# 5G 基站晚上「被迫关机」？这是个世界性的难题 - 作者：果壳网 - 发布时间：2020-09-14 10:08 - 分类：商业 - 原文：https://www.ifanr.com/1365417 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/09/ChMkKV9Vl9SIYv-TAAC7mvuZpIgAAB-hQJusfEAALuy256.jpg) 8月初，洛阳联通宣布闲时关闭部分5G基站，以降低电费成本。 消息一出，便激起了不少用户的不满。自5G商用以来，信号覆盖区域小、质量差，网速未达预期、高额套餐费等很多问题都还没解决，而今这则「关基站省电」的新闻，更让中国联通公众形象受损，不仅被认为是「取巧」，还戴上了「浪费巨资建站」和「5G发展策略失误」的帽子。\[1\] 「关闭基站」的争议甚至直接捅上了财报发布会。在中国联通的2020年年中财报发布会上，董事长王晓初回应称，此举「**在某个时间段作出的自动调整。在使用人数低于阈值时，5G基站会关停减少能耗，有用户使用时再自动打开，对消费者没有影响。**」\[2\] 那么，运营商在闲时关闭5G基站，合适吗？有用吗？划算吗？ ### **基站「关闭」的真相** 必须强调的是：基站关停不等于无法使用。 洛阳联通（公众号「通信菜园儿」）在后来被删除的快讯中提到，基站休眠的原理是定时开启射频单元设备（AAU）的深度休眠功能，以极低能耗运行。 中国联通网络技术研究院无线研究部副主任李福昌解释，基站在深度休眠后也会保留3G或4G网络「打底」，有5G业务需求时，AAU会在若干分钟内唤醒，并提供正常服务。\[3\] 经洛阳联通测试，3款不同型号的AAU在空载状态下能耗降低61%~74%不等。 根据《经济日报》的报道，这批基站的休眠时间为晚9点至次日早9点。\[3\]平均下来，5G基站的日功耗将降低31%~37%。 ### **休眠救得了燃眉之急吗？** 很不幸，5G基站的能源开支巨大，仅靠「闲时休眠」还远不够。根据中国铁塔的数据，典型的单套天线的5G基站平均功率为3800W，能耗是4G基站的3倍以上。 在新基建的号召下，三大运营商不计成本地投资5G、建站运营。根据《人民日报》的数据，截至2020年6月底，我国5G基站累计超过40万个。\[4\]就在3个月前，我国的5G基站数量还只有19.8万个。\[5\]根据工信部的规划，这个数字在年底将达到60万。\[6\] 截至目前，5G基站尚未成为「摇钱树」，反而更像「电老虎」。 三大运营商最近也发布了2020年上半年财报，其中中国移动和中国电信上半年「能源使用费」分别为237亿元和74亿元，分别**较去年增加28亿元和6亿元**；\[7\]\[8\]中国联通上半年的「网络运行及支撑成本」也有14亿元的增长，财报称，这主要受通信电路使用费增长影响。\[9\] 根据工信部的统计，截至2020年6月末，我国4G基站总数为560万个。\[10\]受频段所限，同规格情况下5G基站的覆盖面积小于4G基站。因此，运营商需要建设更多5G基站。 「全国要建600万个5G基站。」中国工业经济联合会会长、工信部原部长李毅中在2020中国制造论坛上表示。 这也意味着，因5G而增加的电费开支，还要增加10倍。 华西证券研究所在2020年3月发布的报告中估计，5G覆盖要达到目前4G网的效果需要660万6G基站，以每个5G基站3000W的功率计算，5G全覆盖后三大运营商的电费开支将达到1122亿元，是4G时代的3.2倍。 ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/66/b7/66b7a83a99160739a74b097d9095d383ba1cc12e-405a6ffc7ebb6077a5b5ad6cf530abd77f6312f8.png) ▲ 数据来源：华西证券 \| 放大灯制图 ### **5G费电是世界性的问题** GSM协会2019年的数据显示，目前电信行业消耗了约3%的全球能源。而5G时代的基础设施的能源消耗量要高三倍。\[11\] 「90%的运营商都对通信网络的能耗问题表示担忧。」来自Vertiv和技术分析公司451 Research在2019年上半年发布的一份报告称，**到2030年信息通信将消耗全球五分之一的电力**。\[11\] 省电成了全世界运营商的共同诉求。 事实上，洛阳联通采用的闲时休眠，在国际上已经得到广泛应用。 法国电信运营商France Telecom早在2017年IEEE的一次会议上便提出了一种改善5G基站在休眠模式期间性能的策略。\[12\]另一家法国运营商Orange也推出了「分级睡眠模式」。\[13\] 爱立信在2019年提出了「5G新无线电」（5G New Radio）用于节能，本质上也是5G基站的「按需休眠」，降低功耗。\[14\] ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/a7/e7/a7e72cf5add9062e1763b32e22d9816556f18d9a-f4a96e286c1fd8318f5568c464a1af1a76f41736.png) ▲ 使用NR技术前后能耗对比.左：未开启休眠 中：部分基站休眠 右：全部基站休眠 「**睡眠模式是降低能耗的主要方法之一。在没有活跃用户接入时，睡眠模式有望将基站功耗减小到十分之一。