5G占运营商用电成本七成 减碳红线倒逼技术创新( 二 )


在新功能上 , 会推动更多的智能化模块、深度休眠、发射信号的设计 , 需要根据业务负荷 , 不高的时候不用工作 , 进一步降功耗 。 在新能源上 , 中国移动在加大利用太阳能为基站供电的部署力度 。
“5G设备技术之外 , 还有网络部署布局的进步和优化 , 要在5G单站能耗提升的同时实现5G网络能耗下降 , 就需要在网络整体架构上下功夫 , 包括5G和4G的协同 , 以及简化整体网络的架构 。 ”魏进武认为 , “电网和通信基站之间如果能够在部署上再优化 , 也就是说 , 将移动通信基站和能源提供之间 , 再能推进深度共建共享 , 这种模式上的创新 , 可能比技术上的进步 , 带来的效益和效果会更大 。 ”
绿色5G的技术方向
8月31日 , 华为发布了《绿色5G白皮书》 。 华为无线网络SRAN产品线总裁马洪波表示 , 绿色5G网络 , 将具备设备高集成化、站点极简化、网络智能化和全生命周期环保化四个特征 , 由此产生出的绿色5G网络技术 , 将在减碳“红线”压力下获得更好的发展机会 。
这些绿色技术可以分为单基站的降耗、网络结构性降耗以及配套设备的降耗 。 在单基站中 , 射频中将含有更多天线、一台设备要支持从2G到5G的超宽频 , 业内称之为“高密度”设备 , 其中的主要技术是5GMassiveMIMO 。 实验已经表明 , 射频单元(RRU)从单频向三频演进可获得30%以上的节能收益 。
“ITU定义5G网络到2030年需要把整个能耗再下降45% , 这是很有追求的一个目标 。 ”华为无线网络产品线首席营销官甘斌告诉《中国电子报》采访人员 , “移动通信每一代际协议有突破、产业有突破的时候 , 其实设备也会有非常大的突破 。 ”5G有两个关键创新 , 一个是MassiveMIMO , 一个是大带宽 , 这两个技术也是绿色5G最关键的两个创新 。
“现在所有讲到的业界指标都是PA(功率放大器)效率如何提升 , 现在5G基站32通道、64通道 , 以后还会有128通道和更高的通道 , 射频通道要提升 , 你会发现其中的重点是集成度在提升 , 芯片的集成度功耗要提升 , 所以我们在讲MassiveMIMO时 , 所有关键技术提升全部在有源部分 , 更多的创新焦点集中在提升转化效率 。 ”
基站的工作模式也会发生变化 。 未来的硬件休眠机制会更精细化 。 “在网络中低负载下 , 影响设备能耗主要因素为硬件关断深度和响应时间 。 这可以通过硬件模块化设计、精细休眠机制实现关断深度和响应时间的大幅优化 。 ”马洪波说 , “要支持这种颗粒度更小的休眠 , 需要对设备做智能化改进 , 但这对设备本身、对用户 , 都会显得更友好一些 。 设备下电再重启 , 对设备是有损伤的 。 ”
在这些绿色技术中 , 目前挑战最大的是实现站点去机房、去空调化 。 无线站点的能耗主要来源于空调等外设设备 。 “我进一些机房 , 温度都定得很低 , 低到十几度 , 无线设备可以承受更高的环境温度 。 ”马洪波表示 , “要实现去机房化 , 一是实现机房集中化 , 这几年一直在讨论C-RAN(集中化无线接入网) , 通过前一段时间的部署已经看到了成效 , 国内的运营商也想继续扩大机房集中化的范围;二是实现站点室外化部署 , 减少空调使用并补充以液冷等高效散热技术提升站点效率 , 实现站点能耗降低30% 。 ”马洪波提到一个更超前的想法 , 如果站点能够上抱杆 , 站网的部署会更简单 , 综合降耗会更多 。
引入太阳能等清洁能源 , 使用可循环利用的设备配件等 , 也是运营商和设备商在推动的减碳技术 。 例如将太阳能引入无线站点 , 并与业务联动最大化利用太阳能板发电效率 , 在高日照地区可以减少50%的市电消耗 。 在保障用户体验的基础上 , 借助智能网络 , 根据业务的变化实时调整频谱、载波等网络资源分配已成为业界的共识 。