5G和智慧路燈之間是怎樣做到互幫互助的

近日，三大運(yùn)營(yíng)商在全國(guó)紛紛推出5G體驗(yàn)計(jì)劃。并且，加快營(yíng)業(yè)廳的5G體驗(yàn)部署，邀消費(fèi)者親身實(shí)地測(cè)速。加之國(guó)內(nèi)首部上市的5G手機(jī)也被消費(fèi)者一掃而空，在如此別開生面的5G發(fā)展局面的背后， 似乎5G建設(shè)在以超乎尋常的速度進(jìn)行。但實(shí)際上，已建成的5G基站數(shù)量少得可憐。

據(jù)可靠數(shù)據(jù)，截止到今年7月份，全國(guó)范圍內(nèi)已建成5G基站3.8萬座，預(yù)計(jì)至2019年底，全國(guó)5G基站建設(shè)總數(shù)將達(dá)到15萬座。

5G基站明明數(shù)量不少，為何說缺口巨大？

據(jù)可查數(shù)據(jù)，截至去年9月末，我國(guó)移動(dòng)通信基站就已達(dá)639萬個(gè)，其中3G/4G基站總數(shù)達(dá)到479萬個(gè)。而截止今年3月，中國(guó)移動(dòng)241萬個(gè)4G基站。也就是說，3.8萬座個(gè)5G基站僅僅相當(dāng)于我國(guó)移動(dòng)通信基站總數(shù)的1/150左右，估計(jì)還不到全國(guó)需要建設(shè)的5G基站數(shù)的1/100。

同時(shí)請(qǐng)別忘了在未來5G網(wǎng)絡(luò)中，減小小區(qū)半徑，增加低功率節(jié)點(diǎn)數(shù)量，是保證未來5G網(wǎng)絡(luò)支持1000倍流量增長(zhǎng)的核心技術(shù)之一 。因此，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)成為未來5G網(wǎng)絡(luò)提高數(shù)據(jù)流量的關(guān)鍵技術(shù)。這也就意味著未來無線網(wǎng)絡(luò)將部署超過現(xiàn)有站點(diǎn)10倍以上的各種無線節(jié)點(diǎn)，在宏站覆蓋區(qū)內(nèi)，站點(diǎn)間距離將保持10 m以內(nèi)，并且支持在每一千平方米的范圍內(nèi)為 25 000個(gè)用戶提供服務(wù) 。同時(shí)也可能出現(xiàn)活躍用戶數(shù)和站點(diǎn)數(shù)的比例達(dá)到1∶1的現(xiàn)象，即用戶與服務(wù)節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。這也就是說，有可能現(xiàn)階段5G基站可能連需求量的千分之一都不到。

5G性能極度依賴基站，是什么導(dǎo)致缺口巨大？

據(jù)中國(guó)工程院院士鄔賀銓預(yù)計(jì)，5G組網(wǎng)需要的基站的數(shù)量將是4G的4到5倍?；拘枨蟮脑黾?，一方面意味著運(yùn)營(yíng)商需要向通信設(shè)備商支付更多的采購(gòu)費(fèi)用，另一方面也意味著基站建成后，運(yùn)營(yíng)商需要支付更高的運(yùn)營(yíng)成本。

以占運(yùn)營(yíng)商總運(yùn)營(yíng)成本的15%的電費(fèi)為例。據(jù)了解，在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，能耗主要集中在基站、傳輸、電源和機(jī)房空調(diào)等部分。其中，基站是整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)能耗的主要來源，占整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能耗的80%以上。在基站中，AAU（有源天線單元）、散熱系統(tǒng)等能耗較大，BBU（負(fù)責(zé)處理計(jì)算的基帶單元）的功耗相對(duì)較小。

