5G将带来一个绿色新世界

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5G带来高带宽、低时延、大连接等多种能力，将改变我们的生活、改变千行百业，但5G发展也伴随着不少的误解。有人说5G部署密度更小，使用毫米波，所以5G辐射大；也有人说5G要处理更多数据，比4G更加耗电——所有矛头都指向5G不是一个绿色的技术。
 
5G到底绿色吗？我们先看一个有趣例子，博士出身的搜狐董事局主席张朝阳，曾在演讲中说5G辐射大。没多久，张朝阳却收回此前的话，称自己不懂，需要专家进一步研究。


; \" O. C1 Y1 y3 l6 ?" d: ]! _这让人惊叹5G谣言的影响力度，连物理系毕业人士都被误导。可见，5G不绿色的说法，实属人云亦云。其实，包括央视等权威媒体，以及全球领先运营商、设备商等真正研究和使用5G的参与者，从多个技术角度论证5G是Green 5G（绿色5G）。
 
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我们有必要从5G辐射、基站能耗、助社会节能等三个维度，探究Green5G在绿色环保方面表现到底如何。
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) W# f: G6 R( k" O( j& q' N维度一：
. n$ V  T4 d/ ^' a5G辐射很大？谣言！
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记得去年曾经有这样一则新闻，成都某小区业主担心通信基站有辐射，便将线缆剪断，从而导致小区手机信号变弱。可见，不懂科学的一些群众谈基站辐射就“色变”，不知道弱信号会带来更强的辐射，甚至认为5G基站更加密集会导致更强辐射，真的如此吗？

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首先，我们必须明确，辐射并不可怕，我们日常使用的电器在工作时都会产生辐射。比如，电吹风的辐射可以达到100微瓦／平方厘米，就连日常普遍使用的路由器，1米范围内产生的辐射量也有60微瓦／平方厘米以上。甚至是太阳在给地球带来阳光的同时，也会带来辐射。据资料显示，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为200瓦/平方米，也就是20000微瓦／平方厘米（是不是很吃惊）。
 
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相比以上的辐射强度，对基站辐射强度，我们国家有明确的严格的规定，即基站平均功率密度为40微瓦/平方厘米。所以，5G基站辐射也必须保证在这一数值以下。相比而言，美国对基站辐射的标准更宽松一些，为600微瓦/平方厘米，也未见给美国人民健康带来什么影响。由此可见，无论与日常生活中常见的物体，还是与国外相比，我国的基站都非常安全的。
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% E5 ]$ l9 r# E* T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：“很多人会误认为基站有电磁辐射危险，4G基站美国的辐射标准是每平方厘米600微瓦，中国基站电磁辐射标准只有每平方厘米40微瓦，比美国严格10倍”。


其次，网络提速与基站辐射增值无关。5G网速提升，并不是通过大幅度增加基站发射功率，而是通过扩容传输带宽，采用大规模天线等先进技术。打个比方，5G只是通过增加车道，让公路上的汽车变得更多。但是不论变成几车道，国家对通信基站的辐射强度标准没变，依然是前面提到的40微瓦/平方厘米。有运营商对3G、4G、Wi-Fi、5G进行电磁辐射测试后发现，所有移动通信技术的电磁辐射水平基本相近。

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8 h4 N* T5 S' x" U: o6 `* d: e再次，很多市民都认为离通讯基站越近辐射越大，因此反对在自家小区内或楼顶上建通讯基站。其实央视此前报道过，通信基站的电磁波主要向水平方向发射，在垂直方向上衰弱明显。所以，基站的正下方，功率密度往往是最小的。就像是“油灯”一样，越在灯下越黑暗，越向外亮度也就越大。此外，电磁辐射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。

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' p' j% C  }) Z) H' `最后，可能很多消费者误认为手机信号好的地方，就是基站辐射严重的地方。事实恰恰相反，当你所处的地方手机信号不好时，手机便会通过增加自身的功率发射信号并接受微弱的信号。这样反而增加了手机的辐射强度。
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所以，在5G时代，因为使用Massive MIMO和超级上行技术，5G基站增益比4G增大，使得基站数量并不比4G增加。这也保证了用户所处的位置信号更好，因此减少了手机自身产生的辐射。随着通信基站信号更好，辐射也更小。而笔记本电脑、手机等产品往往是跟人体零距离接触，所以辐射值反而更大。
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维度二：
+ I% ~% g* A5 W% b9 R5G耗电很高？每比特能效提升25倍

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在移动通信网络中，基站是耗电大户。据统计，大约80%的能耗来自广泛分布的基站，至少占据运营商OPEX支出的15%，在一些国家基站电费甚至占据了基站总成本的50%。到去年年底，中国的移动通信基站有640多万个，其中4G基站372万个。
 
