5G到底綠色嗎？輻射很大？耗電很高？

5G帶來高帶寬、低時(shí)延、大連接等多種能力，將改變我們的生活、改變千行百業(yè)，但5G發(fā)展也伴隨著不少的誤解。有人說5G部署密度更小，使用毫米波，所以5G輻射大；也有人說5G要處理更多數(shù)據(jù)，比4G更加耗電——所有矛頭都指向5G不是一個(gè)綠色的技術(shù)。

5G到底綠色嗎？我們先看一個(gè)有趣例子，博士出身的搜狐董事局主席張朝陽(yáng)，曾在演講中說5G輻射大。沒多久，張朝陽(yáng)卻收回此前的話，稱自己不懂，需要專家進(jìn)一步研究。

這讓人驚嘆5G謠言的影響力度，連物理系畢業(yè)人士都被誤導(dǎo)?？梢?，5G不綠色的說法，實(shí)屬人云亦云。其實(shí)，包括央視等權(quán)威媒體，以及全球領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商等真正研究和使用5G的參與者，從多個(gè)技術(shù)角度論證5G是Green 5G（綠色5G）。

我們有必要從5G輻射、基站能耗、助社會(huì)節(jié)能等三個(gè)維度，探究Green5G在綠色環(huán)保方面表現(xiàn)到底如何。

維度一：

5G輻射很大？謠言！

記得去年曾經(jīng)有這樣一則新聞，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)??？梢?，不懂科學(xué)的一些群眾談基站輻射就“色變”，不知道弱信號(hào)會(huì)帶來更強(qiáng)的輻射，甚至認(rèn)為5G基站更加密集會(huì)導(dǎo)致更強(qiáng)輻射，真的如此嗎？

首先，我們必須明確，輻射并不可怕，我們?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，就連日常普遍使用的路由器，1米范圍內(nèi)產(chǎn)生的輻射量也有60微瓦／平方厘米以上。甚至是太陽(yáng)在給地球帶來陽(yáng)光的同時(shí)，也會(huì)帶來輻射。據(jù)資料顯示，地球表面某一點(diǎn)24h的年平均輻射強(qiáng)度為200瓦/平方米，也就是20000微瓦／平方厘米（是不是很吃驚）。

相比以上的輻射強(qiáng)度，對(duì)基站輻射強(qiáng)度，我們國(guó)家有明確的嚴(yán)格的規(guī)定，即基站平均功率密度為40微瓦/平方厘米。所以，5G基站輻射也必須保證在這一數(shù)值以下。相比而言，美國(guó)對(duì)基站輻射的標(biāo)準(zhǔn)更寬松一些，為600微瓦/平方厘米，也未見給美國(guó)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(guó)外相比，我國(guó)的基站都非常安全的。

近日，中國(guó)工程院院士鄔賀銓也對(duì)輻射這個(gè)問題進(jìn)行了回應(yīng)：“很多人會(huì)誤認(rèn)為基站有電磁輻射危險(xiǎn)，4G基站美國(guó)的輻射標(biāo)準(zhǔn)是每平方厘米600微瓦，中國(guó)基站電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)只有每平方厘米40微瓦，比美國(guó)嚴(yán)格10倍”。

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)。打個(gè)比方，5G只是通過增加車道，讓公路上的汽車變得更多。但是不論變成幾車道，國(guó)家對(duì)通信基站的輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)沒變，依然是前面提到的40微瓦/平方厘米。有運(yùn)營(yíng)商對(duì)3G、4G、Wi-Fi、5G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)為離通訊基站越近輻射越大，因此反對(duì)在自家小區(qū)內(nèi)或樓頂上建通訊基站。其實(shí)央視此前報(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。所以，基站的正下方，功率密度往往是最小的。就像是“油燈”一樣，越在燈下越黑暗，越向外亮度也就越大。此外，電磁輻射強(qiáng)度與距離的平方成反比。也就是說，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)你所處的地方手機(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)。這樣反而增加了手機(jī)的輻射強(qiáng)度。

所以，在5G時(shí)代，因?yàn)槭褂肕assive MIMO和超級(jí)上行技術(shù)，5G基站增益比4G增大，使得基站數(shù)量并不比4G增加。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。隨著通信基站信號(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。

