绿色5G才是高质量5G。
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战酷暑：5G与双碳如何“撞出”双赢火花？
从能耗到能效：
5G绿色新标准
从互联网到移动互联网，过去十多年来，中国数字经济的飞速发展离不开ICT基础设施的赋能支持，然而，随着5G的持续发展，其能耗问题被广为关注。
据相关研究机构预测，从2019年到2025年，在全球5G产业爆发式发展的同时，电信行业的碳排放从2.33亿吨飙升至4.06亿吨，6年内增幅将达到74%，远超全球各行业平均水平。当前，气候行动已经成为全球共识，为了达成温室气体排放目标，ICT行业需在2030年降低45%碳排放，亟需新一轮变革发展。
据了解，5G单位比特能耗是4G的五分之一，但因为5G峰值速率相比4G增长了20倍，所以高能耗成为5G的关键问题，而导致5G能耗高的原因主要有三方面，配套设备增多、设备天线数多、站点密集。5G总体能耗集中在基站、传输、电源和机房空调四部分，其中基站的电费支出占整体网络能耗的80%以上，高能耗带来的用电成本增加，也成为运营商的负担，某运营商建设一个5G基站，一年能带来1.5万元左右的收入，但是却带来了近3万元的OPEX(Operating Expense，企业运营管理支出)成本。
无疑，在5G的快节奏建设周期内，运营商首先需要持续为个人、企业用户等提供优异的网络服务，满足社会发展的需求。但更为重要的是，如何在满足广覆盖、高性能、强稳定的同时，将低碳节能技术融入5G建设的全生命周期，既是运营商践行“碳达峰、碳中和”的使命，更是实现打造高质量5G的内在要求。为此，全球多家运营商在制定节能减排目标的同时，将绿色5G网络的标尺，也从“能耗”变成了对“能效”的综合考验。
爱立信中国技术部副总经理张永涛指出，过去10年，在技术发展的推动下，移动网络的流量增长了300倍，但同期的能源消耗仅增长了64%，2027年，5G网络的人口覆盖率将从目前的25%增长到75%，而网络承载的流量也将增长5倍。5G网络在赋能社会的数字化转型并高速发展的同时，双碳目标下，5G的能效要求正被不断提高。
无疑，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，因此，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。
精细化运维：
5G的物尽其用之道
一直以来，数字化与低碳化就像天平的两端，千行百业的数字化带来巨大的数据流量增长与碳减排之间的矛盾日趋显现。相关数据显示，目前流量的年增长率达到54%，而ICT行业到2030年需要达到减碳至少45%的阶段目标，两者存在明显差距。而作为推动数字经济发展的中坚力量，通信运营商如何在确保自身业务快速发展的同时持续降低高能耗所带来的成本与资源消耗，不仅影响自身绿色新型信息基础设施的建设，更关乎千行百业的整体数字化进程。
移动通信技术发展和网络发展导向，多以提升性能作为主要目标之一。5G作为最先进的通信技术，采用高复杂度的技术实现性能提升的同时也带来了能耗的急剧升高，因此亟需引入科学合理的低碳+性能等综合评估体系以客观反映绿色5G网络状况。
目前，在5G降耗方面，业界业内普遍采用设备级、站点级和网络级三级架构开展节能关键技术及相关评价体系研究。其中，设备级节能关键技术包括硬件节能和软件节能两部分;站点级节能关键技术主要针对与主设备一起构成站点的空调、电源等配套设施的节能;网络级节能关键技术则是通过结合人工智能算法开展多网协作。
中信科移动5G总工程师方乐明指出，从技术进步来看，5G用大带宽多天线提供了多流、低时延、高速率的公众服务，更好支撑了数字经济发展。另一方面，围绕5G设备级、站点级和网络级三大着力点，产业链还需做好做实5G基站节能解决方案，多管齐下降低5G能耗，对“双碳”之约做出积极贡献。
具体来看，在设备节能上，作为设备商的爱立信，近期持续推出了更绿色的新一代射频硬件。如爱立信的FDD宽频、高功率、紧凑型RRU实现了25%的节电，同时也减重25%。爱立信TDD轻量化 Massive MIMO AAU实现节电20%，重量低至12kg。软件节能方面，爱立信通过符号关断、深度休眠、智能开关设计等技术，能够让网络在低业务时段最高可实现97%的节电效果。
