5g怎樣變得環(huán)保

5G具備高帶寬、低時(shí)延、大連接等多種能力。人們的生活方式，乃至千行百業(yè)都將因5G發(fā)生改變，同時(shí)，人們對(duì)5G也存在著不少誤解。有人認(rèn)為5G部署密度小，使用毫米波技術(shù)，導(dǎo)致5G輻射變大;也有人說5G要進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)處理，比4G更加耗電——所有矛頭都指向5G不是一項(xiàng)“綠色”的技術(shù)。

本文從5G輻射、基站能耗、助社會(huì)節(jié)能3個(gè)維度，探究5G在綠色環(huán)保方面表現(xiàn)如何。

去年有一則新聞，成都某小區(qū)業(yè)主擔(dān)心通信基站有輻射，便將線纜剪斷，從而導(dǎo)致小區(qū)手機(jī)信號(hào)變?nèi)?。可見，不懂科學(xué)的一些群眾談基站輻射就“色變”，他們認(rèn)為強(qiáng)信號(hào)會(huì)帶來更強(qiáng)的輻射，5G基站更加密集會(huì)導(dǎo)致更強(qiáng)輻射，真相究竟如何？

首先，用戶必須要明確，輻射并不可怕，因?yàn)槲覀內(nèi)粘Ｊ褂玫碾娖髟诠ぷ鲿r(shí)都會(huì)產(chǎn)生輻射。比如，電吹風(fēng)的輻射可以達(dá)到100微瓦/平方厘米，日常普遍使用的路由器在1m范圍內(nèi)產(chǎn)生的輻射量高于60微瓦/平方厘米。甚至，太陽在給地球帶來陽光的同時(shí)，也會(huì)帶來輻射。

其實(shí)對(duì)于基站輻射強(qiáng)度，我國有明確、嚴(yán)格的規(guī)定，即基站平均功率密度為40微瓦/平方厘米。同理，5G基站輻射也必須保證在該數(shù)值以下。而美國對(duì)基站輻射的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)寬松，平均功率密度定為600微瓦/平方厘米，也未見給美國人民健康帶來什么影響。由此可見，無論與日常生活中常見的物體，還是與國外標(biāo)準(zhǔn)相比，我國的基站都非常安全。

其次，網(wǎng)絡(luò)提速與基站輻射增值無關(guān)。5G網(wǎng)速提升并不是通過大幅度增加基站發(fā)射功率，而是通過擴(kuò)容傳輸帶寬，采用大規(guī)模天線等先進(jìn)技術(shù)來提升。正如5G只通過增加車道來擴(kuò)充車流量，但不論變成幾車道，國家對(duì)通信基站的輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)不變。此外，通過運(yùn)營(yíng)商對(duì)3G/4G/5G/Wi-Fi進(jìn)行電磁輻射測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，所有移動(dòng)通信技術(shù)的電磁輻射水平基本相近。

再次，很多市民都認(rèn)為離通信基站越近輻射越大，因此反對(duì)在自家小區(qū)內(nèi)或樓頂上建通信基站，其實(shí)該做法是錯(cuò)誤的。央視曾報(bào)道過，通信基站的電磁波主要向水平方向發(fā)射，在垂直方向上衰弱明顯。其實(shí)基站的正下方，功率密度往往是最小的。電磁輻射強(qiáng)度與距離的平方成反比，如同“油燈”燈下越黑暗，越向外亮度也就越大。發(fā)射基站越高，對(duì)人體的影響就越小。

最后，可能很多消費(fèi)者誤認(rèn)為手機(jī)信號(hào)好的地方，就是基站輻射嚴(yán)重的地方。事實(shí)恰恰相反，當(dāng)用戶所處的地方手機(jī)信號(hào)不好時(shí)，手機(jī)便會(huì)通過增加自身的功率發(fā)射信號(hào)并接受微弱的信號(hào)，反而增加了手機(jī)的輻射強(qiáng)度。

所以，在5G時(shí)代，倘若大規(guī)模使用Massive MIMO和超級(jí)上行技術(shù)，5G比4G的基站增益大，在同等數(shù)量的基站覆蓋下，5G可以達(dá)到和4G同樣的覆蓋效果。這也保證了用戶所處的位置信號(hào)更好，因此減少了手機(jī)自身產(chǎn)生的輻射。通信基站信號(hào)更好，輻射也更小。而筆記本電腦、手機(jī)等產(chǎn)品往往是跟人體零距離接觸，所以輻射值反而更大。

在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，基站是耗電大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約80%的能耗來自廣泛分布的基站，至少占據(jù)運(yùn)營(yíng)商OPEX的15%，而一些國家基站電費(fèi)甚至占據(jù)了基站總成本的50%。到2018年年底，中國的移動(dòng)通信基站有640多萬個(gè)，其中4G基站有372萬個(gè)。

