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5G:打好基站成本“小算盤”

2019-06-12  來源:人民郵電報  作者:臨淵

繼韓、美、英等國商用5G,我國也于近日發放了5G牌照。全球5G商用大幕開啟后將掀起一波5G規模部署的高潮。但是據估算,5G基站造價約為4G基站的2.5倍,能耗也約為4G基站的2.5倍,基站密度則約是4G的兩倍。更高昂的網絡部署成本迫使各家電信運營商更加精打細算起來,紛紛在基站選址和基站能耗等方面花費更多心思。

相較于2G、3G、4G,5G使用的是更高的頻段,因而單個基站覆蓋的范圍將會變小,這意味著相同覆蓋面積下,5G的基站數量將會比4G更多。據測算,想要保證5G高速率和廣覆蓋需求,5G基站的數量可能是4G的2~3倍。因此,電信運營商在基站的選址上對其安全性和維護難度等方面也有了更深入的考量。

近日,AT&T透露正與美國能源部的阿貢國家實驗室合作,評估氣候變化可能對其業務帶來的風險。該運營商創建了一個基于阿貢區域氣候模型的氣候變化分析工具,這個工具能夠顯示未來30年內鄰近地區的氣候影響。AT&T將基于這個分析結果進行基站選址決策。

最近被任命為AT&T后付費無線產品執行副總裁的Kelly King之前領導AT&T的數據辦公室將機器學習和人工智能用于氣候變化建模。

King表示,AT&T擔心氣候變化將對電信基站選址等投資決策產生影響。AT&T與阿貢國家實驗室合作,使用歷史天氣模型和洪泛數據來確定基礎設施的部署位置。 “我們與他們合作進行了氣候模擬,應用了與氣候變化相關的變量,并預測了25年內的溫度上升。”King說。

原始模型考慮了內陸和沿海洪水以及其他因素,但模型只能預測大約200平方米的精度。“這個精度對于我們做出基礎設施選址決策來說太大了。”King說。因此合作雙方開始使用機器學習和人工智能技術將土壤條件和水文等其他變量納入考量。 “我們應用這些模型并實現了12x12米的精度。”他說。這種精度有助于AT&T決定在何處部署基站。

AT&T還將與阿貢國家實驗室共同開發的氣候數據集同大學和地方政府分享,用于他們自己的氣候風險分析。此外,AT&T和阿貢國家實驗室還聯手舉辦氣候防災社區挑戰賽,通過大賽,大學將能與當地政府合作開展氣候評估。AT&T將為參與的大學提供來自阿貢國家實驗室的氣候數據和50000美元的資金,以支持研究項目。

此外,考慮到5G基站密度大,此前使用路燈桿、建筑物架設基站的方式對環境的美觀度有影響,增加了基站選址難度的問題,最近,沃達豐也進行了“另類”探索。沃達豐和愛立信合作,擬在井蓋下部署4G/5G設施,實現從地面向上發射無線信號。地下基站主要通過兩種方式實現:一種是在井蓋下面安裝4G和5G天線,另一種是用桶形外殼將蜂窩硬件包圍,底部加固。即使放在地面上,也可以在650英尺(約合198米)半徑范圍內分配無線信號,但是會受到車輛干擾的影響。目前,沃達豐英國公司已經接管了數十萬井蓋的基站部署,不同于地面基站,地下基站因為對市容市貌影響小,可以省去很多煩瑣的規劃許可程序。

除了基站密度加大使電信運營商不得不支付更多成本外,能源消耗也是5G基站運營開支的大頭。5G大帶寬的特性,讓5G網絡能耗也成倍增長,這給運營商5G商用成本帶來很大挑戰。據統計,目前,電費支出占據運營商運營開支的15%~30%,在移動通信網絡中,80%的電費支出來源于廣泛分布的基站,而5G基站的能耗大約是現有4G基站的2.5倍。

事實上,降低運營能耗是很多運營商一直致力于解決的問題。2017年,在提前4年實現2020年碳排放減少80%目標的基礎上,英國電信再次宣布,要在2030年前將把碳排放削減87%。為了實現這一宏偉目標,英國電信計劃到2020年全部運營都采用100%可再生能源電力。早在2016年,英國電信使用的電力中已有82%來自清潔資源。

開啟5G商用大幕的中國通信企業也在能源領域進行著積極的嘗試。6月5日,在中國5G發牌的前一天,中國鐵塔股份有限公司全資控股的鐵塔能源有限公司(鐵塔能源)正式成立,注冊資本高達50億元。鐵塔能源的主要經營范圍為:電池、光伏、風電、充電樁、能源產品、能源系統的技術開發、技術服務、技術咨詢;電池的銷售、租賃;太陽能發電;風力發電;能源科學技術研究服務;新能源技術推廣服務;節能技術推廣服務;合同能源管理;機動車充電銷售;換電設施銷售;設計、制作、代理、發布廣告;電力供應等。

采用成立專業公司的方式,無疑將讓中國鐵塔在能源利用上更為專業,為5G基站供電、備電需求找到更為經濟的方式。

關鍵詞:基站數量 基站覆蓋 氣候模擬 洪泛 合同能源管理

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