提升自主研发能力,中国电信加速实现 “双碳”目标

作者:中国电信研究院 张伟业 石莹 责任编辑:王鹤迦 2022.06.22 11:40 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)作为央企,中国电信高度重视国家关于“碳达峰、碳中和”工作的相关要求,坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路,积极践行建设网络强国和数字中国、维护网信安全的初心使命,全面实施“云改数转”战略,努力构建云网融合的安全、绿色新型信息基础设施,赋能经济社会绿色发展,探索形成“1236”绿色低碳发展模式,加速实现企业“双碳”目标,同时助力我国尽早实现既定目标,为应对全球气候变化作出“中国贡献”。

全面深化共建共享,打造绿色新型信息基础设施

随着5G移动通信网络的大规模部署,人与人的连接逐步向万物互联发展,5G移动通信网络提供更高的速率、更大的容量和更广泛的连接,然而5G通信设备功耗问题给网络建设和运维带来了极大的困扰。

绿色低碳的5G网络建设既是中国电信履行国家“双碳”工作要求的具体举措,也是企业践行高质量绿色低碳发展的必然行动,对于企业打造绿色新云网及实现“双碳”目标影响深远。

由于5G需要使用频率更高的毫米波频谱资源,以致覆盖能力弱于4G,因此需要建设大量的5G基站以满足信号覆盖的需求。同时,5G采用Massive MIMO技术,单站的成本高于4G,导致5G投资大幅增加。基于此,中国电信和中国联通充分整合双方资源,开展5G网络共建共享,这是合作双方快速形成网络能力、兼顾投资效益的重要举措。

两家超大运营商开展5G全生命周期网络共建共享,这是全球首例,双方在管理、技术、运营等方面开展了大量创新,高效推进5G网络共建共享工作的实施。一是在管理方面,面对两家公司管理制度流程、网络资源现状、规划建设目标、维护标准、优化策略等方面的差异,双方组建联合工作机构,建章立制,重塑流程,按照“统一规划目标、统一建网标准、统一服务质量、统一用户感知”的原则,共同梳理制定了一系列流程和规范,推动“规、建、维、优”全流程贯穿与协同。二是在技术方面,在3GPP R16标准中,中国电信主导完成了10项技术标准的制定,包括2.1GHz 50M NR超级上行核心标准,非公共网络组网,移动性增强,5G性能指标定义与增强等关键标准,授权专利超过30个。在R16标准周期内,在3GPP RAN立项中,中国电信主导的项目数量列全球运营商第一,其中包括全球首创的单双锚点、NSA向SA平滑演进等关键技术。联合产业链研发中频段、大带宽射频关键技术,在芯片、功放、滤波器等关键器件上均取得了突破,加速了SA产业链的成熟。三是在运营方面,通过引入双北向资源调度、切片资源分配、区块链等技术,进一步提升运营效率,构建互信机制,实现双方运营的透明可视,高效协同。

自中国电信与中国联通于2019年签订5G网络共建共享合作协议以来,中国电信坚持推进5G共建共享,统筹打造了县乡以上区域连续覆盖的5G SA共建共享网络;全力推动低频段,一张网实现农村5G网络广域覆盖,快速建成覆盖全国、技术先进、性能优良、感知良好的5G共建共享网络。截至2022年1月,中国电信与中国联通部署共建共享5G基站70万座,中国电信减少重复建设5G基站28万座,减少二氧化碳排放量近300万吨。

电信自研5G基站AI节能技术是央企实现关键技术自主可控的重要一步

5G基站能耗过大一直是产业发展的主要技术挑战,随着大数据、人工智能等数字技术不断成熟,基站节能技术也在不断革新。现有基站节能技术以符号关断、载波关断、通道关断和深度休眠为主,这些节能技术主要依赖简单的模型或人工设定好的门限来决定开关与否,其参数设置相对保守,导致节能效果有限。利用AI技术,通过历史数据学习构建模型,同时引入实时数据不断训练修正模型,进而能够在当前环境下进行节能场景的识别、负荷的智能预测、节能策略的智能推荐,在保证用户体验的前提下,达到智慧节能的效果。

