奮戰雙碳,華為開辟5G綠色新賽道,白皮書8大指出8大方向
面向雙碳目標,華為通過超大規模天線陣列的突破性創新持續引領,開辟5G Massive MIMO綠色新賽道,充分利用天面資源,最大化綠色節能和體驗覆蓋。在全球“雙碳”戰略下,各個行業都在以綠色為目標踐行節能減排。盡管移動網絡的碳排放僅占到全球碳排放總量的0.3%,國際電信聯盟和全球運營商仍然積極推進“雙碳”行動計劃。
作為通信設備供應商,華為一直通過技術創新引領綠色節能產業方向。早在2014年,華為率先將Massive MIMO引入4G網絡,在5G時代更是將Massive MIMO與大帶寬相結合,實現了與LTE 4T4R相比20倍以上比特能效的提升。
在華為舉辦的無線首屆媒體沙龍暨MBBF2021預溝通會上,華為無線產品線首席營銷官甘斌發表了“華為持續引領,開辟5G Massive MIMO綠色新賽道”的主題發言,分享了Massive MIMO的下一個突破性創新方向,引領綠色5G網絡建設。“從移動網絡綠色節能的發展規律來看,通過突破式創新,可實現比特能效的階躍式提升”,甘斌分享到,“現在,我們也已經找到了圍繞Massive MIMO的下一個突破式創新方向。”當前,Massive MIMO的節能方式是對中射頻、功放等有源部分的持續優化,使能比特能效的漸進式提升。“我們通過對基帶算法、天線等軟硬件創新,實現超大規模天線陣列,最大化天面利用、綠色節能和體驗覆蓋,開辟5G Massive MIMO綠色新賽道”。具體是:1)天面利用最大化。傳統MM的迎風面積只有0.3平方米,遠小于0.7平方米的存量低頻天面迎風面積,現網站點天面空間沒有充分利用。在滿足天面工程規格對迎風面積小于0.8平方米的基礎上,新型綠色版MM可以實現無障礙部署,充分利用空間,最大化天面資源利用率。2)綠色節能最大化。超大規模天線陣列實現更窄的業務信道波束,在終端接收相同功率的情況下,基站可以配置更低的發射功率,降低基站能耗。比如,新型綠色版MM配置160W的發射功率,即可達到傳統MM 320W的覆蓋范圍。根據理論分析,在邊緣用戶覆蓋體驗相同的前提下,新型綠色版MM可以降低50%以上能耗。3)體驗覆蓋最大化。在不增加基站發射功率的前提下,新型綠色版MM能夠提升下行覆蓋3dB,與此同時,因為基站的接收性能的增強,上行覆蓋也會相應增強3dB。根據仿真數據,新型綠色版MM的邊緣用戶平均體驗可提升30%。 5G技術還將持續發展,應用場景從5G的三角形擴展為5.5G的六邊形,而產業也在不斷提出新的需求,除了綠色節能外,還包括個人體驗的不斷升級、toB行業新能力等。在接下來十年,技術演進和產業需求將持續融合創新,釋放5G無窮潛能。奮戰雙碳,華為發布了《綠色5G白皮書》。該白皮書在業界首次發布了綠色5G網絡的能效評估體系——E2(Energy Efficiency),同時也率先定義了綠色5G網絡的技術趨勢——四化八大方向。E2,即能效評估體系。白皮書深化業界能效定義,首次將網絡能效理念演進為可應用的能效評估體系。根據實際網絡建設目標差異和場景化差異,將目前單一的流量能效拓展成為容量、覆蓋、體驗等多維因素能效評估體系,從而準確反映網絡能效變化,牽引5G網絡向綠色節能方向演進。白皮書從“四化”——設備高集成化、站點極簡化、網絡智能化和全生命周期環保化四個方面闡述了綠色5G網絡的關鍵特征,并首次給出了“四化”特征下的八大綠色5G網絡技術方向。方向#1:射頻走向多天線,大幅提升設備比特能效和能量傳輸效率射頻向超大規模天線陣列演進,使能空間波束集中,提升能量傳輸效率;此外,射頻有源部分采用多通道技術提升設備容量,進而大幅提升設備比特能效。華為測試結果表明,64T64R模塊相對4T4R模塊比特能效可提升20倍。方向#2:設備走向超寬頻,多頻合一降能耗通過高效超寬帶功放及通道技術的使用,將多個單頻設備融合成一個超寬頻設備,進而大幅減少設備部署數量和成本、降低設備能耗。RRU從單頻向三頻演進可獲得30%以上的節能收益。方向#3:硬件休眠機制走向精細化,持續降低中低負載能耗中低負載下,影響設備能耗主要因素為硬件關斷深度和響應時間。可通過硬件模塊化設計、精細休眠機制實現關斷深度和響應時間的大幅優化;其中,關斷深度將實現從30%到90%的提升,而響應時間將實現從分鐘級到毫秒級的跨越。方向#4:站點走向極簡,去機房去空調站點能耗主要來源于空調等外設設備;通過機房集中化、站點室外化部署,減少空調使用并補充以液冷等高效散熱技術可大幅提升站點效率,實現站點能耗降低30%。方向#5:整站走向聯動,綜合能源高效利用業務與整站的供能-儲能-用能等部件進行高效聯動,用信息流驅動能量流,可以實現綜合能源的高效利用,進而達成整站節能目標。將太陽能引入無線站點,并與業務聯動最大化太陽能板發電效率,在高日照地區可以減少50%的市電消耗。方向#6:網絡走向智能,節能和網絡性能雙優在保障用戶體驗的基礎上,借助智能網絡,根據業務的變化實時調整頻譜、載波等網絡資源的分配已成為業界的共識。華為本次發布PowerStar2.0解決方案將在關斷資源類型、關斷時長和運維效率上對節能方案進行全方位提升,多維協同實現節能和網絡性能雙優。方向#7:業務承載走向高制式,充分發揮5G高能效優勢多地5G網絡部署經驗表明,5G新技術的持續引入正推動網絡能效持續增長。引領業務向高制式承載,有助于充分利用5G高能效優勢,降低網絡能源消耗。方向#8:全生命周期走向循環經濟,減少自然資源依賴遵循循環經濟理念,華為將“大綠色”融入產品生命周期管理,進而減少對自然資源的依賴,實現全生命周期低碳。
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