5G基站夜間關閉，摳門？
8月初，洛陽聯通宣佈閒時關閉部分5G基站，以降低電費成本。
消息一出，便激起了不少用户的不滿。自5G商用以來，信號覆蓋區域小、質量差，網速未達預期、高額套餐費等很多問題都還沒解決，而今這則“關基站省電”的新聞，更讓中國聯通公眾形象受損，不僅被認為是“取巧”，還戴上了“浪費巨資建站”和“5G發展策略失誤”的帽子。
“關閉基站”的爭議甚至直接捅上了財報發佈會。在中國聯通的2020年年中財報發佈會上，董事長王曉初回應稱，此舉“在某個時間段作出的自動調整。在使用人數低於閾值時，5G基站會關停減少能耗，有用户使用時再自動打開，對消費者沒有影響。”
那麼，運營商在閒時關閉5G基站，合適嗎？有用嗎？划算嗎？
1
基站“關閉”的真相
必須強調的是：基站關停不等於無法使用。
洛陽聯通在後來被刪除的快訊中提到，基站休眠的原理是定時開啓射頻單元設備的深度休眠功能，以極低能耗運行。
中國聯通網絡技術研究院無線研究部副主任李福昌解釋，基站在深度休眠後也會保留3G或4G網絡“打底”，有5G業務需求時，AAU會在若干分鐘內喚醒，並提供正常服務。
經洛陽聯通測試，3款不同型號的AAU在空載狀態下能耗降低61%~74%不等。
根據《經濟日報》的報道，這批基站的休眠時間為晚9點至次日早9點。平均下來，5G基站的日功耗將降低31%~37%。
休眠救得了燃眉之急嗎？
很不幸，5G基站的能源開支巨大，僅靠“閒時休眠”還遠不夠。根據中國鐵塔的數據，典型的單套天線的5G基站平均功率為3800W，能耗是4G基站的3倍以上。
在新基建的號召下，三大運營商不計成本地投資5G、建站運營。根據《人民日報》的數據，截至2020年6月底，我國5G基站累計超過40萬個。就在3個月前，我國的5G基站數量還只有19.8萬個。根據工信部的規劃，這個數字在年底將達到60萬。
截至目前，5G基站尚未成為“搖錢樹”，反而更像“電老虎”。
三大運營商最近也發佈了2020年上半年財報，其中中國移動和中國電信上半年“能源使用費”分別為237億元和74億元，分別較去年增加28億元和6億元；中國聯通上半年的“網絡運行及支撐成本”也有14億元的增長，財報稱，這主要受通信電路使用費增長影響。
根據工信部的統計，截至2020年6月末，我國4G基站總數為560萬個。受頻段所限，同規格情況下5G基站的覆蓋面積小於4G基站。因此，運營商需要建設更多5G基站。
“全國要建600萬個5G基站。”中國工業經濟聯合會會長、工信部原部長李毅中在2020中國製造論壇上表示。
這也意味着，因5G而增加的電費開支，還要增加10倍。
華西證券研究所在2020年3月發佈的報告中估計，5G覆蓋要達到目前4G網的效果需要660萬6G基站，以每個5G基站3000W的功率計算，5G全覆蓋後三大運營商的電費開支將達到1122億元，是4G時代的3.2倍。
2
5G費電是世界性的問題
GSM協會2019年的數據顯示，目前電信行業消耗了約3%的全球能源。而5G時代的基礎設施的能源消耗量要高三倍。
“90%的運營商都對通信網絡的能耗問題表示擔憂。”來自Vertiv和技術分析公司451 Research在2019年上半年發佈的一份報告稱，到2030年信息通信將消耗全球五分之一的電力。
省電成了全世界運營商的共同訴求。
事實上，洛陽聯通採用的閒時休眠，在國際上已經得到廣泛應用。
法國電信運營商France Telecom早在2017年IEEE的一次會議上便提出了一種改善5G基站在休眠模式期間性能的策略。另一家法國運營商Orange也推出了“分級睡眠模式”。
愛立信在2019年提出了“5G新無線電”用於節能，本質上也是5G基站的“按需休眠”，降低功耗。
使用NR技術前後能耗對比
左：未開啓休眠 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。在沒有活躍用户接入時，睡眠模式有望將基站功耗減小到十分之一。”歐洲的5G合作組織“5G PPP”在一份發佈於2020年的5G能效白皮書中提到，其它方式也可以有效減少5G基站的能源效率，比如多輸入多輸出技術。
簡單來説，該技術增加了基站天線與手機之間的數據路徑，相當於開了“多線程”，提高數據傳輸效率，間接實現省電。
四種不同的天線系統 / 放大燈製圖
根據南非運營商MTN的説法，中國移動已經嘗試使用MIMO技術。不過，這沒能從根本上解決問題，還是“削峯填谷”的笨方法更“經濟適用”。
削峯填谷，是為每個基站配備一套電池組，在用電低谷時段充電，高峯時段放電供基站使用，通過峯谷時段差價節省電費——儘管晚上基站比較閒，但電池可要忙着充電。
根據中國電信在青島的一項測試，削峯填谷後單基站每年可節省1.38萬元電費。
事實上，削峯填谷並不是5G時代的發明，它早已被用於通信基站的日常運營中，今天甚至連電動汽車報廢的電池都成了你的手機信號。
2018年7月，工信部等七部委聯合發佈《新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》，確定在17省和地區與中國鐵塔展開動力電池回收梯級利用工作。根據中國鐵塔公佈的《2019年度環境、社會及管治報告》，鐵塔公司已在全國30萬基站使用電動汽車退役的電池組供電，約等於9萬輛電動汽車的電池電量，佔全國退役電動車電池的50%。
3
5G如何值回票價？
如上所述，5G費電並不是一件新鮮的事情，也不是一個“中國特色”。
甚至在5G方案制定時，已經預料到5G高能耗的未來。為此，5G規劃了靈活的參考信號設計，以便更好地利用睡眠模式——4G LTE網絡可以通過關閉功率放大器，在閒時實現20%能耗減少，如果把這看作第一級睡眠，5G網絡則能夠上升到第三級，更多設備進入睡眠模式，以節約50%能耗。