中国电信基于大数据驱动和AI赋能,构建出电信特色的基站AI节能技术能力体系,打造全国统一基站智慧节能系统。该系统具有四大能力创新。一是全网数字感知能力,基于中国电信企业级大数据平台,统一汇聚全网跨域网络级、用户级数据,融合处理海量信息。二是智能决策分析能力,基于自研人工智能算法,全网洞察、细分节能场景,输出“一站一策”的场景化、定制化节能策略。三是安全自动控制能力,自动下发并执行百万级节能指令,对处于节能状态的基站提供专属安全保护策略,实现用户无感知。四是数字化运营能力,基于网络运行指标实现节能效果自动分析、节能运行自动监测。目前系统可实现纳管百万级4G/5G扇区、基站节能技术部署效率提升10倍以上、5G基站深度休眠突发唤醒时延15分钟以内、综合提高5G基站15%以上的节能效率。

目前电信自研基站AI节能技术属于业界领先,中国电信基站智慧节能系统已成为业界规模最大的全国基站节能系统。2021年底,基站智慧节能系统已完成全国31省部署,纳管5G扇区80万以上。项目成果申请多项专利技术,推动行业数字化节能技术变革,具有示范效应;荣获国际管理论坛TMF“最佳社会影响力奖”、全国“母亲河”绿色项目奖以及多项省部级奖励,并入选工信部《国家通信业节能技术产品推荐目录》。

持续创新5G基站绿色低碳技术,走可持续发展之路

近年来,5G基站绿色低碳技术不断涌现,为我国5G基站节能降碳提供了多种可行途径。中国电信将通过低碳建网、低碳运行和低碳运维,合力打造绿色低碳5G网络。

一是在低碳建网方面,中国电信在自建5G基站中采用极简站点、基站叠光及应用高密电源、高密储能技术,可减少约45%的二氧化碳排放。通过推广极简站点改造及进行规模部署,租金可节约40%,电费下降30%,并减少约20%的二氧化碳排放,达到了既“节能”又“降费”还“降碳”的3个目标。二是在低碳运行方面,中国电信陆续推出了5G BBU竖插机框、喷淋式液冷系统和浸没式液冷系统等节能降碳解决方案。5G BBU竖插机框是通过充分利用空气力学原理,结合主流BBU散热特点并加以优化设计,改横装为竖装,变分散为集中,显著改变了设备散热效果,大幅降低设备和空调能耗。5G BBU液冷系统针对BBU池化场景,利用液体导热和载热性能特性,对设备板卡进行直接冷却,极大降低了系统制冷能耗,提高了设备安装集成度,在大幅降低基站PUE的同时可减少约48%的二氧化碳排放。三是在低碳运维方面,中国电信将通过远程运维,实现站点数字化、智能诊断故障和远程巡检;通过绿色运维,科学管理移动油机和移动锂电池;通过能效管理,实现能耗计量和能效优化。

另外,中国电信将加大力量进行氢能技术应用研究,并基于自研安全锂电产品推出“光-储”“光-氢-储”等一体化低碳、“零碳”基站解决方案,加快5G基站整体节能解决方案研发创新、性能验证和应用落地,力争在“十四五”期间,实现新建5G基站碳排放降低20%的目标。

中国电信全面落实国家“碳达峰、碳中和”的战略部署,努力构建云网融合的安全、绿色的新型基础设施,赋能社会绿色发展。发挥5G、云计算、大数据、区块链、物联网等新技术优势,打破数据壁垒和“信息烟囱”,实现数据集约计算、高效流动,服务社会治理体系数字化创新,赋能各行业数字化应用,减少资源消耗,高效支撑“新基建”和数字经济绿色发展。


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