绿色5G使能全行业可持续发展

 

联接和数据需求的不断增长正在提升宽带网络的使用量，因此网络所承载的流量也在不断增加。随着5G网络的部署，这一趋势将变得更加明显。5G时代，5G网络数据容量是4G的1000倍，VR/AR、云游戏等众多创新业务需要进行更多的数据处理，而更多的数据处理理论上会引发电耗增长。这意味着运营商在规划和优化网络时，也需考虑能量效率。单纯从功耗看，基站是功耗的“大户”，基站能耗占网络总耗电量的57%左右，但这不意味着5G是一种高能耗技术。相反，5G作为最新一代无线技术，在节能环保上已有突出表现。

 

追本溯源，按每比特计算，5G标准比前几代技术标准更节能。其实，5G在标准设计、参考信号设计、物理结构上都最大化地考虑了节能。3GPP的5G规范要求5G能耗比4G减少90%，ITU要求ICT企业在2030年前将温室气体排放量减少45%。降功耗、降成本也是整个5G产业链的共同诉求。

 

如何集约化、绿色地建设5G，探索可持续发展的5G，也开始引起关注，并且业界通过多个技术创新，5G可以提供更多数据处理，却实现更优的能源消耗。业界也已经提出诸多解决方案。

 

白皮书显示，与前几代移动技术相比，5G网络可以采用多层部署方式，从而从本质上提高能源效率，实现能源效率最大化。这种多层部署方式包括加强设备层面的电源管理，采用新的站点解决方案，如使用液冷散热，以减少对空调系统的需求，以及对频谱等资源的灵活使用等。这为移动网络的部署和运行提供了一种全新的方式，可使每比特能源效率相比4G提高50倍。

 

具体来看，运营商可以在基站设备层、站点层和网络层3个层面进一步整合5G的能源效率，比如采用更加节能的5G功率放大器，通过AI预测提前唤醒基站，5G与LTE的频谱和无线技术灵活配合以最低的功耗为特定任务提供适当的网络容量等多种技术相结合，从而极大地提升网络能源效率，同时减少温室气体的排放。如果运营商在部署5G时采用全套功率和站点优化技术，那么即使在密度更大的网络中，也可以让功耗保持稳定。同时，若以同样的方式部署4G则更能显著降低其运营成本。

 

而在网络层减少能耗主要有两大途径：一是充分利用现有频段的最高效组合，二是尽量减少无线技术的使用数量，即通过有选择性地淘汰或使用动态频谱。目前许多运营商同时运行2G、3G、4G和5G网络。淘汰传统网络意味着淘汰能效较低的传统技术，减少天线和基站的数量以及对空间和功率的要求，从而显著降低网络总能耗。

 

白皮书中特别指出，目前，已经出现许多能够提高能源效率和改善能源管理的新技术，比如，人工智能将进一步提高基站、站点和网络3个层面的能源效率。并且这些技术并不只适用于5G，甚至未来可以采用这些技术优化新能源管理系统，使网络更加节能、高效。