5G基站第三期的招标已经落地,昨日中国电信在电话会议中提及未来2-3年资本开支占收入比可能会下降到20%以下,中兴通讯受此影响盘中异动。
三大运营商本轮招标中我们可以看到什么重要信号呢?高耗能的5G基站真的不符合碳中和要求吗?5G建设又为什么被看作开启物联网的钥匙?
看点一、基站建设扩容,花的钱反而少了?
2021年的三期采购规模为72万座,而2020年基站的招标规模是48万座,然而本轮建设基站的金额预计为355亿元,远远小于2020年花费的700亿元。这其中的秘密在哪里呢?国家对于基站未来的规划又是怎样的?
通过对本轮基站的招标详情内容了解,华尔街见闻·见智研究所发现本次招标5G基站的单价仅为4.5万元,远低于去年14.6万元的成本价格。单价成本大幅下降的原因是调整了采购的设备频段,由5G标配的3.5GHz置换为2.1-2.6GHz频段,低频段的产品复杂程度和制造成本也会相应的降低。
2.1GHz是4G网络常用的频段,新建设的5G基站为何要置换4G的低频段目的是为何呢?这与国家未来的目标规划又有怎样的联系?
首先通过实验数据的测试可以得到初步的结论:在指定范围内,2.1GHz可以有效弥补3.5GHz覆盖率低的问题。
3.5GHz水平的覆盖率仅为31%,而2.1GHz的频段覆盖率达到94%。3.5G频段波长比2.1G频段短,天然穿透能力、绕射能力以及衍射能力较2.1G频段差,从而导致终端侧的上行覆盖不足。也就是说随着距离的增加,3.5GHz的信号衰弱速度非常快。2.1GHz频段能够有效的增强3.5GHz覆盖的容量。
当然,3.5GHz的优势是短距离传输速度快,允许同时运作的设备数量足够多,另外3.5GNR设备的产业链相对成熟。
这么看来本次5G基站的招标设备远不如去年高级,这用意是什么呢?
从今年三大运营商签署的合作协议等内容中,我们可以获知,采用低频段的5G基站可以大大加快建设进度,降低建设成本费用,加速提高国内5G基站的覆盖率。而这与今年政府的规划是大大提高城乡镇的5G覆盖程度完全契合。采用低频段的5G基站可以有效的弥补高频段5G基站覆盖率低的弊端,而未来5G的发展是将是基于多种频段混合使用的灵活网段。
现在中国是全球5G基站覆盖率最广的国家,5G基站建设占全球的7成以上。截至到今年7月全国5G基站共计97万座,年底预计达140万座,三大运营商5G基站基本是等份额比例。
看点二:5G基站高耗能的问题不符合碳中和的要求?
5G基站的能耗高是公认的,从运行成本中分析可得,5G基站是4G的3-4倍。就中国通信标准化协会的数据显示,目前5G基站主设备空载功耗约为2.2-2.3千瓦,满载功耗约为3.7-3.9千瓦,是4G基站的3倍左右。这其中最重要的就是对电能的消耗很大,不符合当下对于碳中和节能减排的要求。
5G基站消耗确实比较大,为了降低能耗,合理资源利用,削减电力成本,基站可采用智能开关,对于基站进行精细化的管控。在基站的负载率比较低或者用户量比较少的时间段,可以休眠部分多余的能耗部件,而在负载率很高的时候,通过智能开关启动相应部件以满足高速数据传输。
通过实验检测,平均每日关闭5小时高耗能部件可实现节能20%。 因为通过智能化开关可实现对5G基站的能耗管控,合理降低对电量的消耗。因此,未来5G基站会采用智能化的控制进行能源消耗的管控,完全符合碳中和的要求。
看点三、5G建设为什么是开启物联网的钥匙?
物联网时代如果到来,联网设备数量必然会以指数级别增加。万物互联的应用场景下,未来的通信将从不再以用户来定义,因为每个人将有多个联网终端设备。任何生产、生活中的物件(包括移动和非移动资产)都有可能变成可数据化的具备远程跟踪和管理的智能物件。
此外,是数据量的爆发。更多的联网终端将会产生海量数据传输。比如每台联网汽车每10s就采集一次数据发到云端,一台设备每天很容易产生1000天以上的记录。如果全国有10亿台联网设备,每10秒中就会产生大量数据需要同时传输。
基于以上两个问题,再来结合看看为什么是5G来开启物联网时代,而4G不可以。
从5G和4G的特性来看
1)5G的传输速度增长100倍。5G的传输速度理论是10Gbps,而4G的理论传输速度是100Mbps。单位时间下数据传输量可以有效提高。
2)容量扩增数万倍:5G理论上可以支持每平方公里一百万个设备,非常适合机器对机器(M2M)通信和工业IoT应用。而4G网络的允许设备接入数量约为1200个,能够同时运行的约400个左右。
3)降低数据传输延迟时间:4G网络的延迟约30-50毫秒,而5G的超可靠低延迟通信(URLLC)技术可实现延迟1毫秒。在车联网技术上要求网络延迟低于10毫秒,也就是说车联网应用必须基于5G的条件下实现。
在传统人与人的通信中,数据延迟140毫秒都是可以被接受的,但是在工业自动化和无人驾驶的应用场景中,对于数据延迟的容忍度很低。任何一个精细化的动作都要求及时的做出反应,否则就会出现重大安全隐患问题。
因此4G的特性就注定了它无法有效进行设备间的海量数据低耗时传输,目前来看只有5G技术符合物联网新场景的需求,通过以上特点可以看出5G的建设和覆盖率的提升是物联网的基石。
电信的资本开支下降并不会停滞5G的建设进度。从物联网的应用场景中可见5G存在的必要性,此番资本开支下降主要是基站的单价降低导致,与政府层面5G建设提高覆盖率的计划并不冲突。