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(zhǎng)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(shì)將變得更加明顯。5G時(shí)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(jìn)行更多的數(shù)據(jù)處理，而更多的數(shù)據(jù)處理理論上會(huì)引發(fā)電耗增長(zhǎng)。這意味著運(yùn)營(yíng)商在規(guī)劃和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)時(shí)，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(wú)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(jì)算，5G標(biāo)準(zhǔn)比前幾代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更節(jié)能。其實(shí)，5G在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、參考信號(hào)設(shè)計(jì)、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(gè)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(kāi)始引起關(guān)注，并且業(yè)界通過(guò)多個(gè)技術(shù)創(chuàng)新，5G可以提供更多數(shù)據(jù)處理，卻實(shí)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(shū)顯示，與前幾代移動(dòng)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(shí)現(xiàn)能源效率最大化。這種多層部署方式包括加強(qiáng)設(shè)備層面的電源管理，采用新的站點(diǎn)解決方案，如使用液冷散熱，以減少對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的需求，以及對(duì)頻譜等資源的靈活使用等。這為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的部署和運(yùn)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(lái)看，運(yùn)營(yíng)商可以在基站設(shè)備層、站點(diǎn)層和網(wǎng)絡(luò)層3個(gè)層面進(jìn)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(guò)AI預(yù)測(cè)提前喚醒基站，5G與LTE的頻譜和無(wú)線技術(shù)靈活配合以最低的功耗為特定任務(wù)提供適當(dāng)?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(shí)減少溫室氣體的排放。如果運(yùn)營(yíng)商在部署5G時(shí)采用全套功率和站點(diǎn)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(shí)，若以同樣的方式部署4G則更能顯著降低其運(yùn)營(yíng)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(wú)線技術(shù)的使用數(shù)量，即通過(guò)有選擇性地淘汰或使用動(dòng)態(tài)頻譜。目前許多運(yùn)營(yíng)商同時(shí)運(yùn)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(duì)空間和功率的要求，從而顯著降低網(wǎng)絡(luò)總能耗。

 

白皮書(shū)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(jìn)一步提高基站、站點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)3個(gè)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(lái)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。