中國工程院院士鄔賀銓：5G能效優(yōu)于4G，投資回報兩者相當

戰(zhàn)略與時政 2020-10-17

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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(yōu)于4G，而投資回報是與4G相當?shù)摹ａ槍ψ罱W(wǎng)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(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律

鄔賀銓說，中國在5G商用之初就部署了SA（獨立組網(wǎng)），今年全面啟動了全網(wǎng)的SA部署。到現(xiàn)在這個時間，中國開通5G基站60萬個，5G的連接數(shù)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(shù)要達到70%。疫情催熱了對5G的需求，國家的新基建戰(zhàn)略也加快了5G網(wǎng)絡部署的力度。

鄔賀銓說，5G技術成熟度符合移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)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(fā)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(chǎn)品，到了3G開始有部分國產(chǎn)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(fā)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(chǎn)品成本，產(chǎn)業(yè)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(yōu)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(xiàn)在的覆蓋水平，5G基站數(shù)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(fā)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(shù)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(tǒng)。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(wǎng)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(yōu)勢的。

“當然，我們現(xiàn)在可以采用基站休眠的方案，因為網(wǎng)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(fā)射功率，每天可以節(jié)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(shù)組合非常多，靠人工經(jīng)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(jié)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(tǒng)方式省30%的電。而且目前基站定義的環(huán)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(xiàn)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(huán)境溫度標準，這樣就能節(jié)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(yè)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(jīng)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(jù)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(xiàn)在已經(jīng)7年了，目前實際用戶占全網(wǎng)移動用戶的80%，5G要達到4G今天的用戶規(guī)模估計需要8年甚至更長時間。可以看出，5G年度投資規(guī)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(lián)網(wǎng)等業(yè)務還未規(guī)模應用，如果考慮這些新業(yè)務，5G消費者業(yè)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(yè)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(xiàn)投資無法回收的情況。

5G商用是新一輪研發(fā)的開始

鄔賀銓說，中國在全球率先大規(guī)模部署5G SA，當然有探路的風險，有產(chǎn)品成熟性、穩(wěn)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(jīng)驗表明，網(wǎng)絡是需要不斷優(yōu)化的，5G頻段更高，網(wǎng)優(yōu)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(wǎng)、核心網(wǎng)等都有很多改進，對網(wǎng)絡建設運維提出了不少挑戰(zhàn)。

鄔賀銓表示，5G很多能力需要跟物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能緊耦合來實現(xiàn)，需要協(xié)同開發(fā)。鄔賀銓說，5G很多新業(yè)態(tài)是在網(wǎng)絡具有一定規(guī)模以后才有的，要加快這個進程，網(wǎng)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(chuàng)新的開始。

鄔賀銓說，5G創(chuàng)新需要產(chǎn)業(yè)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(fā)力度。其中，要求手機芯片要快速換代，而我們現(xiàn)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(tài)對我國5G創(chuàng)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(yè)基礎的補強和再造。在行業(yè)終端上，要通過與垂直行業(yè)的跨界合作豐富行業(yè)模組和芯片，但是目前的合作商業(yè)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(fā)展面臨的挑戰(zhàn)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(huán)境下，5G仍然需要長期的負重前行。