**」欧洲的5G合作组织「5G PPP」在一份发布于2020年的5G能效白皮书中提到，其它方式也可以有效减少5G基站的能源效率，比如多输入多输出技术（MIMO）。\[15\] 简单来说，该技术增加了基站天线与手机之间的数据路径，相当于开了「多线程」，提高数据传输效率，间接实现省电。 ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/7c/18/7c188fda6f62b3874d5de988cfbbe6459327b713-2dc6a1cbed8b4a9535d6a95b705c27a019a3b0d2.png) ▲ 四种不同的天线系统 \| 放大灯制图 根据南非运营商MTN的说法，中国移动已经尝试使用MIMO技术。不过，这没能从根本上解决问题\[16\]，还是「削峰填谷」的笨方法更「经济适用」。 削峰填谷，是为每个基站配备一套电池组，在用电低谷时段充电，高峰时段放电供基站使用，通过峰谷时段差价节省电费——尽管晚上基站比较闲，但电池可要忙着充电。 根据中国电信在青岛的一项测试，削峰填谷后单基站每年可节省1.38万元电费。\[17\] 事实上，削峰填谷并不是5G时代的发明，它早已被用于通信基站的日常运营中，今天甚至连电动汽车报废的电池都成了你的手机信号。 2018年7月，工信部等七部委联合发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》\[18\]，确定在17省和地区与中国铁塔展开动力电池回收梯级利用工作。根据中国铁塔公布的《2019年度环境、社会及管治报告》\[19\]，铁塔公司已在全国30万基站使用电动汽车退役的电池组供电，约等于9万辆电动汽车的电池电量，占全国退役电动车电池的50%。 ### **5G如何值回票价？** 如上所述，5G费电并不是一件新鲜的事情，也不是一个「中国特色」。 甚至在5G方案制定时，已经预料到5G高能耗的未来。为此，5G规划了灵活的参考信号设计，以便更好地利用睡眠模式——4G LTE网络可以通过关闭功率放大器，在闲时实现20%能耗减少，如果把这看作第一级睡眠，5G网络则能够上升到第三级，更多设备进入睡眠模式，以节约50%能耗。 **尽管拥有高级睡眠模式，5G能耗仍然高昂；但在更强大的网络接入能力面前，能源投资显然值回票价**。根据Orange等机构估计，由于一开始就将能耗优化纳入设计，5G技术在2025年达到成熟后，每Gb数据传输的能耗有望减少到4G的1/10，到2030年，则削减到1/20。 因此，5G是科技的显著进步，是不可阻挡的历史的车轮。 人类社会的发电量是科技文明进步的表现之一。我们通常不会因为某个产业费电而彻底拒绝它——比如电解铝、数据中心等，而是会为高能耗的产业寻求某种折中的方案，去兼顾现有的能源结构、环境压力，并用市场手段寻求能耗与收益的平衡。 对于很多耗电的产业来说，答案可能是自建电厂、寻求更廉价的水电；对于数据中心，是选址、利用自然的风冷水冷；而在5G基站，则是休眠、削峰填谷与「转改直」供电。由公司经济效益驱动的降本增效，也促成了对环境的贡献。 在5G的电力问题中，一个理想的休眠方案，是可以在用户需要网络时提供无折扣的服务的。根据已有的报道，既有「多种不同休眠方案」的说法，也有民间声称晚上直接回到4G的声音。 为什么很多人根本没有意识到5G基站会休眠甚至关机？原因很简单： 1. 现阶段的移动应用，还没到非5G不可的程度； 2. 现阶段5G信号覆盖得不完善，消费者对5G/4G的频繁切换、找不到5G信号习以为常。 对于多数消费者而言，5G休眠时场景往往是：处于室内、人均Wi-Fi且原本就不指望有5G信号的地方。即便是夜间、户外、需要手机上网的消费者，实际上闲时的4G网络可以满足当下消费者的几乎所有移动网络需求场景。 **但5G休眠引起的争议，不在于信号的有无、速度的快慢，而在于运营商对消费者的服务责任**——消费者为5G套餐与设备买单，运营商在力所能及的情况下提供尽可能好的网络接入服务。5G休眠的敏感性也来源于此，**这可能是一项有利于5G发展的技术，但哪个运营商把它摆上台面去说，它就要戴上「损害消费者权益」的高帽。** 当然，从时间的角度看，所谓的「5G断电」只是5G建设初期的特殊情况，普通消费者其实大可不必过度反应。随着5G网络独立组网、获得低时延、物联网设备接入等全新特性后，5G网络会成为信息社会的基础设施，也会对网络的质量提出更高的要求。 因为电费太贵就拒绝5G，或者给5G建设「使脸色」是因噎废食。尽管今天的5G还没有看到明确、普及的应用场景，但未来可期。因为一个休眠策略就把5G说得如此尴尬，何必呢？ **无奖问答：** 你怎么看待5G夜间休眠？对你有影响吗？ References： \[1\] 5G休眠：应战「电老虎」还有啥办法？http://www.stdaily.com/02/henan/2020-08/10/content\_982810.shtml \[2\] 三大运营商宣布智能化关闭5G基站 联通王晓初认为「不用大惊小怪」 http://www.yyscj.com.cn/show-list-52840.html \[3\] 5G基站休眠，5G套餐就白开通了？真相是… http://www.ce.cn/xwzx/gnsz/gdxw/202008/06/t20200806\_35470824.shtml \[4\] 5G快速进入我们的生活 http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2020-08/15/nw.D110000renmrb\_20200815\_6-01.htm \[5\] 截至3月底 全国已建成5G基站达19.8万个 https://mp.weixin.qq.com/s/ZytgdfiKMUSuIbpBBguUdQ \[6\] 网络建设提速！