“隨著5G時(shí)代的到來(lái)，移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)了海量互聯(lián)。5G不僅比4G更快，它支持的業(yè)務(wù)類(lèi)型也更多，應(yīng)用范圍更廣。”中國(guó)工程院院士鄔賀銓日前在第7屆中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)安全大會(huì)上如是說(shuō)。

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信號(hào)的穩(wěn)定傳輸、廣覆蓋是萬(wàn)物互聯(lián)的基礎(chǔ)，5G基站作為5G規(guī)模組網(wǎng)的“先行軍”，其建設(shè)部署引人關(guān)注。信息消費(fèi)聯(lián)盟理事長(zhǎng)項(xiàng)立剛表示，與4G相比，5G基站數(shù)量要翻一倍。從今年開(kāi)始的此后3年，每年或需建100萬(wàn)個(gè)5G基站，最終可能需要建成800萬(wàn)到1000萬(wàn)個(gè)5G基站。

那么，5G時(shí)代為何需要建如此多的基站?這些基站又該如何建設(shè)?針對(duì)上述問(wèn)題，科技日?qǐng)?bào)記者采訪(fǎng)了相關(guān)專(zhuān)家。

頻率越高覆蓋范圍越小

5G時(shí)代為何需要如此多的基站?

公開(kāi)資料顯示，截至目前，韓國(guó)、美國(guó)、瑞士、英國(guó)已開(kāi)通5G服務(wù)，不過(guò)這些國(guó)家的5G服務(wù)建設(shè)仍處在初級(jí)階段，存在基站量少、信號(hào)不穩(wěn)定、終端單一等問(wèn)題。

“基站的覆蓋范圍與信號(hào)頻率有關(guān)，信號(hào)頻率越高，基站的覆蓋半徑越小。5G采用超高頻信號(hào)，比現(xiàn)有的4G信號(hào)頻率約要高出2到3倍，因此信號(hào)覆蓋范圍會(huì)受限，其基站的覆蓋半徑約為100米到300米。”天津大學(xué)智能與計(jì)算學(xué)部教授王曉飛說(shuō)，移動(dòng)通信若用了高頻信號(hào)，那么就會(huì)導(dǎo)致傳輸距離被大幅縮短，覆蓋能力被大幅減弱，同時(shí)信號(hào)穿透力也會(huì)被大幅減弱。

“以此類(lèi)推，如果要覆蓋同樣大小的區(qū)域，需要的5G基站數(shù)量將遠(yuǎn)超4G，且5G基站將會(huì)建得更為密集。”項(xiàng)立剛解釋道，工信部2018年的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)目前已有的4G基站總數(shù)達(dá)到372萬(wàn)個(gè)，5G基站數(shù)按照多兩倍推算，未來(lái)國(guó)內(nèi)基站數(shù)至少會(huì)超過(guò)800萬(wàn)個(gè)。

如此密集的基站該如何布局?

王曉飛告訴記者，據(jù)估算，在城市中心區(qū)域大概每200米到300米就需建1個(gè)5G基站，郊區(qū)大概每500米到1公里左右需建1個(gè)5G基站，農(nóng)村則需要每1.5公里到2.5公里建一個(gè)5G基站。因5G信號(hào)的穿透力大幅減弱，未來(lái)在人群分布密集的寫(xiě)字樓、居住區(qū)、商業(yè)區(qū)等區(qū)域，還需要建設(shè)更密集的5G室內(nèi)基站。

“在現(xiàn)有建筑格局下，某些區(qū)域可能沒(méi)有足夠的面積去建造信號(hào)塔，所以很多地方只能安裝‘微縮版’5G基站，或者充分利用老信號(hào)塔，把5G基站直接安在上面。”王曉飛說(shuō)。

前期建設(shè)面臨諸多難題

基站建密了，電磁波頻率高了，5G基站輻射是否會(huì)增加?早在5G正式商用前，這一疑問(wèn)就已在人們心中泛起。

“想實(shí)現(xiàn)真正的萬(wàn)物互聯(lián)，就要部署高密度基站，這就免不了要將基站‘搬’進(jìn)小區(qū)，甚至居民樓里。”項(xiàng)立剛表示，一些民眾“談?shì)椛?rdquo;，這是目前5G基站建設(shè)面臨的主要困難之一。

項(xiàng)立剛解釋道，地球本身就是一個(gè)大磁場(chǎng)，從電熱毯到電烤箱，從電冰箱到電熨斗，可以說(shuō)，生活中的電磁輻射無(wú)處不在。目前還沒(méi)有足夠的證據(jù)證明，電磁波頻率越高，對(duì)人體的輻射就越大，但手機(jī)的發(fā)射功率大確實(shí)會(huì)對(duì)人體造成影響。

以手機(jī)輻射為例，在實(shí)際使用中，輻射的大小和手機(jī)與基站之間的距離、使用者周?chē)牡乩憝h(huán)境、基站的設(shè)置情況等因素都有關(guān)。“一般來(lái)講，手機(jī)離基站越近，發(fā)射功率就越小，輻射也就相對(duì)越少。”項(xiàng)立剛說(shuō)。

除此之外，基站建設(shè)還面臨巨大的成本問(wèn)題。王曉飛表示，單從基站建設(shè)角度看，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家估算，含大基站、小基站，若完整建成5G網(wǎng)絡(luò)，我國(guó)在基站建設(shè)方面的投資估計(jì)要達(dá)到數(shù)萬(wàn)億元。而且基于目前的測(cè)試結(jié)果，5G基站的電能消耗或是4G基站的2倍到3倍，基站數(shù)量又多，用電費(fèi)用預(yù)計(jì)將占5G基站運(yùn)營(yíng)成本的40%以上，這也是一個(gè)十分值得關(guān)注的問(wèn)題。

但王曉飛同時(shí)指出，單從5G基站輻射、電力的消耗角度來(lái)衡量5G基站的價(jià)值并不全面。5G未來(lái)會(huì)需要應(yīng)用到社會(huì)的方方面面，促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的信息化、數(shù)字化，必然會(huì)提升各行各業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率、降低生產(chǎn)能耗，我們要以發(fā)展的眼光來(lái)看問(wèn)題。