綠色5G使能全行業(yè)可持續(xù)發(fā)展

 

聯(lián)接和數(shù)據(jù)需求的不斷增長正在提升寬帶網(wǎng)絡(luò)的使用量，因此網(wǎng)絡(luò)所承載的流量也在不斷增加。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的部署，這一趨勢將變得更加明顯。5G時代，5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)容量是4G的1000倍，VR/AR、云游戲等眾多創(chuàng)新業(yè)務(wù)需要進行更多的數(shù)據(jù)處理，而更多的數(shù)據(jù)處理理論上會引發(fā)電耗增長。這意味著運營商在規(guī)劃和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)時，也需考慮能量效率。單純從功耗看，基站是功耗的“大戶”，基站能耗占網(wǎng)絡(luò)總耗電量的57%左右，但這不意味著5G是一種高能耗技術(shù)。相反，5G作為最新一代無線技術(shù)，在節(jié)能環(huán)保上已有突出表現(xiàn)。

 

追本溯源，按每比特計算，5G標準比前幾代技術(shù)標準更節(jié)能。其實，5G在標準設(shè)計、參考信號設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)上都最大化地考慮了節(jié)能。3GPP的5G規(guī)范要求5G能耗比4G減少90%，ITU要求ICT企業(yè)在2030年前將溫室氣體排放量減少45%。降功耗、降成本也是整個5G產(chǎn)業(yè)鏈的共同訴求。

 

如何集約化、綠色地建設(shè)5G，探索可持續(xù)發(fā)展的5G，也開始引起關(guān)注，并且業(yè)界通過多個技術(shù)創(chuàng)新，5G可以提供更多數(shù)據(jù)處理，卻實現(xiàn)更優(yōu)的能源消耗。業(yè)界也已經(jīng)提出諸多解決方案。

 

白皮書顯示，與前幾代移動技術(shù)相比，5G網(wǎng)絡(luò)可以采用多層部署方式，從而從本質(zhì)上提高能源效率，實現(xiàn)能源效率最大化。這種多層部署方式包括加強設(shè)備層面的電源管理，采用新的站點解決方案，如使用液冷散熱，以減少對空調(diào)系統(tǒng)的需求，以及對頻譜等資源的靈活使用等。這為移動網(wǎng)絡(luò)的部署和運行提供了一種全新的方式，可使每比特能源效率相比4G提高50倍。

 

具體來看，運營商可以在基站設(shè)備層、站點層和網(wǎng)絡(luò)層3個層面進一步整合5G的能源效率，比如采用更加節(jié)能的5G功率放大器，通過AI預(yù)測提前喚醒基站，5G與LTE的頻譜和無線技術(shù)靈活配合以最低的功耗為特定任務(wù)提供適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)容量等多種技術(shù)相結(jié)合，從而極大地提升網(wǎng)絡(luò)能源效率，同時減少溫室氣體的排放。如果運營商在部署5G時采用全套功率和站點優(yōu)化技術(shù)，那么即使在密度更大的網(wǎng)絡(luò)中，也可以讓功耗保持穩(wěn)定。同時，若以同樣的方式部署4G則更能顯著降低其運營成本。

 

而在網(wǎng)絡(luò)層減少能耗主要有兩大途徑：一是充分利用現(xiàn)有頻段的最高效組合，二是盡量減少無線技術(shù)的使用數(shù)量，即通過有選擇性地淘汰或使用動態(tài)頻譜。目前許多運營商同時運行2G、3G、4G和5G網(wǎng)絡(luò)。淘汰傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)意味著淘汰能效較低的傳統(tǒng)技術(shù)，減少天線和基站的數(shù)量以及對空間和功率的要求，從而顯著降低網(wǎng)絡(luò)總能耗。

 

白皮書中特別指出，目前，已經(jīng)出現(xiàn)許多能夠提高能源效率和改善能源管理的新技術(shù)，比如，人工智能將進一步提高基站、站點和網(wǎng)絡(luò)3個層面的能源效率。并且這些技術(shù)并不只適用于5G，甚至未來可以采用這些技術(shù)優(yōu)化新能源管理系統(tǒng)，使網(wǎng)絡(luò)更加節(jié)能、高效。