5G加速萬物互聯 成本與功耗問題待解丨5G“破繭化蝶”專題

　　沈述紅

　　2019年5月初，位于北京的中國鐵道科學研究院東郊環行線上，一輛搭乘著國家發改委高技術司、中國鐵路總公司及北京鐵路局等部門代表的火車緩緩開動。這里，一項基于5G毫米波通信技術構建無線寬帶通信平臺在軌道交通復合場景測試正在進行……

　　助力車聯網

　　本次測試搭建的5G毫米波無線通信系統，是首個由毫米波+SDN+NFV網絡技術融合而成。為了模擬真實環境下的各種情況，本次試驗選擇直道、坡道、彎道、隧道等軌道交通典型線路作為測試場景，測試加載的業務應用包括語音通話與娛樂下載服務測試、車載CCTV視頻監控業務承載測試以及列車運行中紅外熱成像等大數據傳輸。

　　為期兩周的測試完成后，來自深圳的企業高管彭華長舒一口氣：來自鐵科院的測試結果顯示，列車與地面之間的最高 數 據 傳 輸 速 率 達 到3000Mbps，包括時延和切換時間等，已完全滿足5G性能要求，本次網絡測試指標表優異。

　　彭華所在的深圳市永達電子信息股份有限公司，作為城市軌道交通系統安全保障技術國家工程實驗室的建設單位，與中國鐵路總公司已合作多年，上述項目也由其主導并委托中國鐵道科學研究院通信信號研究所（高速鐵路系統試驗國家工程實驗室通信信號實驗部）測試而成。

　　彭華告訴記者，這一技術的應用為車聯網狀態實時獲取、網絡化行車安全和旅客服務質量提升提供了通信保障。接下來，深圳永達電子準備與溫州市鐵路與軌道交通投資集團合作，在車輛段維修基地、CCTV視頻監控回傳等領域，構建軌道交通專網通信基礎設施。“不只是交通運輸方面，5G毫米波技術還將被運用在自動駕駛、機場運維、邊境監控等領域。我們已經在浙江省海寧市開展試點。”彭華說。

　　推動萬物互聯

　　更多的應用空間正在誕生。

　　2019世界移動大會期間，愛立信的展臺展出了一個小型智能工廠，其中主要包括4個機器人，1號負責給料，2號負責在生產線里加工，3號和4號負責將加工好的物料進行組裝并輸出成品。這是一個具有典型意義的生產線模擬，適用于眾多工業生產領域。幾大運營商和終端廠商都有智能制造相關展示，這是5G被抱以厚望的落地場景。

　　物聯網智庫合伙人柏斯維，更看好與視覺相關產業在5G時代來臨后的發展前景。在他看來，5G到來后，與視覺分析相關的平安城市、天眼工程以及許多與安防相關的產業會發生顛覆性的變化。

　　過去，公安、交通、城管的攝像頭記錄的信息是通過電纜傳輸到后臺儲存。5G時代，視頻信號采集后可以在前端進行特殊處理，把視頻特征提取出來，再通過具備大帶寬、低時延、高可靠特征的5G往云端傳輸傳至公安、交通等需要的部門。“如此一來，數據量比以往電纜傳輸要小很多，而且傳遞的是更快、更有效的信息，這對視覺分析相關產業無疑是重大利好�！�

　　華為中國區行業市場總監李翔宇表示，廣泛行業應用才是5G價值所在，產業和政務需求是定義5G網絡的關鍵。產業方面，5G技術將廣泛應用于智能制造，實現設備狀態聯網監測、多廠協同、遠程控制，推動傳統產業轉型升級；政府管理方面，5G為社會治理注入新的信息化、智能化元素，輔助政府決策，提升管理效能。

　　不過，當前5G標準還在持續演進，網絡建設、終端上市等工作也還在進行中，5G應用尚未發揮出5G的全部能力。“5G要探索的路還很長�！卑厮咕S坦言。

　　成本與功耗

　　在世界移動大會期間，中國移動5G測試統一套餐曝光，套餐包含200G流量/月，目前供中國移動5G友好客戶測試使用。至于該套餐的成本，中國移動并未公布。

　　而此前海外科技媒體TheVerge公布的5G網一周使用實測顯示，5G比4G快十倍，但其一天用20GB流量。“如果這是正常人一天的使用標準，顯然現在運營商的提速降費策略是不夠的。”深圳一家致力于智慧家庭娛樂軟件應用的企業負責人坦言。

　　在他看來，目前運營商提速降費基本是以年化15%-20%的趨勢調價，2018年運營商平均1GB批發價格為4-6元，較2014年前資費已下降20倍左右，距離再降10倍的時間差距預計在5年左右�！叭绻麑崿F萬物物聯，智慧家庭內需要傳感的設備都接入5G運營商網絡，現行計費體系對用戶而言仍有壓力，現行Wifi、藍牙、NB-IoT等與云補充的窄帶連接更有需求。”

　　柏斯維表示，運營商不降費提速，使用者成本太高、體驗不好，5G就不可能普及。運營商的策略是5G發展的一大瓶頸，盡管提速降費策略已經做了一些改進，但遠沒有完全達到5G時代需要的標準�！叭绻�政府給到相應的扶持補貼政策，降費提速會快很多。但這個問題沒辦法很快解決，需要政府政策引導和5G商用的進一步推動�！�

　　另一方面，5G的高功耗也是運營商及相關企業面臨的一大問題。一項數據顯示，到2025年，通信行業將消耗全球20%的電力。隨著4K/8K、VR/AR、自動駕駛、機器人、視頻監控等應用蓬勃生長，伴隨5G萬物智聯海量數據所引發的電力消耗，必將成倍增長。

　　移動通信網絡中，約80%的能耗來自廣泛分布的基站。越加密集的基站意味著更高能耗，這也是5G網絡面臨的一大成本挑戰。不久前，一位運營商高管表示，5G基站功耗是4G基站的3倍，這將帶來成倍上升的運營支出。

　　調研機構 EJLWirelessResearch透露，5G基站能耗上升，部分原因是引入了MassiveMIMO技術，4G基站主要采用4T4RMIMO技術，而5G基站將采用64T64RMIMO，這將增加基站總功耗�！�5G具有如此多的優點，必然會有一定的代價，功耗就是其中之一，應及早重視”，一位信息通信安全研究專家表示，隨著5G基站硬件的不斷改進，以及通過軟件化和智能優化，隨著時間推移，相信一些新的節能技術將廣泛應用于5G基站，比如數據中心式的散熱/冷卻技術引入基站，智能化能耗調節，動態休眠、載頻/時隙關斷技術等，5G能效將逐漸提升。