維度二：

5G耗電很高？每比特能效提升25倍

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支出的15%，在一些國(guó)家基站電費(fèi)甚至占據(jù)了基站總成本的50%。到去年年底，中國(guó)的移動(dòng)通信基站有640多萬個(gè)，其中4G基站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，更多的數(shù)據(jù)處理理論上會(huì)引發(fā)電耗增長(zhǎng)。一些運(yùn)營(yíng)商表達(dá)了對(duì)5G耗電多，帶來成本增加的擔(dān)憂，尤其是5G非獨(dú)立組網(wǎng)NSA。

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，卻使用更好電力消耗。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就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。從這點(diǎn)可以看出，雖然5G基站整體消耗電量似乎比4G多，但是在效率上卻是4G的25倍左右。換算成單數(shù)據(jù)耗電量時(shí)，5G反而比4G低很多。

比如華為5G AAU產(chǎn)品每比特能效可以達(dá)到0.13瓦特/Mbps，相比4G網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)25倍能效提升。鄔賀銓在此前央視節(jié)目中指出，5G的頻譜利用率比4G高3倍，華為做的5G基站比4G基站能耗節(jié)約20%，重量減少20%。

與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈在積極推動(dòng)5G設(shè)備性能的提升，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，華為通過采用更高集成度的芯片工藝，不斷提升單板集成度，大幅減少在板器件數(shù)量，降低模塊的功耗。華為還通過先進(jìn)工藝，提升能源轉(zhuǎn)換效率。在降低配套能耗方面，華為引入極簡(jiǎn)全室外5G基站解決方案，可以節(jié)省基站空調(diào)，有效降低基站附屬設(shè)備電力消耗。要知道，基站空調(diào)耗電占基站耗電30%以上。

在6月25日，在MWC19上海期間的“5G is ON峰會(huì)“上，華為常務(wù)董事、運(yùn)營(yíng)商BG總裁丁耘表示，華為提供的Massive-MIMO、Blade Site、bookRRU等模塊化全系列解決方案，秉承綠色、融合、極簡(jiǎn)，更好助力運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)地空立體覆蓋、原址連續(xù)覆蓋、區(qū)域熱點(diǎn)覆蓋，服務(wù)千行百業(yè)。

當(dāng)然基于AI軟件等技術(shù)，也可以降低5G運(yùn)營(yíng)電耗。近日華為董事長(zhǎng)梁華在華為《2018年可持續(xù)發(fā)展報(bào)告》中提到，華為推出PowerStar方案，借助AI技術(shù)和專家經(jīng)驗(yàn)，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)透露，對(duì)于典型的多頻多制式網(wǎng)絡(luò)，PowerStar能夠幫助運(yùn)營(yíng)商無線網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備省電10%以上。

根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)估算，一百萬站點(diǎn)每年基于PowerStar節(jié)省的電量，可以滿足200萬人口的大型城市一個(gè)月的生活用電需求。GSMA發(fā)布的南非PowerStar案例研究報(bào)告，PowerStar幫助南非運(yùn)營(yíng)商無線網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備省電11.6%，單個(gè)基站每天節(jié)省能耗6.43kWh

據(jù)媒體報(bào)道，新當(dāng)選歐委會(huì)主席的馮德萊恩聲稱，要在2050年讓總碳排放量為零。我認(rèn)為，Green 5G是幫助歐盟減少總碳排放量的方向之一。

維度三：

5G讓社會(huì)能耗降低？效果顯著

如果單從5G基站輻射、電力的消耗來看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)帶來各個(gè)行業(yè)的實(shí)實(shí)在在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，

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；

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；

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(guó)一年減少1個(gè)點(diǎn)的生產(chǎn)浪費(fèi)。

在生產(chǎn)效率提升方面，華為輪值董事長(zhǎng)徐直軍在今年4月接受媒體采訪時(shí)表示，對(duì)于行業(yè)而言，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。

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)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(guó)移動(dòng)董事長(zhǎng)楊杰在MWC19上海上表示，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，中國(guó)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。

結(jié)語(yǔ)：

5G將會(huì)為人類

帶來一個(gè)更綠色的未來

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。我們有理由相信，5G將會(huì)為人類帶來一個(gè)更綠色的未來！