发牌三周年 | 高效又节能的5G网络是怎样炼成的

作者:甄清岚 责任编辑:甄清岚 2022.06.06 14:38 来源:通信世界网

通信世界网消息(CWW)目前,碳达峰碳中和已成为全球共识,ICT行业作为数字时代的基础性、先导性行业,是推动千行百业数字化转型,建设数字中国的关键支撑,对我国双碳目标的实现至关重要。工信部联合发改委等四部委印发的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求》,推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案中提出,要有序推动数据中心5G等新基建绿色高之浪发展,发挥其以一业带百业作用,力争到2025年数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局。

信息通信行业的运营商及设备商等坚持绿色低碳发展,积极推动绿色低碳新技术和节能设备广泛使用,深化信息基础设施共建共享,积极推广利用可再生新能源,加快5G基站数据中心等重点领域绿色化升级,多措并举,很好地响应双碳战略,助力实现绿色高质量发展。

各显神通 运营商助力低碳5G网络建设

与3G、4G基站相比, 5G基站在能耗费用方面开支巨大,为运营商带来了沉重负担。因此,降低5G基站的用电量,打造绿色低碳的5G网络是当务之急。近几年,三大电信运营商都设定了自己的减碳目标,在行走中摸索,积极推进5G建网走向绿色低碳。

据了解,早在2020年中国移动就发布了《5G基站节能技术白皮书》,《白皮书》从5G基站节能的需求、目标出发,聚焦于设备级、站点级、网络级节能三大技术领域,提出相应的技术需求和应用场景建议,以及中国移动5G基站节能技术的总体路标要求,以降低基站功耗,实现更加绿色、高效、可持续发展的5G网络,满足5G发展及网络运营要求。中国移动深入研发5G节能技术,其中安徽分公司创新采用太阳能光伏电源+一体化能源柜混合供电系统,打造全省首个绿色节能5G基站。新系统能够有效使用太阳能光伏绿色能源,实现太阳能、交流电源、蓄电池三路供电保障,精准匹配不同用电场景,为基站提供安全稳定的供电资源,大大降低基站运营成本。在满足设备日益增长的用电需求基础上,单站址能耗预计降低20%以上。

而中国联通于2019年联合5家通信主设备供应商,共同成立了行业第一个“5G基站AI节能联合研究中心”,并发布《中国联通5G智能节能技术白皮书》,为行业内提供了典型的案例。中国联通还运用绿色环保理念打造了“4G/5G协同智能节能管理平台”,2021年5月,中国联通研究院“4G/5G协同智能节能管理”项目荣获国际电联信息社会世界峰会WSIS ICT电子环境组冠军奖。

中国电信和中国联通更是提出了5G共建共享的合作机制,为低碳节能提供了有力保障。

在去年全国低碳日,中国电信提出在降低5G基站能耗方面,全面深化5G共建共享,加快推动4G网络存量资源深度共享,深入开展基站节能技术研究推广及应用,“十四五”期间,实现4/5G网络共建共享节电量超过450亿度,新建5G基站节电比例不低于20%。值得一提的是,中国电信主导的5G基站节能项目(5G Greener Telco)曾荣获TM Forum(电信管理论坛)数字化转型全球峰会最高奖项——最佳社会影响力奖。

打造绿色低碳5G网络,厂商大显身手

提升能源利用效率,构建低碳节能的5G通信网络不仅是运营商关注的焦点,行业内的设备厂商也在积极响应国家战略,探索如何有效地打造绿色低碳5G网络。

华为发布了GreenSite和PowerStar2.0两大创新解决方案,提升网络能效,降低网络能耗,助力运营商打造绿色低碳5G网络。GreenSite解决方案通过引入高集成化射频硬件、站点室外化去空调和整站协同软硬件融合创新,实现能效20倍提升。PowerStar2.0智能节能解决方案,引入基站和网络双智能化,通过多维协同,在典型网络配置下,降低网络能耗25%以上。

中兴通讯携手中国电信创新性提出设备级、站点级和网络级三层协同的综合节能解决方案,并初步完成现网部署验证。设备级采用7nm高集成度芯片、新一代GaN高效率功放、仿生叶脉设计的高效散热齿提升节能效率,站点级从时、空、频入手引入多维度关断技术,网络级可实现4/5G协同智能节能。中兴通讯与中国电信联合在四川省成都市基于2756个小区的试点验证显示,区域内日平均能耗降幅达16.9%,最高能耗降幅达到20%。双方联合对5G主力机型AAU实测显示,深度休眠降耗高达80%以上,符号关断叠加深度休眠后全天可实现降耗30%以上,且节能期间网络KPI保持稳定。

爱立信不仅关注单站耗电,更从网络建设等方面较低能耗。在设备层面,爱立信一直秉承着ASIC设计的原则,一方面降低元器件成本,另一方面大幅度降低功耗。在建设层面,爱立信建议采取精准建网、按需布放的方法,先探查5G需求,再去精准建设、逐步扩展。此外,爱立信推出了基于Ericsson Silicon(即基于爱立信先进的硅芯设计理念推出的多款全自研先进制程芯片)的创新射频单元节能方案——潮汐功放技术,可将基站射频单元的功耗降低20%,从而有效节约能源,降低碳排放。

而诺基亚则是致力于不断改善其AirScale 5G mMIMO BTS产品组合,目标是将5G mMIMO基站的平均功耗降低约50%。其下一代片上系统(SoC)芯片组和5G高级睡眠模式功能将支持这一点,这将有助于优化基站的能源使用。

用户及行业对5G网络需求持续提升,持续提升5G网络能效,是打造低碳绿色5G网络的关键。现阶段,全产业链正在携手共进,建立一张绿色低碳的5G网络,助力行业达成双碳目标。


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