5G網絡，具有更高的速率、更多的連接數、更低的時延，是人工智能、寬帶物聯網等未來前沿產業必需的最為靈活便利的信息傳遞媒介。5G技術也被認為是重要的科技創新，是未來經濟社會發展和產業升級轉型的重要推動力，能夠在中長期內推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟的深度融合，助力實體經濟持續轉型升級，為經濟的持續增長賦予新動能。因此，5G也是全球競爭的制高點。

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5G發展

2019年，是中國5G商用元年。國家已向4家運營商正式發放了5G牌照，運營商也開始規模商用網絡的建設工作。雖然，目前受制于5G核心網和終端的產業成熟度，但可以預見的是，隨著相關產業瓶頸的突破，2020年中國的5G應用將會進入快速發展階段。

5G承載著通信行業發展的希望，承載著推動經濟發展的重托，承載著改變社會的期望，承載著拉動垂直行業轉型發展的期待。在各行各業盼望5G的同時，應該認識到，在5G的發展過程中，還有很多因素會對其健康發展產生重要影響，需要引起重視，并隨著5G商用的不斷推進而加以解決，才能推進5G穩步發展，不負重托。這些影響5G發展的因素包括但不限于如何進一步降低5G網絡建設、運營維護的成本，如何將5G網絡有效延伸至垂直行業并為其提供良好的服務等。

筆者從工作角度出發，討論了影響5G網絡健康發揮的一些因素，這些因素包括如何降低5G網絡功耗、提高民眾對電磁輻射的認識、與垂直行業融合發展等，并提出了一些改進的措施和建議，以期推動5G網絡與業務運營的可持續發展。

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降低5G網絡運營成本

影響移動網絡運營成本的因素有很多，如設備耗電、人工成本、傳輸鏈路、頻譜占用等。在5G網絡的運營中，這些因素都會有不同程度的增加，使得運營商的網絡運營成本有明顯提升。尤其是設備功耗，將會成為網絡運營成本的最主要部分，影響并主導著5G網絡的健康發展。

4G系統典型的基站功耗約1300W，5G基站典型功耗在3500W左右，主要由于基站功放從4G的40W提升到5G的200W，同時基帶部分因為要處理更高速的數據，功耗也顯著增加。同時，5G工作于更高頻段，在同樣覆蓋情況下，5G基站數量將達到4G的3~4倍。綜合來看，在達到同樣覆蓋情況下，5G移動網絡的整體功耗將是4G的9倍以上。

2018年全年，中國電信、中國移動、中國聯通3家運營商的移動基站總計共耗電約270億度，總電費約240億元。按照5G網絡功耗是4G網絡的9倍來估算，在同樣覆蓋情況下，5G網絡的功耗將達到2430億度，電費達到2160億元。

若5G時仍按現行的通信資費標準，按照當前運營商的盈利水平，這么龐大的用電成本將吃掉3家運營商的所有利潤，還要虧損數百億元。很顯然，即使未來總基站數達不到4G的3~4倍，總體上運營成本的增加也是不可小覷。

建議運營商要積極地與設備制造商一起，不斷推動5G基站技術進步，不斷提高 設備性能，降低功耗；同時，還要關注在網絡中引入各種智能手段，基于業務情況實現動態能耗管理，比如智能化的載波/時隙關斷技術等。

技術進步降低功耗的空間是有限的，尤其是5G這么大的帶寬，在保證足夠的覆蓋質量和數據速率的同時必須保證足夠的發射功率。從更現實的情況來看，降低用電價格本身才是根本。因此，建議有關部門能夠針對5G用電出臺相關的專享優惠政策，降低5G網絡的電費支出，使5G網絡電費的降低與提速降費的總體要求相匹配，以利于運營商5G網絡的良性運營，最終利于國家經濟的數字化轉型。

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提高公眾對電磁輻射的認識

5G基站工作頻率高，所以覆蓋同樣區域的基站數量就顯著增加，在傳統的室外覆蓋方式以外，可能需要有多種設備形態、多種安裝形式，安裝位置可能涉及到眾多的單位辦公樓和居民住宅樓。在民眾對自身安全日益關注的今天，5G基站的建設和長期運營會面臨巨大挑戰，尤其是公眾對5G電磁輻射的擔憂。表1總結了全球主要國家與地區的電磁輻射安全要求。

表1 全球主要國家與地區的電磁輻射安全要求

目前，國際上使用的電磁輻射安全標準主要有兩種：一是ICNIRP標準，它是國際非電離輻射防護委員會發布的標準，主要使用范圍在歐洲、澳大利亞、新加坡、巴西、以色列以及我國的香港特區等；另一個是美國的國際電子與電氣工程師協會IEEE標準，主要使用范圍在美國、加拿大、日本、韓國等。美國聯邦通信委員會（FCC）根據ICNIRP和IEEEStdC95.1標準制定了CFR47.1.1310作為電磁照射限值要求；我國采用的標準是GB8702。

由表1可見，我國對電磁輻射安全要求遠高于國際主流標準。例如，我國在3.5G頻段建網，則公眾曝露控制限值為等效平面波功率密度不高于0.47W/m2。

按照我國環境保護部制定的電磁輻射環境影響評價方法與標準（HJ/T10.3-1996），對于功率小于200kW的陸地發射設備，評價范圍以天線為中心，半徑為0.5km的區域；對于有方向性天線，則按天線輻射主瓣的半功率角內評價到0.5km的范圍，范圍內如有高層建筑，則應選擇不同高度對建筑樓層內外進行測量，評價標準為單個項目的影響應限值在公眾曝露控制限值的若干分之一；對于由國家環境保護局負責審批的大型項目可取功率密度限值的1/2，其他項目可取功率密度限值的1/5。

