5G网络:能效将成绿色“新标尺”

发布时间: 2024-06-02 作者: 微波测试附件

详细介绍

  5G规模化应用渐入佳境,网络流量持续增长意味着网络能耗的大幅度的提高。解决5G能耗问题,不只节能一方面,还要兼顾业务量和业务体验。衡量这张“绿色”网络的新标尺,从“能耗”变成了对“能效”的综合考验,这就要求整个产业链以“能效”为出发点,围绕5G站点、设备、网络实现设计、材料、架构等方面创新,打造低碳节能体系下5G高能效的新范式。

  5G单位比特能耗是4G的1/5,但5G峰值速率相比4G增长了20倍,且配套设备、天线G成倍增加,网络能耗问题一直伴随着5G发展。

  数据显示,5G基站的电费支出占整体网络能耗的80%以上。按照传统基站建设模式,每个基站都需要设置机房,为保障设备的稳定运行,机房还需配置空调。这样一来,不仅站点占地面积大,空调能耗高,站点能效通常只有50%~60%。

  “站点极简化,需要配置新型无线接入网网络架构,来实现配套设施能耗的降低。”中国信息通信研究院通信专家告诉《中国电子报》记者,例如,C-RAN的集中部署网络架构,可以通过减少基站的数量及配套设备,来降低对空调和电力的需求,从而将网络能耗降低30%以上。

  广东移动通过集中式C-RAN架构部署5G网络,一方面简化了远端站点,基站射频单元、电源电池和传输模块放置在了室外,实现去机房、关空调,典型单站每年可节省用电约1.45万度。

  华为站点能源领域总裁彭建华介绍,采用室外站点替换机房站点,能效可提升至80%。若进一步采用自然散热架构的“刀片”电源杆站,站点能效则可提升至97%。这种“以柜替房、以杆替站”的模式,可以最大化提升站点能效,把每一度电都用在“刀刃上”,同时也减少了土建成本、缩短了建设周期。

  在河北张家口,基于全场景高集成度的极简站点解决方案,以往单个站点安装需花费2~3天,如今缩短至2个小时;在河北廊坊,通过刀片电源极简部署,站点能效提升至96%,温控损耗减少700度/年,线个传统机房,租金电费节省4400元/月,运维节省75%。

  充分利用绿色清洁能源,让整站走向联动、实现供能、储能、用能高效协同,能够真正的完成“电随业动”“能随业动”,使整站能耗大幅降低。

  我国光能和风能十分充沛。近日,由中国移动打造的全国首批“零碳”5G基站在浙江舟山群岛开始试点运行。这座5G零碳排基站的日常主要能源来自光伏发电,风大的时候使用风电做补充,还有后备的锂电池存储能量,遇到阴雨天气,光伏输出不理想,还可以远程启动油机,坚持20天不成问题。据了解,这些基站在运行过程中可以真正的完成“零碳”排放,单个站点每年能减少碳排放14.5吨。

  无线设备从仅支持“单频单制式”到支持“多频多制式”演进,应对多制式、多网络的融合部署和高效运营,5G设备将持续向高度集成化演进,以降低多网络场景部署所需的设备数量和网络能耗。

  5G基站主设备主要由AAU(有源天线单元)和BBU(基带处理单元)组成。BBU的功率较为稳定,主要负责基带数字信号处理;AAU集成了射频和大规模天线功能,但随着发射功率的增加,功耗也随之大幅度增长。在站址资源有限、天面资源紧张的情况下,原本“身材”并不苗条的AAU不仅要经常面临无处安放的尴尬,也对其安装部署、运营维护、节能降碳提出新挑战。体积小、集成度高便成为运营商对于AAU产品的刚需。

  近日,华为联合三大运营商,在湖北武汉、甘肃兰州、四川成都、山西运城、山东临沂等多个城市开展了Meta AAU(Massive MIMO大规模天线阵列产品)试点站测试。测试结果为,相比传统方案,Meta AAU可以同时提升小区30%上行覆盖和30%下行覆盖,边缘用户平均体验可提升25%;在小区边缘覆盖指标不变的情况下,基站可配置更低的发射功率,以此来降低基站能耗,相比传统AAU,能耗降低约30%。

  站点中的BBU设备工作中会大量散热,需要制冷设备为其降温。而不同的BBU安装的步骤,会在很大程度上带来节约能源的效果的不同。中兴通讯公司在测试时发现,BBU设备竖装不仅外部冷空气进入设备的阻力值变小,且转速更低,节能性能更佳。

  内蒙古联通联合中信科移动,对鄂尔多斯、包头、赤峰、通辽、呼伦贝尔五个地市16个旗县的5G BBU设备竖装改造。在外界环境相同的条件下,竖装改造后的BBU温度平均降低6℃,最高降温12.9℃;同时竖装工艺更加美观,实现了电源类线缆上走线,光纤等信号类线缆下走线,分类走线避免了干扰。

  一天24小时中,业务有闲时、忙时之分,能效也有高低之差,利用软件来节能,可提升闲时能效、休眠相应资源。目前ICT企业不断推出“网络优化+能耗管理”的方案,在保证网络质量的前提下,在5G网络上应用智能协同深度休眠、智能符号关断、智能载波关断等技术。

