Analisi energetica mediante il contatore elettrico intelligente DC48V AMC16L-DETT per la stazione base nelle reti 5G

Verifica 1: Qual è il consumo energetico di una singola stazione base 5G?

Il consumo energetico di una singola stazione base 5G è 2,5-3,5 volte superiore a quello delle stazioni base 4G. È davvero così?

La velocità di trasmissione del 5G è oltre 10 volte superiore a quella del 4G e diverse prestazioni sono state notevolmente migliorate, il che porterà inevitabilmente a un aumento del numero di dispositivi.

"L'applicazione della tecnologia delle antenne su larga scala aumenterà sicuramente il consumo di energia e saranno utilizzati più dispositivi come filtri, frequenze radio e oscillatori di antenna". Yan Guicheng, analista capo del settore delle comunicazioni presso CITIC Construction Investment, ha dichiarato al giornalista del "Daily Economic News" che, da questa prospettiva, il consumo energetico di una singola stazione base 5G è decisamente superiore a quello del 4G.

La tecnologia delle antenne su larga scala è il cuore del 5G, che si traduce in un notevole aumento del numero di canali per la trasmissione e la ricezione delle antenne. Yan Guicheng ha spiegato che più canali significano maggiore capacità, proprio come una corsia. In teoria, più ampia è la corsia, più veicoli possono circolare contemporaneamente, quindi, in termini analogici, più canali, più terminali di connessione possono essere ospitati. Anche il consumo energetico è maggiore.

In qualità di istituto di ricerca scientifica alle dirette dipendenze del Ministero dell'Industria e delle Tecnologie dell'Informazione, la China Academy of Information and Communications Technology (di seguito "CAICT") è a capo del Gruppo di Promozione IMT-2020 (5G) (la principale piattaforma per promuovere la ricerca nazionale sulla tecnologia 5G e gli scambi e la cooperazione internazionale). Il 9 ottobre 2019, l'Academy of Information and Communications Technology ha tenuto un simposio sulla costruzione della rete 5G, a cui hanno partecipato i tre principali operatori e China Tower. Molti esperti hanno discusso del problema del consumo energetico delle stazioni base 5G.

Quanto più in alto può essere?

Wang Zhiqin, leader del gruppo di promozione IMT-2020 (5G) e vicepresidente dell'Accademia delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione, ha affermato durante il simposio citato in precedenza che i costi e il consumo energetico nella fase iniziale saranno circa il doppio rispetto al 4G.

Dou Li, presidente del China Tower Research Institute, ha inoltre chiarito durante il simposio che l'attuale consumo energetico del 5G è compreso tra 3 e 5 kW, ovvero da 2 a 3 volte il consumo energetico del 4G.

Conclusione: il consumo energetico di una singola stazione 5G è effettivamente superiore a quello del 4G, ma i pareri autorevoli si concentrano su valori da 2 a 3 volte superiori, valore inferiore al multiplo più elevato utilizzato nel calcolo da voci dubbiose.

Verifica 2: Quante stazioni base 5G coprono la stessa area?

Alcuni ritengono che, a parità di copertura, il numero di stazioni base 5G sia da 3 a 4 volte superiore a quello del 4G. Qual è la situazione reale?

"In teoria, maggiore è la frequenza, maggiore è l'attenuazione del segnale, minore è l'area di copertura della stazione base e, di fatto, sono necessarie più stazioni base per coprire la stessa area." Un esperto dell'Academy of Information and Communications Technology, che ha preferito restare anonimo, ha dichiarato al giornalista del "Daily Economic News" che le caratteristiche della stazione base 5G determinano che la stazione base deve utilizzare una banda ad alta frequenza per garantire un'ampia larghezza di banda costantemente disponibile e ininterrotta e, allo stesso tempo, può anche soddisfare le esigenze di accesso di più utenti.

Ma riuscirà a raggiungere 3-4 volte?

