通信世界网消息（CWW）在ICT领域，国际电联制定的新标准显示：信息通信行业需在2020—2030年期间将温室气体排放量减少45%。目前，随着国内5G规模建设，5G业务应用进入增长期，网络流量持续大幅增长，这也意味着网络能耗的大幅提升。如何在满足性能的基础上降低5G网络能耗？这不仅是电信运营商关注的问题，更是设备厂商面临的“新课题”。
基于对绿色5G建设需求的深刻洞察，华为、中兴通讯、爱立信、诺基亚、中信科移动等知名设备厂商积极践行“双碳”战略，围绕5G基站、绿电应用、智能运维等推出各种绿色节能解决方案，助力运营商打造绿色5G网络。
“软硬兼施”，加大基站节能降耗技术应用
基站的高功耗不仅给网络建设和运维带来挑战，同时也对设备、器件研发过程中的PCB布局、散热、可靠性设计造成巨大挑战，因此基站能耗的降低是需要全产业链共同攻克的难题。
工业和信息化部发布了《高耗能老旧通信设备淘汰指导目录》《通信行业节能技术指导目录》等指导性文件，持续推动现网老旧高能耗设备淘汰及先进节能技术的应用。设备厂商从硬件和软件两方面着手，力促5G功耗降低，助推5G加快部署。
作为通信产业链重要一员，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。
中兴通讯在5G产品设计方面，通过采用GaN+技术配合硬件算法改进，可使5G基站的功放效率达到55%以上，配以新材料和超轻架构打造的V型仿生散热齿AAU，可提升20%的散热效率。在站点形态方面，中兴通讯推出多样化极简站点方案，以大幅降低机房租赁成本和能源成本，比如机房变机柜、机柜变杆站等，实现减少碳排放25%～30%的目标，根据实际情况可以实现“零站点”“零线损”“零制冷功耗”的全部设备上杆的极简站点。
爱立信认为降低5G基站的能耗水平，将主要受益于产品平台的迭代和优化，其中半导体器件的贡献最大。由于5G技术需要处理更大的频谱带宽和更复杂的空分复用，在射频单元AAU中需要消耗更多的处理芯片。爱立信推出了基于Ericsson Silicon（以爱立信先进硅芯设计理念为基础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，即通过动态调整PA电压以提升PA的效率，在有业务的情况下，可根据业务量的高低，自动通过硬件算法实时优化功耗，在不影响性能的同时实现功耗的动态优化。根据实验室测试结果，在典型业务负荷下，潮汐功放技术可使射频单元整机功耗降低约15%。
诺基亚在降低基站功耗方面采取了很多创新方案及技术，如使用集成度更高的RFIC射频集成芯片及能耗比更高的射频功率器件。另外，诺基亚在业界首先采用液冷基站技术，大大降低基站工作温度，液冷基站还可回收基站排放的热量，二次应用于公寓大楼的供暖系统。诺基亚还开发出低功耗、低发射功率的基站AAU形态，如8T8R、16T16R，依据不同场景选择不同类型的AAU产品。
中信科移动采用高功效GaN材料+优化DPD算法与多重手段优化AAU散热，实现5G产品的整体功耗的下降；同时，推出了多频多制式合一产品，实现高集成、大容量的极简站点，降低部署和维护的成本。
使用绿电，从源头实现5G减碳
对于数字基础设施，无线站点和数据中心占据最大比重的能耗。应通过积极引入绿色能源，打造绿色站点和绿色数据中心，以减少基础设施的碳排放。
对于通信网络的能源基础设施，中兴通讯提出以“绿色、高效、智能、可靠”为理念的全新“零碳”能源网，同时深耕“智能光伏、智能变换、智能锂电、智能配电、智能温控”等各项关键技术，为全球用户提供高品质的低碳、绿色能源解决方案，引领传统网络能源基础设施的数智变革，从发电到用电全方位助力全球运营商网络向低碳、“零碳”演进。通过研发投入，目前整流模块和太阳能模块的转化效率高达98%，通过基于大数据、AI的iEnergy进行云管理，实现智能锂电的新旧混用、智能升压57V远供减少线损35%、光伏高效储能等，实现产品技术层、综合方案层、运行层3级能效提升。
传统电源只聚焦“整流效率”一个环节，对于其他供电环节，则受限于架构和能力，无法兼顾。华为数字能源从“部件、站点、网络”3个层级着手，打造端到端绿色高效网络，以支持社会的可持续发展及运营商的5G商业成功。具体来说，在部件层级，依托业界最高效的98%整流技术、材料耐热技术及相变散热温控技术，单个典型站点每年可节电5000千瓦·时；在站点层级，通过老旧低效改造、室内改室外等措施，结合AI加持的iSolar数字化叠加太阳能、超级快充、智能网管调度及智能协同等技术，可助力运营商实现站站无油、站站叠光，典型站点可节能50%以上；在网络层级，基于云化的智能网管，通过市电、电源、储能、负载之间的整网智能协同，精准识别出低能效站点，实现整网站点的精准能效管理和能耗优化。
携手产业链，助力运营商打造绿色5G网络
节能减排是一项系统性工程,涉及方方面面的举措，有赖于整个行业乃至全社会的共同努力。
近日，华为携手湖南移动、广西电信等深入研究无线网络节能技术，结合华为移动网络自动化引擎（MAE）创新推出了Power Turbo，它是华为PowerStar三级节能解决方案中的网络级节能解决方案，具有如下优点：一是通过在无线网络侧应用智能化技术进行网络共覆盖分析，可以在更广的网络范围内开启节能；二是通过对历史业务模型的学习及未来业务模型的预测，差异化制定节能策略，实现“一站一策”精准节能；三是通过对RRU设备能耗模型分析，实现业务智能分流，达到整网多频多制式协同节能，最大化网络能效。
同时，华为还助力湖南移动、广西电信在全国率先完成5G节能测试。基于湖南移动现网实测数据，Power Turbo的部署可额外降低网络能耗约10%。日均单站节能可达3.5千瓦·时，全网5G每年节能可达1000万千瓦·时，相当于减少二氧化碳排放4750吨。
在方案实施方面，中兴通讯通过全制式的PowerPilot AI节能方案，实现节能“一站一策”及整网能效最优，可以使移动网络降低20%以上的能耗。在实践案例中，中兴通讯助力天津移动在用户话务需求持续上扬的情况下，有效平衡网络性能及用户感知，全网一年可节省超过400万千瓦·时。
爱立信不仅关注单站耗电，更从网络建设等方面降低能耗。在设备层面，爱立信一直秉承ASIC设计原则，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，再精准建设、逐步扩展。此外，爱立信在中国研发并部署了针对5G无线网络的PSP节电平台，可根据每一个站点的负荷状态，自动选择并执行最适合的软件节电功能，从而使每一个基站的节电效果达到最大化；该平台已于第一时间服务于三大运营商，节电效果显著。
未来，相信上述设备厂商将持续5G节能技术研究，为绿色ICT奠定坚实技术基础，加大数字技术与传统高能耗行业融合的深度与广度，为各行业提质增效、节能降耗作出贡献，助力国家“双碳”目标达成。