  对于所有站点来讲,都应该要依据真实的情况调整运营状态,从亚帧、通道关断及深度休眠等方面开展软件节能方案研究,由此达到节能目标。

  根据当地5G用户分布和终端使用状况,洛阳联通对已经入网的3种不同基站射频单元设备,分不同时段定时开启空载状态下的深度休眠功能,以此来实现智能化基站设备能耗管控的目的;爱立信研发了潮汐功放技术能动态调整PA电压,根据业务量的高低,自动通过算法实时优化功耗,根据实验结果,在典型业务负荷时,该技术能让基站射频单元整机功耗降低20%,基站整体功耗降低约15%。

  结合日益成熟的AI、大数据及机器学习等技术,能轻松实现多制式网络的整体节约能源的效果最佳的配置方案。

  天津移动采用中兴通讯数字化节能新技术,基于中兴的AI引擎、季节性自回归差分滑动平均算法、长短期记忆网络算法、前馈神经网络模型等AI算法做调整适配,实现了天津多个小区5G基站通道关断功能的24小时自动调度,实施后每小区通道关断生效时长从0.68小时上升到5.16小时,预计全年可增加节电74万度,相当于减少616吨碳排放。

  面向庞大的5G业务种类,不同业务在覆盖、容量、时延等方面的需求有所差异,覆盖范围内用户互相干扰,也会引发用户体验不一致。运营商需要通过一张智能化的无线网络,以最佳的频段组合保证多维业务体验最优,并走向以用户为中心的网络资源配置。华为推出了无线智能化架构Intelligent-RAN,构建了智能引擎和智能节能算法,可进行多路径决策,调整整网节能策略,能够在保障使用者真实的体验前提下,实现多频多制式复杂网络能耗降低27%以上,实现能效最大化。(记者 齐旭)

  数字基础设施是数字化的经济发展的底座,是网络强国、数字中国建设的基石。要立足不同产业特点和差异化需求,推动经济产业全方位、全链条网络化、数字化、智能化转型。

  高质量构建“大思政课”工作体系要聚焦目标、效果和特色,着力破解思政课建设中的重点、难点和核心问题,带动思政课叙事表达体系和场景体验模式的深层变革。

  中华文化的主体性植根于5000多年的文化沃土,是在创造性转化、创新性发展中华优良历史传统文化、传承革命文化、发展社会主义先进文化的基础上,借鉴吸收人类一切优秀文明成果的基础上建立起来的。

  数字化网络化智能化加速发展,各国既面临着新的发展机遇,也需要应对新的全球性问题,国际社会迫切需要携手合作,共同打造和平、安全、开放、合作的网络空间,携手构建网络空间命运共同体。

  中华民族传统节日春节即将到来。值此之际回望2023年,中国经济主要预期目标圆满实现。展望新的一年,我国经济发展依然将面临一些困难和挑战,但同时也具有体量大韧性强创新后劲足的竞争优势、宏观经济政策回旋空间大的支撑效应、新一轮全面深化改革开放的增长红利等三重有利支撑。

  要聚焦新时代新征程党的中心任务,以加快政府职能转变和优化政府职责体系为重点,在“加减乘除”上做文章,推进机构改革再深化,为在新征程上全面推进中国式现代化提供新动力。

  面对不断升级的数字社交产品,反而需要青年人意识到沉浸式社交环境背后的营销策略与运作逻辑,从而与社交媒体生成的感官刺激与虚拟自我保持距离。

  “人民美好生活需要”的提出,内含着马克思主义的价值宗旨,体现社会主义的本质要求,根植于中国经济社会发展实际,符合中国的初心使命,体现合规律性与合目的性的高度统一。

  冬至阳生,岁回律转。在新的一年,我们站在这一年的不易成果上,对未来充满信心,更加需要接续奋斗、砥砺前行,取得更多发展成果。

  针对目前思政课教师供给能力不能有效满足思政课强起来的发展需要这一突出矛盾,要切实提升教师供给能力,改进教学方式,推动新时代思政课朝着高质量发展。

  我国始终主动实行扩大进口的战略和政策,连续举办进口博览会,倡导开放合作,与既往的贸易保护理论和政策主张存在根本差异,为维护开放的世界经济注入了强大动力。

  面向未来,要进一步扩大“朋友圈”,绘制好“工笔画”,对接好“硬联通”与“软联通”,秉持包容、合作、共赢的原则,为实现民族复兴和推进全人类的福祉而努力奋斗。

  文化交流很重要,我们在讲“一带一路”的时候,也需要讲“共建国家”给我们带来的好处。其实我们面临着如何正确对待自己的问题,“一带一路”不是单方面的施与,而是双向的或多向的互利。

  我们必须要全面把握东北向北开放的历史使命,通过推动东北亚次区域、国别合作,破解东北亚各国战略意图和利益不同、战略互信缺失的困境。

  2022年我国数字经济规模达50.2万亿元,总量稳居世界第二,同比名义增长10.3%,占国内生产总值比重提升至41.5%,数字经济成为我国稳增长促转型的重要引擎。

  坚持以习法治思想和总体国家安全观为指导,准确把握完善国家安全法治体系的时代内涵和实现路径,是新时代新征程把中国特色国家安全法治建设推向前进的必由之路。

  习进一步推进马克思主义基本原理同中国具体实际、同中华优秀民间传统文化相结合,创造性回答了关系党和国家事业发展的重大问题,形成一系列原创性理论成果。

  深刻的理论来源于人民大众的实践,只有不断拓展理论的深度和广度,用“大众话语”说清“理论话语”,理论才能真正变成人民群众手中的尖锐武器。

  “千万工程”把村庄整治与发展经济结合起来,以乡村经营为抓手,持续打通“绿水青山就是金山银山”转化通道,将生态红利变为民生福利。

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