芯耀
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近日，工信部發(fā)布了我國最新的《通信業(yè)經(jīng)濟運行情況》數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截止到11月末，我國5G基站總數(shù)已經(jīng)達(dá)到228.7萬個，比2021年底增加了86.2萬個。
這些數(shù)量龐大的基站，共同構(gòu)建了一張規(guī)模龐大的5G網(wǎng)絡(luò)。而這張網(wǎng)絡(luò)，不僅為我們提供了前所未有的移動互聯(lián)網(wǎng)體驗，更是推動了整個社會的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，為各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了澎湃的動力。
我們見證了5G的誕生，也見證了5G的崛起。我們在驚嘆5G帶來驚人改變的同時，也不能忽視，5G長期發(fā)展所面對的考驗。
能耗問題，就是5G面對的重要考驗之一。
自從5G商用以來，圍繞5G能耗問題的質(zhì)疑和擔(dān)憂就沒有停止過。
眾所周知，5G在速率、時延和容量等方面，相比4G有巨大的性能提升。性能提升的背后，難免帶來設(shè)備絕對功耗值的增加。例如，5G基站為了實現(xiàn)Massive MIMO（大規(guī)模天線陣列）和3D Beamforming（波束賦形），引入AAU（有源天線）。AAU的功耗，肯定要大于4G基站的無源天線。
在科研人員的努力下，盡管5G設(shè)備的工作功率大于4G設(shè)備，但5G設(shè)備的單位bit能耗，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4G，大約是4G的十分之一。
這還不夠。包括設(shè)備商和運營商在內(nèi)的整個通信行業(yè)，仍然在不斷加大研發(fā)投入，研究如何為了進一步降低5G設(shè)備的功耗，實現(xiàn)5G的綠色低碳化發(fā)展。
近日，行業(yè)巨頭愛立信，將自己的能源技術(shù)與基站技術(shù)進行深度融合，發(fā)布了全球首個5G賦智型綠色基站解決方案，為綠色5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)樹立了新的標(biāo)桿。
在江蘇，愛立信與江蘇移動合作，開通了業(yè)界首創(chuàng)的5G賦智型綠色基站，并實現(xiàn)了700MHz單站的零碳運營。在廣東，愛立信與廣東移動合作，開通了2.6GHz頻段的5G賦智型綠色基站。
接下來，我們不妨仔細(xì)解讀一下，愛立信的這個新方案，到底有什么特別之處。
5G賦智型綠色基站的黑科技
作為行業(yè)領(lǐng)先的設(shè)備商，愛立信在移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，擁有豐富的經(jīng)驗和雄厚的技術(shù)積累。愛立信的5G技術(shù)，服務(wù)于全球61個國家，共137張5G網(wǎng)絡(luò)。
正是因為愛立信服務(wù)了如此之多的用戶，所以，他們對用戶需求的理解會更加深刻。
相比于部分廠商將基站系統(tǒng)與能源系統(tǒng)進行簡單嫁接的做法，愛立信東北亞區(qū)高級網(wǎng)絡(luò)演進專家王林穎認(rèn)為，完美解決基站系統(tǒng)和能源系統(tǒng)的融合，才是建設(shè)綠色基站的關(guān)鍵。換言之，對于綠色能源站點而言，最大的應(yīng)用難題并不在于新能源的獲取，而是在于如何實現(xiàn)能源的統(tǒng)一調(diào)度與綜合管理。
愛立信的“賦智型綠色”基站方案，由愛立信5G基站系統(tǒng)和愛立信能源系統(tǒng)共同構(gòu)成。
作為綠色基站，它可以支持太陽能、風(fēng)能、市電、柴油發(fā)電機和電池等多種能源類型，并可以支持未來的新型能源，比如氫能。
與行業(yè)傳統(tǒng)綠色基站方案不同，愛立信的“賦智型綠色”基站方案，重點加強了對多種能源系統(tǒng)的混合管理支持，具有極強的調(diào)度靈活性。