儘管擁有高級睡眠模式，5G能耗仍然高昂；但在更強大的網絡接入能力面前，能源投資顯然值回票價。根據Orange等機構估計，由於一開始就將能耗優化納入設計，5G技術在2025年達到成熟後，每Gb數據傳輸的能耗有望減少到4G的1/10，到2030年，則削減到1/20。
因此，5G是科技的顯著進步，是不可阻擋的歷史的車輪。
人類社會的發電量是科技文明進步的表現之一。我們通常不會因為某個產業費電而徹底拒絕它——比如電解鋁、數據中心等，而是會為高能耗的產業尋求某種折中的方案，去兼顧現有的能源結構、環境壓力，並用市場手段尋求能耗與收益的平衡。
對於很多耗電的產業來説，答案可能是自建電廠、尋求更廉價的水電；對於數據中心，是選址、利用自然的風冷水冷；而在5G基站，則是休眠、削峯填谷與“轉改直”供電。由公司經濟效益驅動的降本增效，也促成了對環境的貢獻。
在5G的電力問題中，一個理想的休眠方案，是可以在用户需要網絡時提供無折扣的服務的。根據已有的報道，既有“多種不同休眠方案”的説法，也有民間聲稱晚上直接回到4G的聲音。
為什麼很多人根本沒有意識到5G基站會休眠甚至關機？原因很簡單：
1.現階段的移動應用，還沒到非5G不可的程度；
2.現階段5G信號覆蓋得不完善，消費者對5G/4G的頻繁切換、找不到5G信號習以為常。
對於多數消費者而言，5G休眠時場景往往是：處於室內、人均Wi-Fi且原本就不指望有5G信號的地方。即便是夜間、户外、需要手機上網的消費者，實際上閒時的4G網絡可以滿足當下消費者的幾乎所有移動網絡需求場景。
但5G休眠引起的爭議，不在於信號的有無、速度的快慢，而在於運營商對消費者的服務責任——消費者為5G套餐與設備買單，運營商在力所能及的情況下提供儘可能好的網絡接入服務。5G休眠的敏感性也來源於此，這可能是一項有利於5G發展的技術，但哪個運營商把它擺上枱面去説，它就要戴上“損害消費者權益”的高帽。
當然，從時間的角度看，所謂的“5G斷電”只是5G建設初期的特殊情況，普通消費者其實大可不必過度反應。隨着5G網絡獨立組網、獲得低時延、物聯網設備接入等全新特性後，5G網絡會成為信息社會的基礎設施，也會對網絡的質量提出更高的要求。
因為電費太貴就拒絕5G，或者給5G建設“使臉色”是因噎廢食。儘管今天的5G還沒有看到明確、普及的應用場景，但未來可期。因為一個休眠策略就把5G説得如此尷尬，何必呢？
參考資料：
5G休眠：應戰“電老虎”還有啥辦法？http://www.stdaily.com/02/henan/2020-08/10/content_982810.shtml
5G基站休眠，5G套餐就白開通了？真相是… http://www.ce.cn/xwzx/gnsz/gdxw/202008/06/t20200806_35470824.shtml
5G快速進入我們的生活 http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2020-08/15/nw.D110000renmrb_20200815_6-01.htm
中國移動2020年中期報告 http://static.cninfo.com.cn/finalpage/2020-08-31/1208356836.PDF
中國電信2020年中期報告 http://static.cninfo.com.cn/finalpage/2020-08-31/1208354360.PDF
中國聯通2020年中期報告 http://static.cninfo.com.cn/finalpage/2020-08-13/1208158684.PDF
2020年上半年通信業經濟運行情況 http://www.miit.gov.cn/n1146312/n1146904/n1648372/c8021338/content.html
Can 5G really be sustainable? https://www.raconteur.net/sustainability/sustainable-business-2020/5g-environmental-impact
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
5G : energy efficiency “by design” https://hellofuture.orange.com/en/5g-energy-efficiency-by-design/
A technical look at 5G energy consumption and performance https://www.ericsson.com/en/blog/2019/9/energy-consumption-5g-nr
5G and Energy Efficiency https://global5g.org/sites/default/files/BookletA4_EnergyEfficiency.pdf
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
5G觸“電”擦出智慧火花 http://www.cnii.com.cn/rmydb/202003/t20200325_163802.html
七部門關於做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知 http://www.miit.gov.cn/n1146295/n1652858/n1652930/n3757016/c6275210/content.html
中國鐵塔2019環境、社會及管治報告 https://doc.irasia.com/listco/hk/chinatower/annual/2019/cesr.pdf