5G剛剛商用時,業(yè)界曾經(jīng)興起過一段5G能耗的大討論,當(dāng)時一個基本判斷是:5G將大幅增加運營商的運營成本(電費),甚至將吃光運營商的利潤。
5G商用這幾年,驗證了這個基本判斷是基本正確的,這幾年,基站節(jié)能是行業(yè)的主旋律,很多幫助運營商實現(xiàn)5G基站節(jié)能的公司應(yīng)運而生,各種節(jié)能解決方案層出不窮,盡管如此,現(xiàn)在很多地方的運營商還是選擇在閑時關(guān)閉5G基站,以節(jié)省用電。
也許有人質(zhì)疑,那5G也沒有吃光運營商的利潤啊,過去幾年運營商利潤增長還是很迅猛,這主要是因為這幾年運營商同步開展了多方面的“降本增效”的舉措,這些舉措甚至可能已經(jīng)“傷及”運營商的經(jīng)營體系,這一點不敢細(xì)說,懂的都懂??梢哉f,為了填“5G電費”這個坑,運營商付出了很大的代價,而一個更嚴(yán)峻的問題是,6G馬上來了,6G的能耗會如何?
因為6G技術(shù)仍處于研發(fā)和早期部署階段,其實際能耗特性尚未完全確定。不過,我們可以根據(jù)現(xiàn)有的信息和技術(shù)趨勢進(jìn)行一些合理的推測和分析。首先,回顧5G網(wǎng)絡(luò)的能耗情況,我們可以知道幾個關(guān)鍵點:
第一,5G基站的覆蓋半徑相對較小,通常為100~300米,而4G基站的覆蓋半徑為1~3公里。這意味著為了實現(xiàn)相同的覆蓋范圍,5G基站的數(shù)量需要大幅增加。
第二,5G基站的主設(shè)備空載功耗約為2.2~2.3千瓦,滿載功耗約為3.7~3.9千瓦,是4G基站的三倍左右。
第三,5G基站的能耗主要來源于基站的CU/DU(基帶處理單元)設(shè)備和AAU(大規(guī)模天線陣列),其中AAU的能耗占基站設(shè)備總能耗的80%以上。
現(xiàn)在,我們來看6G網(wǎng)絡(luò)可能帶來的能耗變化——
(1)更高的頻段:6G預(yù)計會采用太赫茲頻段,這意味著信號的傳播能力會顯著下降,為了實現(xiàn)與5G相同的覆蓋范圍,6G基站的數(shù)量可能需要進(jìn)一步增加,從而增加能耗。
(2)更大的帶寬和更高的數(shù)據(jù)速率:6G的峰值數(shù)據(jù)速率預(yù)計將達(dá)到每秒1TB(約1000Gbps),是5G的100倍。這要求基站具備更高的發(fā)射功率和處理能力,從而增加能耗。
(3)更復(fù)雜的技術(shù)和更高的算力需求:6G將支持更多應(yīng)用場景和更高級別的服務(wù),如三維集成通信和非常規(guī)通信等。這些應(yīng)用場景對算力和處理能力的需求更高,可能進(jìn)一步增加基站的能耗。
當(dāng)前,6G技術(shù)仍處于研發(fā)和早期部署階段,其實際能耗特性尚未完全確定,還需要根據(jù)具體的技術(shù)實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、應(yīng)用場景以及節(jié)能措施等因素來綜合評估。但一些研究和報告提供了關(guān)于6G能耗與5G能耗相對關(guān)系的初步估計,6G的能耗將是5G的5-10倍,甚至可能更高。
那6G具體會產(chǎn)生多少電費,將對運營商經(jīng)營體系帶來什么沖擊呢?
我們先算一下5G網(wǎng)絡(luò)的電費:當(dāng)前國內(nèi)累計建成5G基站近400萬個,而當(dāng)前主流廠商的5G基站單系統(tǒng)滿載功耗約為3.5~4kW,這意味著全國5G網(wǎng)絡(luò)一年的能耗為1400億kWh,假設(shè)一度電價格為0.8元,那意味著四大運營商一年光5G網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的費用是1120億元。
那6G呢?以6G的能耗是5G的5-10倍來算,6G產(chǎn)生的電費就將高達(dá)5600億元-11200億元!這是什么概念?2023年三大運營商的凈利潤總額是1704億元(移動1317億元,電信304億元、聯(lián)通82億元),哪怕按5%的復(fù)合增長率,到2030年,三大運營商凈利潤也不過是2400億元左右。這意味著6G產(chǎn)生的電費將完全吃掉運營商的利潤,而且還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠!運營商將直接面臨賬面破產(chǎn)!
當(dāng)然,這個局面不會發(fā)生,因為哪怕運營商付得出這個錢,國內(nèi)的能源生產(chǎn)企業(yè)也不可能支撐得起如此龐大能源需求。那怎么辦?可以肯定的是,未來通信肯定不會按照當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)架構(gòu)演進(jìn)下去,必將出現(xiàn)一個拐點,以確保可持續(xù)發(fā)展。
那這個拐點是什么呢?詳細(xì)內(nèi)容可繼續(xù)閱讀今日推送的第二篇文章:《語義通信是未來通信的“拐點技術(shù)”?》