而在站点节能方面，为助力运营商降碳减排，华为主张通过站站叠光、智慧去油以及打造极简站点，提升站点能效，高效降碳。站站叠光通过iSolar2.0刀片叠光方案，极简架构，降低叠光部署难度，扩大可叠光站点比例，提高绿电比例;智慧去油通过绿色综合供能，光、油、电、储智能调度，大幅降低能源OPEX和碳排放。
软件节能技术一直以来都是提升网络闲时能效的关键手段之一，降低网络能耗是打造数字化绿色底座的迫切需求;但是多种节能功能深度部署的前提是需要维护和配置节能小区和基础覆盖小区的关系组，如果配置不合理，在节能中非常容易影响网络性能和用户感知。而传统的人工配置方式存在繁琐复杂、出错率高、适配性差等问题。
日前，广州移动携手中兴通讯持续研究并演进PowerPilot节能解决方案，创新性地利用基站内生智能，实时分析处理基站运行中既有的海量用户测量数据信息，赋予基站额外感知能力，同时与智能节能平台有机协同，构建双层智能绿色网络，在有效保障用户体验和网络性能的基础上，实现广州天河、番禺两地日均20.5%的能耗降低，16.7%的5G能效比提升;如规模部署，每年可降低2200万度耗电，减少近1.8万吨碳排。
值得一提的是，当前，“绿色”已成为全球运营商核心战略。GSMA数据显示，移动通信行业的碳排放量仅占全球碳排放量的0.4%，是相对清洁、环保的高科技行业。但运营商绿色战略的目标不仅是自身降碳“节能”，更希望助力千行百业提效降耗，实现“赋能”。为此，运营商要在满足社会日益发展的网络需求的基础上，通过持续创新，建设绿色5G网络，助力碳中和目标达成。
在中讯邮电咨询设计院有限公司副总经理刘晓甲看来，低碳转型、能源转型、数字化转型是行业发展趋势，作为电信运营商不能只关注自身用电情况，还在思考怎样从基础设施建设的角度为各行各业分享到信息技术发展的红利和成果。
建用并举：
5G与“双碳”的技术花火
随着通信技术的不断创新与发展，移动网络也经历着从2G、3G、4G到5G时代的变革，网络的变革更加丰富了人们的沟通与生活，移动网络不再是仅提供语音服务，作为新型信息基础设施，5G正在融入千行百业，与社会经济各领域深度融合，助力全社会数智化转型，促进数智化深度嵌入各行业生产运营全流程、各环节，实现流程优化、精准控制、高效运营，从而提高传统行业的能源使用效率，支撑整个社会的低碳化。
美国《麻省理工科技评论·洞察》联合爱立信发布的《连接和5G让行业脱碳成为可能》报告中显示，移动基础设施是唯一且关键的脱碳推动因素。连接，尤其是5G，让数字化的拓展与迅猛增长成为可能。通过5G网络基础设施实现的宽带蜂窝连接是碳减排工作强大且直接的推动因素。
中国科学院院士、国家电网原副总工程师陈维江从电力系统发展演进的角度阐述了对于5G与“双碳”目标相互促进、共同发展的理解。
陈维江认为，电气化是推动能源绿色发展、助力“双碳”目标实现的主战场，“双碳”目标下绿色节能成为5G通信系统自身的发展方向。“5G技术应用于能源领域、助力‘双碳’目标实现需要不同学科、不同行业的深度交叉与有机融合，这就需要产业链持续深耕，为5G与‘双碳’的合作双赢碰撞出更多的创新思路。”陈维江说。
同时，“脱碳”是应对气候变化的重要一环。能源、制造业与交通运输业是目前全球公认的碳排放“大户”。数据表明，能源使用占温室气体排放量的三分之二左右。制造业每年产生约170亿吨二氧化碳当量，占全球总量的32%。交通运输领域的年排放总量为86亿吨二氧化碳当量，占全球总量的16%。
因此，面向重点行业的“脱碳”直接关系到“双碳”愿景的整体进程。
可见，5G不仅仅是新一代移动技术，还是开放的创新平台，将对多个行业产生直接影响。从智能制造和公共交通系统，到支持电动汽车的智能电网和可再生能源的投入使用，再到更高效的物流，5G为这些行业提供了更加绿色高效的连接能力。此外，企业如果能够在自身达成降本增效的同时，利用5G网络打造一条能够达成低碳成果的颠覆性商业途径，可谓实现了“双赢”。
比如，融合了5G技术的智能系统数字移动网络已被越来越多的企业用于实时监控、管理、降低能源与资源消耗。如果能将这些企业的智慧解决方案在行业内深度推广，那么“脱碳”带来的巨大经济效益、社会效益将在全社会得到体现。
无疑，面向“双碳”愿景，数字化和低碳化相互驱动、相互促进，是推动绿色发展的双引擎，而无论是数字化还是低碳化，ICT技术都将是关键的一环，因此，产业链应携手加速5G应用从“样板间”向绿色低碳“商品房”转变，要尽可能“沉淀”5G标准化应用和产品，让数字化底座能力更强大，实现建用并举的绿色的新生态。