5G基站功耗大小，各廠商的數(shù)據(jù)不一，但總體上相較于4G基站均有不同程度的上升。據(jù)可查資料，5G基站功耗可能達(dá)到4G基站的3倍。據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)EJL Wireless Research透露，5G基站能耗上升，部分原因是引入了Massive MIMO（多天線技術(shù)），4G基站主要采用4T4R MIMO，而5G基站則采用了64T64R MIMO，這增加了基站總功耗。

更多的基站、更高的功耗，將導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商電費(fèi)支出的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。而且，由于5G基站的高能耗，運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)的過程中還將面臨需要為基站重新引電等新的問題。

此外，5G基站建設(shè)還面臨其他配套設(shè)施改造的問題。在5G時(shí)代，基站上的掛靠的天線（負(fù)責(zé)線纜上導(dǎo)行波和空氣中空間波之間轉(zhuǎn)換的單元）和RRU（負(fù)責(zé)射頻處理的單元）被整合成了AAU（有源天線單元），細(xì)長(zhǎng)類型的2G、3G、4G設(shè)備變成了矮胖型的5G設(shè)備，5G設(shè)備的重量相比于4G設(shè)備更重了。

根據(jù)華為北京研發(fā)總部5G展廳的公開資料顯示，華為5G設(shè)備重40公斤左右。如果以每座基站需要三臺(tái)設(shè)備，且均安裝有三家運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備計(jì)算，那么每座5G基站需要承重360公斤以上，這給一些現(xiàn)有的基站設(shè)施帶來了挑戰(zhàn)。

智慧路燈助力5G基站大范圍普及

依上文分析來看，現(xiàn)階段5G基站普及主要面臨用電量大、基站密度對(duì)站址需求高及基站過重等問題。

此時(shí)，近年來各地政府紛紛出臺(tái)政策規(guī)劃支持智慧燈桿就映入了大家的眼簾。作為一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，路燈在城市中具有分布有序、覆蓋廣泛、存在電力等特點(diǎn)。如果僅僅用來照明，顯然沒有充分發(fā)揮它的價(jià)值。因此當(dāng)多桿合一、5G微基站的需求逐漸清晰，智慧燈桿一下子趕上風(fēng)口。

尤其是智慧路燈本身作為城市發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，智慧燈桿已經(jīng)具備供電、聯(lián)網(wǎng)、廣布等特點(diǎn)。這也就以為著5G基站對(duì)站址要求高和運(yùn)營(yíng)商重新引電的問題迎刃而解，而置于基站本身高額的重量在路燈桿面前似乎也不值一提。

而工信部、國(guó)資委發(fā)布的《關(guān)于2018年推進(jìn)電信設(shè)施共建共享的實(shí)施意見》，其中指出要積極推進(jìn)通信塔與路燈、監(jiān)控、交通指示等桿塔資源雙向共享。政策的積極助力也為5G基站同智慧路燈的結(jié)合夯下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)語

盡管政府對(duì)于5G的推動(dòng)設(shè)有具體目標(biāo)，并在眾多城市皆有試點(diǎn)計(jì)劃，但短期內(nèi)要大量應(yīng)用仍有難度，其原因就是經(jīng)費(fèi)與預(yù)算。當(dāng)基站放置于燈桿上，由于電流量的增加，舊燈桿必須進(jìn)行纜線重整、電力系統(tǒng)配置等工程，而載重量、抗風(fēng)力與機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)固等內(nèi)容也必須納入考量。深圳市約24萬個(gè)路燈桿進(jìn)行「多桿合一」改造，初步測(cè)算費(fèi)用將高達(dá)人民幣500億元左右。

在這巨大的成本背后，5G微基站同智慧路燈的結(jié)合卻依舊在繼續(xù)，是因?yàn)?G帶來智慧聯(lián)網(wǎng)與城市改造的效益是看得到、能期待的。在不久的將來，希望搭配5G技術(shù)與成熟的商用運(yùn)營(yíng)環(huán)境能為人們帶來更優(yōu)秀的技術(shù)紅利的享受，以不負(fù)人民的期待。

來源：智安物聯(lián)網(wǎng)