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3 p7 E  q; \' P6 R. @5G时代，5G网络数据容量是4G的1000倍，5G VR、云游戏等多个创新业务，需要进行更多的数据处理，更多的数据处理理论上会引发电耗增长。一些运营商表达了对5G耗电多，带来成本增加的担忧，尤其是5G非独立组网NSA。
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从技术角度看，4G基站普遍采用的是4T4R MIMO技术，而5G基站将采用64T64R MIMO，更多的天线理论上预示着更多的电力消耗。这也是很多人认为基站电耗会增加的主要原因。


( ?+ r5 r) o* J$ k但是业界通过多个技术创新，5G基站提供更多数据处理，却使用更好电力消耗。业界正关注能量效率这个概念。该概念核心是，用更少的能量传递更多的信息，以及在能量系统中通过信息技术来降低能耗。


5G就是能量效率很高的技术，比4G更加绿色。据测算，5G在消耗1000瓦电量时会支持5425GB流量的传输，而4G大约只有200GB。从这点可以看出，虽然5G基站整体消耗电量似乎比4G多，但是在效率上却是4G的25倍左右。换算成单数据耗电量时，5G反而比4G低很多。


比如华为5G AAU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。邬贺铨在此前央视节目中指出，5G的频谱利用率比4G高3倍，华为做的5G基站比4G基站能耗节约20%，重量减少20%。

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( D7 i' J. b6 S1 A与此同时，产业链在积极推动5G设备性能的提升，进一步降低5G基站硬件、软件、配套设备的能耗。有预测表示，未来全球90%的站点升级5G时，市电将不需要进行改造。

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在硬件方面，华为通过采用更高集成度的芯片工艺，不断提升单板集成度，大幅减少在板器件数量，降低模块的功耗。华为还通过先进工艺，提升能源转换效率。在降低配套能耗方面，华为引入极简全室外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电力消耗。要知道，基站空调耗电占基站耗电30%以上。
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在6月25日，在MWC19上海期间的“5G is ON峰会“上，华为常务董事、运营商BG总裁丁耘表示，华为提供的Massive-MIMO、Blade Site、bookRRU等模块化全系列解决方案，秉承绿色、融合、极简，更好助力运营商实现地空立体覆盖、原址连续覆盖、区域热点覆盖，服务千行百业。


, _6 d# m) p9 k/ E8 S3 ~7 V# x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方案，借助AI技术和专家经验，实现多个频段、多个制式（2G/3G/4G/5G）间网络级节能。据透露，对于典型的多频多制式网络，PowerStar能够帮助运营商无线网络主设备省电10%以上。
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4 R, g! M3 l# O* ?) m! C根据现网估算，一百万站点每年基于PowerStar节省的电量，可以满足200万人口的大型城市一个月的生活用电需求。GSMA发布的南非PowerStar案例研究报告，PowerStar帮助南非运营商无线网络主设备省电11.6%，单个基站每天节省能耗6.43kWh

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据媒体报道，新当选欧委会主席的冯德莱恩声称，要在2050年让总碳排放量为零。我认为，Green 5G是帮助欧盟减少总碳排放量的方向之一。
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维度三：
5G让社会能耗降低？效果显著


0 C* v7 {, L( `" @9 `0 T- f& f如果单从5G基站辐射、电力的消耗来看5G是否环保，是否能成为绿色5G并不全面。5G毕竟需要应用到社会的方方面面，促进整个行业的信息化、数字化，必然会带来各个行业的实实在在效率提升和能耗降低。
 

9 y$ N0 r/ j1 h1 n4 V3 ~  O近期，瑞士Sunrise CEO Olaf在评价Green 5G时表示，
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• 5G系统在设计之初即瞄准比前代技术能效更高；
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• 5G网络下的智慧交通，可以有效减少人们拥堵和出行时间，有效减少二氧化碳排放；
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• 5G可以辅助提高生产效率，5G的网络能力可以帮助瑞士全国一年减少1个点的生产浪费。
  

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在生产效率提升方面，华为轮值董事长徐直军在今年4月接受媒体采访时表示，对于行业而言，5G将让智慧医疗、智慧工业等行业的生产效率提升10倍。
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9 K) {6 X' o* p. n% \6 ]1 c+ }据悉，5G可以大量获取工厂生产实时运行数据，并通过人工智能分析，有效提升产品质量和降低成本。5G还将实现现更加灵活、互联、协同的生产，让人与机器的配合更为协调，有效提高生产效率。
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中国移动董事长杨杰在MWC19上海上表示，在工业互联网领域，中国移动将与制造企业合作，开展5G搬运机器人、视频质检、远程现场等智能工厂应用，有效提升工厂自动化水平和生产效率。
 
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结语：
1 A3 @# t' I. o: a! C5G将会为人类
带来一个更绿色的未来
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绿色环保是社会一直以来的追求，通过以上分析可以看出，5G的到来不仅不会给社会带来环境的污染、能源的浪费，反而通过高带宽、低时延的特性，让社会变得更为智能，也能为社会发展带来更高的效率，更低的能耗。我们有理由相信，5G将会为人类带来一个更绿色的未来！
 
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