Energieanalyse met behulp van de DC48V Smart Energy Electric Meter AMC16L-DETT voor het basisstation in 5G-netwerken

Verificatie 1: Wat is het stroomverbruik van één 5G-basisstation?

Het stroomverbruik van 5G-basisstations per station is 2,5 tot 3,5 keer zo hoog als dat van 4G-basisstations. Klopt dit echt?

De transmissiesnelheid van 5G is ruim 10 keer zo hoog als die van 4G en bovendien zijn diverse prestaties sterk verbeterd. Dit zal onvermijdelijk leiden tot een toename van het aantal apparaten.

"De toepassing van grootschalige antennetechnologie zal het stroomverbruik zeker doen toenemen en er zullen meer apparaten zoals filters, radiofrequenties en antenne-oscillatoren worden gebruikt." Yan Guicheng, hoofdanalist van de communicatie-industrie bij CITIC Construction Investment, vertelde de verslaggever van "Daily Economic News" dat vanuit dit perspectief het energieverbruik van een 5G-basisstation aanzienlijk hoger is dan dat van 4G.

Grootschalige antennetechnologie is de kerntechnologie van 5G, wat verwijst naar een sterke toename van het aantal kanalen voor antennetransmissie en -ontvangst. Yan Guicheng legde uit dat meer kanalen een grotere capaciteit betekenen, net als een rijstrook. In theorie geldt: hoe breder de rijstrook, hoe meer voertuigen er tegelijkertijd kunnen rijden. Vergelijkbaar hiermee: hoe meer kanalen, hoe meer aansluitpunten er kunnen worden geplaatst. Het stroomverbruik is ook hoger.

Als wetenschappelijk onderzoeksinstituut dat rechtstreeks onder het Ministerie van Industrie en Informatietechnologie valt, is de China Academy of Information and Communications Technology (hierna "CAICT") de leider van de IMT-2020 (5G) Promotion Group (het belangrijkste platform ter bevordering van binnenlands onderzoek naar 5G-technologie en internationale uitwisseling en samenwerking). Op 9 oktober 2019 organiseerde de Academy of Information and Communications Technology een symposium over de aanleg van 5G-netwerken, waaraan ook de drie grootste operators en China Tower deelnamen. Talrijke experts bespraken het energieverbruik van 5G-basisstations.

Hoeveel hoger kan het nog zijn?

Wang Zhiqin, leider van de IMT-2020 (5G) Promotion Group en vice-president van de Academy of Information and Communications Technology, vermeldde tijdens bovenstaand symposium dat de kosten en het stroomverbruik in de beginfase ongeveer twee keer zo hoog zullen zijn als die van 4G.

Dou Li, voorzitter van het China Tower Research Institute, maakte tijdens het symposium ook duidelijk dat het huidige stroomverbruik van 5G 3 tot 5 kW bedraagt, wat 2 tot 3 keer zo hoog is als het stroomverbruik van 4G.

Conclusie: het stroomverbruik van 5G op één station is inderdaad hoger dan dat van 4G, maar gezaghebbende meningen gaan uit van een factor 2 tot 3. Dat is lager dan het hoogste veelvoud dat in de berekening van de vragenstellers is gebruikt.

Verificatie 2: Hoeveel 5G-basisstations bestrijken hetzelfde gebied?

Sommige mensen denken dat het aantal 5G-basisstations drie tot vier keer zo groot is als dat van 4G, om hetzelfde bereik te dekken. Hoe zit dat in de praktijk?

"In theorie geldt: hoe hoger de frequentie, hoe sterker de signaalverzwakking, hoe kleiner het dekkingsgebied van het basisstation. Er zijn inderdaad meer basisstations nodig om hetzelfde gebied te bestrijken." Een anonieme expert van de Academy of Information and Communications Technology vertelde aan de verslaggever van "Daily Economic News" dat 5G afhankelijk is van de kenmerken van het basisstation. Het basisstation moet een hoge frequentieband gebruiken om een ​​continu beschikbare en ononderbroken grote bandbreedte te garanderen en tegelijkertijd te kunnen voldoen aan de toegangsbehoeften van meer gebruikers.