工信部预计年底全国5G基站超60万个 https://mp.weixin.qq.com/s/aAiw3gBJPONPdpHP1JOZ2g \[7\] 中国移动2020年中期报告 http://static.cninfo.com.cn/finalpage/2020-08-31/1208356836.PDF \[8\] 中国电信2020年中期报告 http://static.cninfo.com.cn/finalpage/2020-08-31/1208354360.PDF \[9\] 中国联通2020年中期报告 http://static.cninfo.com.cn/finalpage/2020-08-13/1208158684.PDF \[10\] 2020年上半年通信业经济运行情况 http://www.miit.gov.cn/n1146312/n1146904/n1648372/c8021338/content.html \[11\] Can 5G really be sustainable? https://www.raconteur.net/sustainability/sustainable-business-2020/5g-environmental-impact \[12\] Advanced Sleep Modes and Their Impact on Flow-Level Performance of 5G Networks https://www.researchgate.net/publication/319059103\_Advanced\_Sleep\_Modes\_and\_Their\_Impact\_on\_Flow-Level\_Performance\_of\_5G\_Networks \[13\] 5G : energy efficiency 「by design」 https://hellofuture.orange.com/en/5g-energy-efficiency-by-design/ \[14\] A technical look at 5G energy consumption and performance https://www.ericsson.com/en/blog/2019/9/energy-consumption-5g-nr \[15\] 5G and Energy Efficiency https://global5g.org/sites/default/files/BookletA4\_EnergyEfficiency.pdf \[16\] 5G base stations use a lot more energy than 4G base stations: MTN https://www.fiercewireless.com/tech/5g-base-stations-use-a-lot-more-energy-than-4g-base-stations-says-mtn \[17\] 5G触「电」擦出智慧火花 http://www.cnii.com.cn/rmydb/202003/t20200325\_163802.html \[18\] 七部门关于做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知 http://www.miit.gov.cn/n1146295/n1652858/n1652930/n3757016/c6275210/content.html \[19\] 中国铁塔2019环境、社会及管治报告 https://doc.irasia.com/listco/hk/chinatower/annual/2019/cesr.pdf **[本文](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyNDA1MjExMQ==&mid=2650144815&idx=1&sn=ae9d69bef87fd2b5e8967828d7b007a1&chksm=f01676cfc761ffd9f2b1495d728833a92e74885b5f35256fbae4d1b91bef505c244c3a15bb44&xtrack=1&scene=0&subscene=10000&clicktime=1600047211&enterid=1600047211&ascene=7&devicetype=android-29&version=3.0.30.2300&nettype=cmnet&abtest_cookie=AAACAA%3D%3D&lang=zh_CN&exportkey=AaC20o9dQ57XRw1BHd3Fat0%3D&pass_ticket=UdJIghNEyZHBHTN1hbCumKnRpSgHOqPikKvWmG%2Fuk3uYWFABmukHEChL3QZ0q5Ws&wx_header=1&platform=mac)来自微信公众号「放大灯」（ID：guokr233），作者普通酱、大绵羊，编辑两个人，爱范儿经授权发布。**