5G時(shí)代，5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)容量是4G的1000倍，5G、VR、云游戲等多個(gè)創(chuàng)新業(yè)務(wù)需要進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)處理，而更多的數(shù)據(jù)處理理論上會(huì)引發(fā)電耗增長(zhǎng)。此外，從技術(shù)角度看，4G基站普遍采用的是4T4R MIMO技術(shù)，而5G基站將采用64T64R MIMO，更多的天線理論上預(yù)示著更多的電力消耗。這也是很多人認(rèn)為基站電耗會(huì)增加的主要原因。

但是業(yè)界通過多個(gè)技術(shù)創(chuàng)新，5G基站提供更多數(shù)據(jù)處理，卻實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的電力消耗。業(yè)界正關(guān)注能量效率這個(gè)概念。該概念核心是，用更少的能量傳遞更多的信息，以及在能量系統(tǒng)中通過信息技術(shù)來降低能耗。

5G是能量效率很高的技術(shù)，比4G更加“綠色”。據(jù)測(cè)算，5G在消耗1000瓦電量時(shí)會(huì)支持5425GB流量的傳輸，而4G大約只有200GB。從數(shù)據(jù)上可看出，雖然5G基站整體消耗電量比4G多，但是在效率上卻是4G的25倍左右。若換算成單數(shù)據(jù)耗電量時(shí)，5G反而比4G低很多。

與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈也在積極提升5G設(shè)備性能，進(jìn)一步降低5G基站硬件、軟件、配套設(shè)備的能耗。有預(yù)測(cè)表示，未來全球90%的站點(diǎn)升級(jí)5G時(shí)，市電將不需要進(jìn)行改造。

在硬件方面，電信設(shè)備商企業(yè)通過采用更高集成度的芯片工藝，不斷提升單板集成度，大幅減少板器件數(shù)量，降低模塊的功耗，還通過先進(jìn)工藝，提升能源轉(zhuǎn)換效率。在降低配套能耗方面，一些電信設(shè)備商企業(yè)引入極簡(jiǎn)全室外5G基站解決方案，可以節(jié)省基站空調(diào)能耗，有效降低基站附屬設(shè)備電力消耗。

當(dāng)然基于AI軟件等技術(shù)，也可以降低5G運(yùn)營(yíng)電耗。電信設(shè)備商企業(yè)借助AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)頻段、多個(gè)制式（2G/3G/4G/5G）間網(wǎng)絡(luò)級(jí)節(jié)能。據(jù)了解，對(duì)于典型的多頻多制式網(wǎng)絡(luò)，AI軟件等技術(shù)能夠幫助運(yùn)營(yíng)商無線網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備省電10%以上。

如果單從5G基站輻射、電力的消耗來衡量5G是否環(huán)保，是否能成為綠色5G并不全面。5G畢竟需要應(yīng)用到社會(huì)的方方面面，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的信息化、數(shù)字化，必然會(huì)帶來各行業(yè)實(shí)實(shí)在在的效率提升和能耗降低。

近期，瑞士Sunrise CEO Olaf在評(píng)價(jià)Green 5G時(shí)表示，一是5G系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初即瞄準(zhǔn)比前代技術(shù)能效更高;二是5G網(wǎng)絡(luò)下的智慧交通可以有效減少人們擁堵和出行時(shí)間，有效減少二氧化碳排放;三是5G可以輔助提高生產(chǎn)效率，5G的網(wǎng)絡(luò)能力可以幫助瑞士全國一年減少1%的生產(chǎn)浪費(fèi)。

在生產(chǎn)效率提升方面，5G將讓智慧醫(yī)療、智慧工業(yè)等行業(yè)的生產(chǎn)效率提升10倍。而效率的提升必然會(huì)降低能耗。據(jù)悉，5G可以大量獲取工廠生產(chǎn)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過人工智能分析，有效提升產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。5G還將實(shí)現(xiàn)更加靈活、互聯(lián)、協(xié)同的生產(chǎn)，讓人與機(jī)器的配合更為協(xié)調(diào)，有效提高生產(chǎn)效率。

中國移動(dòng)董事長(zhǎng)楊杰在“MWC19上?！鄙媳硎?，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，中國移動(dòng)將與制造企業(yè)合作，開展5G搬運(yùn)機(jī)器人、視頻質(zhì)檢、遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)等智能工廠應(yīng)用，有效提升工廠自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。

綠色環(huán)保是社會(huì)一直以來的追求，通過以上分析可以看出，5G的到來不僅不會(huì)給社會(huì)帶來環(huán)境的污染、能源的浪費(fèi)，反而通過高帶寬、低時(shí)延的特性，讓社會(huì)變得更為智能，也能為社會(huì)發(fā)展帶來更高的效率、更低的能耗。