5G的第一个瓶颈来了:耗电量惊人,基站建设低于预期,真的需要发展吗?

你的手机换5G了吗?我的4G也够用了 , 看视频也不卡 , 为什么要花更多的钱用5G呢?
我本人接到过好几次运营商打来的电话 , 让我升级更换5G , 前面几次我还耐心地说不需要 , 后面还打来我就骂人了 。
5G的第一个瓶颈来了:耗电量惊人,基站建设低于预期,真的需要发展吗?
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用于通信的卫星激光链路
到底5G是啥 , 目前真的有需要发展吗?
一、什么是5G?
5G就是第5代移动通讯技术 , 相对以往的通信技术 , 其主要性能是超高速率、超低时延、超高密度 。 5G之所以比4G快 , 主要一个原因就是使用了波长更短、频率更高的电磁波来作为载体传输 。
二、电磁波频段及特性
1、电磁波频谱:无线通信的媒介就是电磁波 , 它的频谱范围非常广 , 从频率只有几赫兹、波长达到10公里的超长波 , 到频率达到300THz(1T=1000G) , 波长只有1μ米的激光 。
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电磁波频谱
2、波长与能量:由于光速C=波长λ×频率f , 光子能量e=频率f×普朗克常数h 。 C不变 , f越高 , λ就越小 , 能量e就越大 。
3、波长与传输:波长越长 , 绕障能力越强 , 比如无线电波可以绕过高楼大厦传播;波长越短 , 能量越高 , 穿透能力强 , 比如x光可以穿透人体 。
4、可用于通信的频段:理论上任何频段电磁波都可以用于通信 , 但实际上一般使用的是3KHz~100GHz之间 , 以及部分光波 。
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激光
三、5G的优缺点
从唯物辩证法看问题 , 任何事物都有正反两面的作用 , 5G当然也不例外 , 它的主要优缺点如下:
1、优点
1)超大的带宽 , 更快的网络访问速度 , 峰值速度超过10Gbps 。
2)前所未有的带宽及网速 , 催生巨大的应用市场 , 比如物联网、智慧城市等规模应用 。
2、缺点
1)覆盖范围小 , 需要建设更多的基站 , 大约是4G基站的4~5倍!
2)能耗更高 , 5G基站需要的电量比4G基站大很多 , 间接也导致基站建设成本大幅上涨 。
3)5G理论速度是4G的100倍 , 现有基站光纤无法满足 , 需要重新建设或加强 。
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通信基站
四、5G基站的能耗
中国移动公布2020年上半年成本增加了107亿 , 这部分增加的成本主要是由于基站耗电量大幅度增长导致的 。 然而 , 这些还只是基于建设了不到4G十分之一基站数量情况下的 。
从公开的数据看 , 4G的主流频段是1.8GHz , 而我国5G主流频段是3.5GHz , 从能量守恒来看 , 做了更多的功 , 当然就要付出更多的能量 。 根据广州、深圳对华为和中兴的4G和5G基站的耗电实测结果显示 , 100%负载下5G是4G功耗的2.5~3.5倍 。
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5G基站能耗
五、5G的发展速度
正是由于能耗激增导致成本增加的原因 , 三大运营商的利润均出现了不同程度的下跌 。 为了降低成本 , 网传有运营商在每天晚上将5G信号关闭 。
另外 , 5G的真实市场需求也低于预期 。 从国内三大运营商公布数据看来 , 目前5G的增长速度有较大的下降 , 因此运营商建造5G基站的激情也远比不上当年建造4G时候 。 2020年三大运营商大约建造了58万座5G基站 , 要知道当年单移动一家就建设了超过70万座4G基站 。
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