Maar zal dit 3 tot 4 keer zo hoog worden?

Volgens Yan Guicheng is deze bewering enigszins overdreven. Vanuit het spectrum bekeken, heeft China Mobile een frequentieband van 2,6 GHz, dezelfde frequentieband als 4G, en kan het hetzelfde dekkingsgebied en hetzelfde aantal 4G-basisstations bereiken; China Telecom en China Unicom hebben een frequentieband van 3,5 GHz, wat hoger is dan de 4G-frequentieband. In theorie zal het aantal basisstations hoger zijn dan dat van 4G. 4G is meer, maar niet drie keer zo groot.

Het is hier noodzakelijk om uit te leggen dat 2,6 GHz/3,5 GHz verwijst naar de kernfrequentie van de draaggolfband. Wat is draaggolffrequentie? Het betekent het laden van het signaal op een vaste frequentiegolf voor transmissie. Dit proces wordt laden genoemd, en deze frequentie is de draaggolffrequentie.

De bovengenoemde experts van de Academy of Information and Communications Technology maakten een vergelijking. Als we 5G vergelijken met een container, is de draaggolffrequentie de vrachtwagen die de container laadt, en de lage- en hogefrequentieband kunnen worden opgevat als kleine vrachtwagens en grote vrachtwagens. Hoe lager de frequentie, hoe lager de kosten, hoe minder signaalverzwakking en hoe minder basisstations er gebouwd hoeven te worden, maar het betekent ook dat minder gebruikers er toegang toe hebben.

Yan Guicheng is van mening dat onder normale omstandigheden het aantal 5G-basisstations theoretisch 1,3 tot 1,4 keer zo groot zou moeten zijn als dat van 4G. Aangezien China Telecom en China Unicom samen een 5G-netwerk bouwen, is ongeveer 1,2 keer zo realistisch, of zelfs minder.

"De multiples waar we het over hebben, zijn allemaal voor macrobasisstations. 5G-netwerken zijn eigenlijk meer gericht op specifieke scenario's zoals intelligente productie en het internet der voertuigen. De eisen aan het aantal basisstations zijn relatief hoog en er kunnen meer kleine basisstations worden gebruikt." Yan Guicheng zei: "De dekking van kleine basisstations wordt echter ook geleidelijk uitgebreid met de ontwikkeling van toepassingen, en het is onmogelijk om er zoveel in ongeveer twee jaar te bouwen."

Bovendien is het stroomverbruik van kleine basisstations veel lager dan dat van macrobasisstations. "Ongeveer vijfhonderd tot zeshonderd watt is voldoende", vertelde Jiang Yonghua, ingenieur bij het Wireless Network Institute van Zhongrui Communications Planning and Design Co., Ltd., aan de verslaggever van "Daily Economic News".

Conclusie: Het aantal 5G-basisstations zou ongeveer 1,2 keer zo groot moeten zijn als het aantal 4G-basisstations.

Energieverbruiksoplossingen voor het Acrel Tower-basisstation

(1) Deze oplossing is ontworpen voor nauwkeurige IoT-online sub-energiebewaking van het algemene telecommunicatietorenbasisstation.

(2) Normaal gesproken kan het energiesysteem van een basisstation worden onderverdeeld in een AC-gedeelte en een DC-gedeelte [-48 Vdc]. Meestal wordt er een meerkanaalsmeter gevraagd voor het verschillende energieverbruik, bijvoorbeeld voor de communicatieapparatuur van de basisstations van verschillende telecommunicatieproviders [DC-zijde]. Of voor de netvoeding, back-upgenerator, verlichting en airconditioning van het basisstation [AC-zijde]. Een meerkanaals DC- of AC-energiemeter is daarom de sleutel tot een oplossing voor dit soort problemen.

(3) Deze oplossing was voornamelijk bedoeld voor zowel cloud- als lokale energiebewaking, anders dan de lokale Acrel-oplossing.

Energiemonitoringoplossing die is ontworpen voor lokale energiemonitoring in basisstations, met alleen hardware. Deze oplossing kan ook worden aangepast aan IoT van derden.

energiemonitoringsysteem via API of SDK voor gegevensoverdracht

Verwerkte producten