G網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營(yíng)商需付出的電費(fèi)成本將是4G時(shí)代的6-12倍。
這是什么概念呢？我們可以計(jì)算一下，中國(guó)移動(dòng)2018年只有2G、3G、4G三張網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)年其耗電總量是245億度，那中國(guó)移動(dòng)將為此繳納多少電費(fèi)呢？哪怕按每度電1元計(jì)算，中國(guó)移動(dòng)為此繳納的電費(fèi)就高達(dá)245億元。
假設(shè)三年以后，中國(guó)移動(dòng)建成了一張跟4G同等覆蓋的5G網(wǎng)絡(luò)的話，該為此支付的電費(fèi)至少高達(dá)1470億元！這將吞噬掉中國(guó)移動(dòng)全部的利潤(rùn)。
當(dāng)然，運(yùn)營(yíng)商也不是傻子，肯定不會(huì)以4G的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)來(lái)建設(shè)5G，5G很可能只會(huì)做城區(qū)和熱點(diǎn)覆蓋，但即便這樣，其產(chǎn)生的耗電量也是非常驚人的，這對(duì)同時(shí)運(yùn)營(yíng)4G和5G的運(yùn)營(yíng)商是沉重的壓力。
最后看看5G基站的配套設(shè)施問(wèn)題
當(dāng)前移動(dòng)通信基站機(jī)房均為全封閉機(jī)房，機(jī)房?jī)?nèi)的電源設(shè)備、發(fā)射設(shè)備、傳輸設(shè)備等都是較大的發(fā)熱體，尤其是5G又是如此變態(tài)的功耗，要保持機(jī)房一定的工作環(huán)境溫度（基站環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)GB50174-93規(guī)定長(zhǎng)年基站溫度18°C-28°C），主要靠空調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)
為保障設(shè)備在恒溫下運(yùn)行，不因?yàn)闇囟冗^(guò)高而宕機(jī)，制冷系統(tǒng)就要不間斷地為基站降溫，也是導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本居高不下的重要原因之一。
數(shù)據(jù)顯示，平均每個(gè)基站空調(diào)的電費(fèi)支出約占整個(gè)基站電費(fèi)支出的54%。
而更關(guān)鍵的是，由于當(dāng)前5G基站單站滿載功率近3700W，而過(guò)去4G基站單站滿載功率不過(guò)在1500W左右，而目前的機(jī)房的設(shè)施環(huán)境都是按4G基站的需求而配套建設(shè)的，如果在現(xiàn)在的4G基站站址上建設(shè)5G基站，就需對(duì)現(xiàn)網(wǎng)電源、配套進(jìn)行提前擴(kuò)容。