Secondo Yan Guicheng, questa affermazione è un po' esagerata. Dal punto di vista dello spettro, China Mobile ha una banda di frequenza di 2,6 GHz, la stessa del 4G, e può raggiungere la stessa area di copertura e lo stesso numero di stazioni base 4G; China Telecom e China Unicom hanno una banda di frequenza di 3,5 GHz, superiore a quella del 4G. In teoria, il numero di stazioni base sarà superiore a quello del 4G. Il 4G è maggiore, ma non triplicato.

È necessario spiegare qui che 2,6 GHz/3,5 GHz si riferiscono alla frequenza centrale della banda di frequenza portante. Cos'è la frequenza portante? Significa caricare il segnale su un'onda a frequenza fissa per la trasmissione. Questo processo è chiamato caricamento, e questa frequenza è la frequenza portante.

Gli esperti dell'Academy of Information and Communications Technology sopra menzionati hanno fatto un'analogia. Se paragoniamo il 5G a un container, la frequenza portante è il camion che lo carica, mentre la banda a bassa e ad alta frequenza possono essere intese come camion piccoli e camion grandi. Più bassa è la frequenza, minore è il costo, minore è l'attenuazione del segnale e minore è il numero di stazioni base da costruire, ma significa anche che meno utenti possono accedervi.

Yan Guicheng ritiene che, in circostanze normali, teoricamente, il numero di stazioni base 5G dovrebbe essere da 1,3 a 1,4 volte superiore a quello del 4G. Considerando che China Telecom e China Unicom stanno costruendo congiuntamente una rete 5G, circa 1,2 volte è più appropriato, o anche meno.

"I multipli di cui stiamo parlando sono tutti per macro stazioni base. Le reti 5G sono in realtà più orientate a scenari specifici come la produzione intelligente e l'Internet dei veicoli. I requisiti per il numero di stazioni base sono relativamente elevati e potrebbero essere utilizzate più stazioni base di piccole dimensioni", ha affermato Yan Guicheng. "Tuttavia, la copertura di piccole stazioni base viene gradualmente ampliata con lo sviluppo delle applicazioni ed è impossibile costruirne così tante in circa due anni".

Inoltre, il consumo energetico delle piccole stazioni base è molto inferiore a quello delle macro stazioni base. "Circa cinquecento-seicento watt sono sufficienti", ha dichiarato Jiang Yonghua, ingegnere presso il Wireless Network Institute di Zhongrui Communications Planning and Design Co., Ltd., al giornalista del "Daily Economic News".

Conclusione: il numero di stazioni base 5G dovrebbe essere circa 1,2 volte superiore a quello del 4G.

Soluzioni per il consumo energetico della stazione base della torre Acrel

(1) Questa soluzione è stata progettata per il monitoraggio preciso dell'energia secondaria online dell'intera stazione base della torre di telecomunicazioni tramite IoT.

(2) Normalmente, il sistema di alimentazione della stazione base può essere suddiviso in una parte CA e una parte CC [-48 V CC]. E solitamente richiede una misurazione multicanale per quanto riguarda i diversi consumi energetici, ad esempio per le apparecchiature di comunicazione della stazione base dei diversi fornitori di servizi di telecomunicazione [lato CC]. O per l'alimentazione di rete, il generatore di backup, l'illuminazione, il condizionatore d'aria della stazione base. [Lato CA] Pertanto, un contatore di energia CC o CA multicanale sarà la chiave per risolvere tale richiesta.

(3) Questa soluzione era principalmente per il monitoraggio energetico sia cloud che locale, a differenza di Acrel locale

Soluzione di monitoraggio energetico progettata per il monitoraggio energetico locale delle stazioni base, fornendo solo hardware. In altre parole, questa soluzione può essere adattata anche a sistemi IoT di terze parti.

sistema di monitoraggio energetico tramite API o SDK per il trasferimento dei dati

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