根據目前設備商提供的5G基站設備產品，3.5GHz頻段100M帶寬的5G基站發射功率一般為200W，則5G基站輻射功率密度應小于92mW/m2。

5G基站輻射對環境的影響，主要考慮幾個因素：一是基站本身的發射功率；二是基站采用的天線增益；三是需要考慮空間傳播的路徑損耗；四是需要考慮5G基站密度帶來的多個發射源的疊加影響。

表2參考當前典型5G基站設備，給出基站輻射評估的參數建議。

表2 基站輻射評估參數

通過計算，可以獲得單基站輻射的功率譜密度，可以看到單基站輻射功率譜密度隨著輻射距離的增加而快速下降，距離基站2m以外，即可滿足環保部門對電磁輻射的要求。另一方面，即使考慮組網帶來的多站輻射疊加的影響，由于輻射隨距離拉遠指數下降，多站疊加因素對輻射功率譜密度的影響遠小于距離因素。

根據上述分析，當前5G基站采取200W的發射功率配置對公眾電磁輻射的影響處于國家規定的安全范圍。

電磁輻射對人體健康的影響并沒有確知的科學結論，而社會上經常傳播一些似是而非的概念和事件，難免使人產生恐慌，由此所引起的沖突也屢見不鮮。很多人經常以影響健康為由，來阻撓基站建設，甚至要求拆除已建基站的事情也屢見不鮮。

建議通信業界包括媒體各界，以科學的態度，正確地宣傳相關知識，普及電磁輻射的基本概念，以消除公眾的疑慮和誤解，促進5G建設和業務應用的快速發展。

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加強與垂直行業的融合

5G網絡建設是我國實現網絡強國的重要組成部分，體現的是國家意志和戰略。與通信史上歷次技術升級換代主要是圍繞改變人的溝通方式和生活方式不同，5G是改變社會的運行模式。5G將開啟萬物互聯、人機交互的新時代。

作為通用目地的技術，5G將全面構建經濟社會數字化轉型的關鍵基礎設施，從線上到線下、從消費到生產、從平臺到生態，推動我國數字經濟發展邁上新臺階。中國信息通信研究院的研究結果顯示，5G帶動的直接產出和間接產出到2030年將分別達到6.3萬億和10.6萬億，創造就業機會800萬個。由此可見，盡管5G網絡是通信業本身的事，但它事關國家經濟的數字化轉型，服務的是整個國民經濟，惠及的是各行各業和廣大消費者。

5G無線網絡有別于傳統移動網絡的最大不同是，專門設計了適用于不同應用場景的無線接入技術，同時在核心網絡層面也產生了重要變化，支持網絡切片和邊緣計算。不同的無線接入技術與核心網絡的組合，可以變化出滿足各種垂直行業應用所需要的信息通信基礎；而各個垂直行業也可以借助公共移動通信這個大的平臺和產業基礎，獲得低成本的優質服務。利用5G網絡將大數據、云計算、精密傳感以及人工智能等現代信息技術與企業的業務流程深度融合，組成精確的分析決策管控系統，對業務進行精細化分析、精確化決策和快速反饋響應，可有效提升企業的科學管理和產品研發創新能力，加速產品的更新換代，精準優化生產作業流程，內部供需匹配更加精準，大幅提高產品的品質和生產效率、效益，推進企業進入數字化高端制造的新臺階。

但是還要看到，5G技術本身畢竟是從通信技術源發的，所以與垂直行業的需求還有最后一步沒有解決，很多行業無法直接、簡單地用5G來控制生產工作流程，比如工業生產過程的控制、設備的操控等，都需要做很多的適配工作。要滿足各種垂直行業的需要，5G技術本身還有很多需要完善的地方，比如在特殊應用場景下的組網技術、系統參數、網絡架構優化等，在各種特殊類型的終端等方面都要做很多進一步的應用類開發工作。如果不能加強與垂直行業的融合，做好對垂直行業應用的適配，5G必然是與垂直行業像兩張皮，看起來很美好，但實際不好用。

與垂直行業的深度融合，遠比開發出一套5G系統本身要復雜的多，需要政府相關部門、行業應用、運營企業各方的共同努力。大家努力達成共識，從公共移動通信出發來解決應用問題，而不再是簡單地重復建設與5G系統類似的專網。

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結束語

5G是全球的話題，世界的熱點。中國已經走在世界前列，但只是通信行業自己在孤獨地前行。5G必須是全民的話題、全國的關注點，這樣才能推進5G與各行業的深入結合，才能起到推進器的作用。所以，5G的健康有序發展十分重要，不僅是對通信行業本身，對其他關聯行業也是一樣的重要。

5G技術雖然已經商用，但其真正意義上的規模商用還在路上，還有很多的技術問題需要不斷研究解決，才能保證5G起步后能夠不斷加速發展。通信的未來在于與社會各方面的深度融合。也許有一天，我們已經覺知不到何為通信，但是我們卻每時每刻離不開通信，通信就像空氣、水、陽光一樣融入到我們的方方面面。5G就是這樣階段的一個起步。

原文標題：發展5G的深度思考

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責任編輯：haq