2019年6月6日,工業和信息化部發放四張5G商用牌照,標志著我國正式進入5G商用時代。
到今年6月6日,5G商用將滿五年。移動通信技術大約十年一代,五年是承上啟下的關鍵時間節點。截止當前,我國已建成全球規模最大的5G網絡,5G用戶滲透率突破50%,并打造了數以萬計的行業應用案例。
展望下一個五年,5G行業應用進入深水區,5G-A帶來了數實融合、通感一體、星地融合等新能力,將成為工業互聯網、低空經濟、衛星通信等創新應用的底層支撐。
鑒于此,C114特策行業專題“5G五載·智啟未來:從連接到賦能的跨越”,邀請行業高層專家撰文,縱論5G時代的成績與挑戰、發展與未來。
特約撰稿人:中國鐵塔科技創新部總經理 竇笠
C114訊 6月5日消息 發展數字經濟是把握新一輪科技革命和產業變革新機遇的戰略選擇,是新一輪國際競爭的重點領域。數字經濟要發展,基礎設施必先行。作為信息通信及數字基礎設施建設、5G新基建的“國家隊”“主力軍”,中國鐵塔深入貫徹落實“雙千兆”部署要求,深入推進信號升格、寬帶邊疆行動,全力推進信息通信和數字基礎設施共建共享。
5G商用五年來,中國鐵塔已累計承建5G基站237萬個,95%以上通過共享存量站址實現;樓宇類室分覆蓋面積超101億平米,高鐵、地鐵覆蓋里程累計超過4.3萬公里;電信企業使用的站址總量增長了1.5倍,新建鐵塔共享率從14.3%大幅提升至85%,“多快好省”助力我國建成了世界上規模最大、質量最好的移動通信網絡。
中國鐵塔始終堅持創新驅動,與行業同頻共振、協同發展,有力賦能5G新型數字基礎設施實現跨越式發展,持續建強我國數字經濟底座。
開展鐵塔創新,實現5G降本增效
作為5G網絡建設的主力軍,中國鐵塔緊跟5G技術發展和市場需求,持續在塔型、共享方案、數字化設計等方面開展創新攻關,更好地統籌利用存量和社會資源來服務5G建設,低成本、高效率滿足5G廣度和深度覆蓋要求。
在鐵塔全產業標準化體系構建方面,國內首次建立了塔型完善的鐵塔標準化產品體系,通過塔型精簡、塔高優化、風壓簡化,將上千種塔型收斂為百余種標準化塔型,使設計效率提升80%、加工效率提升20%、產品單價降低20%,以標準化、規模化推動鐵塔全產業鏈的質量和效率雙提升。
在鐵塔風荷載計算理論方面,國內首次開展了系統性鐵塔風洞實驗研究,采集分析數據800多萬組,揭示了通信塔風荷載變化規律,得出更精確的風荷載計算方法。尤其是對14年未作修訂的行業標準進行優化,使新建鐵塔用鋼量普遍降低約10%、存量鐵塔資源的掛載能力普遍提升約30%,助力5G規模化共享建設。
在極簡化輕量化鐵塔產品創新方面,國內首次將單斜桿結構體系和大管徑薄壁厚構件應用于通信塔,結合平臺、爬梯等附屬結構創新,實現三管塔、單管塔的極簡結構設計。研發推出6大類輕量化鐵塔產品,使三管塔用鋼量普遍降低30%、構件和螺栓數量降低50%、單管塔用鋼量普遍降低10-20%,在全國超45萬鐵塔新建項目及約120萬鐵塔共享改造項目中規模應用,為行業節省投資約90億元。
在鐵塔數字孿生技術方面,研發常規鐵塔建模、核算的標準及算法,開發鐵塔數字化設計輔助系統,實現單管塔、三管塔、角鋼塔、增高架等塔型參數化建模、批量模型、資產3D呈現、荷載自動導入、承載能力自動分析,實現了鐵塔建設和資產運營的數字化升級。
破解覆蓋難題,提升5G用戶體驗
除了基站,室分系統也是5G網絡建設的重要組成部分。面對5G室分建設規模大、投資高的行業壓力,中國鐵塔創新推出了5G共享室分創新技術及產品,廣泛應用于高鐵、地鐵隧道覆蓋,使能地上、地下、車廂、站臺全域無縫暢享5G極速體驗。
