5G网络：能效将成绿色“新标尺”

5G的规模应用越来越好，网络流量的持续增长意味着网络能耗大大增加解决5G能耗问题，不仅仅是节能，还有业务量和业务体验衡量这一绿色网络的新标尺从能耗变成了能效的综合测试，要求全产业链以能效为出发点，围绕5G站点，设备，网络进行设计，材料，架构创新，打造低碳节能体系下的5G能效新范式

极简改造让5G基站告别能耗痛点

5G的单位比特能耗是4G的1/5，但5G的峰值速率比4G高20倍，配套设备，天线，站点数量比4G多一倍网络能耗问题一直伴伴随着5G的发展

数据显示，5G基站的电力支出占网络总能耗的80%以上按照传统的基站建设模式，每个基站需要设置一个机房，为了保证设备的稳定运行，机房需要配备空调这样不仅场地占地面积大，而且空调能耗高，场地能效通常只有50%~60%

5G站点极度简化，成为建筑性能和节能的良方。

站点极度简化，需要配置新的无线接入网络架构，降低配套设施的能耗中国信息通信研究院通信专家告诉《中国电子报》记者，比如C—RAN的集中部署网络架构，通过减少基站和配套设备的数量，可以减少对空调和电力的需求，从而降低30%以上的网络能耗

广东移动通过集中式C—RAN架构部署5G网络一方面，它简化了远程站点基站的射频单元，动力电池，发射模块都放在室外，这样就把机房拆了，空调也关了一个典型的单站每年可以节省大约14，500千瓦时的电力

华为站点能源领域总裁彭建华表示，将机房站点替换为室外站点，能效可提升至80%如果进一步采用自然冷却结构的叶片式电站，电站能效可提高到97%这种以柜代屋，以杆代站的模式，可以最大限度地提高场地的能效，把每一度电都用在刀刃上，同时降低建设成本，缩短建设周期

在河北张家口，基于全场景高度集成的极简站点解决方案，以前单个站点安装需要2~3天，现在缩短到2小时，在河北廊坊，通过刀片电源的最小化部署，站点能效提升至96%，温控损耗降低700度/年，线损降低50%，贵州铁塔将三个传统机房换成了新机柜，节省了4400元/月的房租和电费，运维节省了75%。

充分利用绿色清洁能源，使全站走向联动，实现供能，储能，用能的高效协调，真正实现电随业动，能随业动，从而大幅降低全站能耗。

中国有丰富的光能和风能最近几天，中国移动建设的首批零碳5G基站在浙江舟山群岛开始试运行这个5G零碳排放基站的日常主要能源来自光伏发电风力大的时候用风力补充，还有备用锂电池储能阴雨天气，光伏输出不理想还可以远程启动油机，20天都不成问题根据消息显示，这些基站在运行过程中能够真正实现零碳排放，单个基站每年可减少碳排放14.5吨

高度集成将成为设备级节能的重要趋势。

无线设备从支持单频单标发展到支持多频多标针对多标准，多网络的融合部署和高效运行，5G设备将继续向高集成度演进，以减少多网络场景部署所需的设备数量和网络能耗

5G基站的主要设备主要由AAU和BBU组成BBU电源稳定，主要负责基带数字信号处理，AAU集成了射频和大型天线的功能，但伴随着发射功率的增加，功耗也大大增加在场地资源有限，天空资源紧张的情况下，本来就不算苗条的AAU不仅经常面临无处安放的尴尬，还对其安装部署，运维，节能减碳等提出了新的挑战小尺寸，高集成度成为运营商对AAU产品的刚需

最近几天，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，山东临沂等城市开展Meta AAU试点站测试测试结果表明，与传统方案相比，Meta AAU可以将小区的上行覆盖和下行覆盖提高30%，边缘用户的平均体验提高25%在小区边缘覆盖指标不变的情况下，基站可以配置更低的发射功率，从而降低基站的能耗，比传统AAU低30%左右

站内的BBU设备在工作过程中会散发大量的热量，所以需要制冷设备来降温不同的BBU安装方式会在很大程度上带来不同的节能效果中兴通讯在测试中发现，BBU设备垂直安装不仅降低了外界冷空气进入设备的阻力值，而且转速更低，节能性能更好

内蒙古联通联合中信移动在鄂尔多斯，包头，赤峰，通辽和呼伦贝尔的16个县安装了5G BBU设备在相同的外部环境条件下，垂直安装后的BBU平均温度降低6℃，最高温度降低12.9℃同时垂直安装工艺更美观，实现了电力电缆向上走线，光纤等信号电缆向下走线，分类走线避免干扰

智能运维，让网络能耗和性能优异。

在一天24小时中，业务可分为闲暇时间和忙碌时间，能效也有所不同使用软件节能可以提高闲暇时间的能源效率，睡眠相应的资源目前，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，将智能协作深度休眠，智能符号关闭，智能载波关闭等技术应用于5G网络

对于所有站点，需要根据实际情况调整运行状态，从子帧，通道关闭，深度睡眠等方面研究软件节能方案，达到节能目标。

洛阳联通根据当地5G用户分布和终端使用情况，对已入网的三个不同基站射频单元设备，分时段开启空载状态下的深度睡眠功能，实现智能基站设备能耗控制的目的，爱立信开发了潮汐功放技术，可以动态调整PA电压，根据业务量通过算法实时自动优化功耗根据实验结果，在典型业务负载下，该技术可使基站射频单元整体功耗降低20%，基站整体功耗降低15%左右

结合日益成熟的AI，大数据，机器学习技术，可以实现多制式网络整体节能效果最佳的配置方案。

天津移动采用中兴通讯全新数字节能技术，基于中兴通讯AI引擎，季节自回归差分移动平均算法，长短期记忆网络算法，前馈神经网络模型等AI算法进行调整和适配，实现了天津多个小区5G基站信道关闭功能的24小时自动调度实施后，每个小区通道关闭有效时间从0.68小时提高到5.16小时，预计每年可增加节电74万度，相当于减少碳排放616吨

面对庞大的5G业务类型，不同的业务在覆盖，容量，时延等方面都有不同的要求覆盖区域内的用户相互干扰，也会造成用户体验不一致运营商需要一个智能的无线网络，以最佳的频段组合保证最佳的多维度服务体验，走向以用户为中心的网络资源分配华为推出无线智能架构Intelligent—RAN，内置智能引擎和智能节能算法，可以进行多路径决策，调整全网节能策略在保证用户体验的前提下，可降低多频多标准复杂网络能耗27%以上，实现能效最大化