在超寬帶多頻共享室分系統創新方面,國際首次針對室分共享開展系統性研究,首創多頻合路技術及5G一體化POI產品,支持700~3700MHz多達12套系統的接入,多頻無源互調性能優于-150dBc,共享能力和關鍵性能國際領先,降低行業5G建設成本超330億元,低成本、高質量實現了多家運營商2/3/4/5G室分共享。
在攻克5G高頻段網絡覆蓋難題方面,國際首創漏纜高頻優化及分段耦合技術,研發推出全頻段5G漏纜和低損耗5G漏纜,5G高頻段綜合損耗較常規產品降低7dB以上,信號傳輸性能國際領先,覆蓋距離提升1倍以上,5G隧道覆蓋投資降低50%以上,成為地鐵、高鐵隧道5G覆蓋的主流產品。
在無源室分5G 4T4R技術創新方面,創新樓宇場景5G無源分布式MIMO、隧道場景漏纜交叉極化MIMO技術,在不增加成本的情況下,提升5G網絡速率約25%,以更加經濟的方式讓用戶暢享5G千兆極速網絡。
同時,中國鐵塔積極探索“通信室分”變“數字室分”,依托獨特的資源稟賦和室分共享平臺,以最經濟的方式將北斗衛星信號引入室內和地下空間,綜合利用室分、北斗、5G等多種技術,實現了行人、車輛的室內定位及室內外一體化導航功能,并在雄安新區打造了示范應用。
打造綠色基站,降低5G用能成本
我國是全球最重視綠色環保的國家之一,早在2020年就明確提出了碳達峰、碳中和“雙碳戰略”。通信行業是能耗大戶,如何在網絡運力快速增長的同時節能降碳,成為全行業追逐的目標。
中國鐵塔全面踐行“雙碳戰略”,聚焦節能、儲能、綠能三個方向開展系統化、精細化技術與應用創新,積極打造綠色低碳5G基站。
在節能產品研發方面,研發多運營商、多制式共享型開關電源產品,實現電源系統的靈活配置、按需擴展、智能管控和效率提升;研發基站專用空調和空調控制器產品,實現空調高效節能運行和精準管控,其中專用空調可降低能耗超過40%,空調精準管控技術使得存量空調能耗下降25%。
在梯次電池儲能技術研發方面,提出新能源汽車退役動力電池在通信基站的梯次利用技術,研究并開發了梯次電池拆解重組技術、系統級安全管控技術和BMS系統,牽頭制定了通信行業動力電池梯次利用的行業標準,實現了新能源汽車退役動力電池在通信領域的規模應用,促進動力電池梯次利用循環經濟發展。
在基站綠能技術革新探索方面,研發推出5G基站智能光伏組件級優化技術,有效降低了基站光伏組件受遮擋造成的發電損失,可將基站綠電應用比例提升至10%以上,實現通信基站綠色低碳運營。創新成果已在全國得到廣泛應用,累計為行業節約建設運營成本超過38.7億元,減少碳排放約212萬噸,經濟和社會效益顯著。
推進智能運維,聚力強基增效
智能運維已成通信網絡運維的大趨勢,中國鐵塔是重要的踐行者。中國鐵塔自主研發運維監控系統,并將5G、AI、邊緣計算等新技術引入運維生產管理環節,采用“末端視頻采集+云端AI計算+邊緣AI計算”模式,打造“制管為基、技管為主、人管為輔”的專業化數智化運維能力,實現生產作業“能遠程不現場,能自動不人工”,可對遍布全國的210多萬基站、2500多萬設備實時監控、精細管理、動態維護,有力保障5G網絡的安全高效穩定運行。
強化科技攻關,積極擁抱數智新未來
當前,我國5G發展已進入產業升級、融合演進的“下半場”,將以更加強大的網絡連接能力,實現大數據、云計算、人工智能等新一代數字技術與實體經濟的深度融合,發揮數字技術對經濟發展的賦能、放大、疊加、倍增作用。
數智未來已來。在新的起點上,中國鐵塔將牢記黨中央賦予國資央企在新時代新征程的重大使命,加強5G-A技術研發,積極探索6G關鍵技術,加快建設“覆蓋更廣、能力更強、速度更快、品質更優、體驗更佳”的移動通信網絡,積極促進數實融合、通感一體、星地融合發展,為工業互聯網、低空經濟、衛星通信等創新應用提供更加堅實的底層支撐與高效賦能,為加快形成新質生產力、全面推進中國式現代化繼續貢獻中國鐵塔力量。