愛立信中國移動無線產(chǎn)品方案總經(jīng)理王晟泳表示：“方案的技術(shù)核心，是愛立信最新推出的站點智能管理器。它可以實現(xiàn)質(zhì)量保障、多種能源的智能調(diào)度、全棧實時監(jiān)控、能源與業(yè)務(wù)智能協(xié)同。”
特點1：多能源統(tǒng)一管理和智能調(diào)度
愛立信的方案，將光伏板、風(fēng)力發(fā)電機所產(chǎn)生的綠色能源，經(jīng)由愛立信新能源電源板，與蓄電池統(tǒng)一接入至愛立信站點智能管理器，可實現(xiàn)對多路能源的統(tǒng)一管理和智能優(yōu)化調(diào)度。
也就是說，多種能源可以依據(jù)站點情況，自動靈活使用，無需人工干預(yù)。
例如，有太陽的時候，優(yōu)先使用太陽能。如果站點瞬時功耗過大，電池可以參與補充供電。分時電價的情況下，可以在電費貴的時候使用太陽能和電池，電費低的時候使用市電。
下面這張圖，就是愛立信在江蘇部署的首個5G賦智型綠色基站的運行情況。
圖中的紅色部分，為切入該方案之前的市電產(chǎn)生的電能。綠色為太陽能產(chǎn)生的電能，藍(lán)色為基站功耗，灰色為電池提供的電能。
大家可以看到，晴朗天氣下，太陽能功率可以滿足基站的正常需求。而陰雨天氣（10月26日）下，太陽能功率不足，電池及時補充了基站的需求。
賦智型綠站可以實現(xiàn)百分之百的綠色能源供電。值得一提的是，針對傳輸、市電均不可達(dá)的電信普遍服務(wù)和山區(qū)景點等場景，賦智型綠站可配合愛立信的微波產(chǎn)品共同使用，實現(xiàn)完全“無線”的零碳基站部署。該方案也可應(yīng)用于市郊供電緊張的站點，通過新能源的引入，
緩解供電壓力、節(jié)省用電成本。
特點2：基站和新能源的一體化監(jiān)管
在管理和運維方面，愛立信的“賦智型綠色”基站方案也有獨到之處。
它通過將站點智能管理器遠(yuǎn)程接入到和基站相同的網(wǎng)管系統(tǒng)，可實現(xiàn)基站和新能源的一體化監(jiān)管。
這意味著，對基站來說，電源系統(tǒng)的工作狀態(tài)是完全透明的。
通過基站網(wǎng)管系統(tǒng)，工作人員可以實現(xiàn)全棧遠(yuǎn)程維護及軟件升級，可以實時查看性能數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)、電池健康狀態(tài)等信息。這不僅降低了運營難度和成本，也減少了站點供電失效的風(fēng)險。
能源系統(tǒng)與基站系統(tǒng)的深度整合，也給基站系統(tǒng)的節(jié)能策略優(yōu)化提供了可能。
例如，某些小區(qū)用戶數(shù)較少且能源短缺時，可將用戶遷移至相鄰小區(qū)，并自動關(guān)閉用戶數(shù)較少的小區(qū)，以延長綠能的使用時間。
特點3：極強的智能化水平
智能化是愛立信“賦智型綠色”基站方案的突出特點。
方案可以進一步根據(jù)基站業(yè)務(wù)狀態(tài)及新能源供能水平，智能調(diào)整基站節(jié)能策略，從而實現(xiàn)基站業(yè)務(wù)狀態(tài)與能源供應(yīng)水平的動態(tài)優(yōu)化協(xié)同。
例如，多種能源智能調(diào)度功能，可以在綠能充裕時，同時進行供能和儲能。在夜間或特殊天氣下，綠能匱乏時，保證基站綠能供電。同時，結(jié)合周期性的用電量波動，智能管控蓄電池的充放電策略，進一步降低能耗，提升全站壽命。
特點4：安全等級高
愛立信站點智能管理器與愛立信基站系統(tǒng)共產(chǎn)品平臺，具備和基站相同的安全等級，可有效防范網(wǎng)絡(luò)安全攻擊。
總而言之，愛立信的“賦智型綠色”基站方案，實現(xiàn)了多種能源的統(tǒng)一管理、智能調(diào)度，提供了能源系統(tǒng)與基站業(yè)務(wù)系統(tǒng)的真正智能協(xié)同，使整個系統(tǒng)更加融為一體。
整套方案，解決了運營商在“綠色”基站建設(shè)過程中的痛點，滿足了運營商對于質(zhì)量、安全、管理及優(yōu)化等多方面的需求。它的應(yīng)用前景是極為廣闊的，代表了綠色網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。
先進、極致、智能：愛立信的節(jié)能三板斧
在通信領(lǐng)域，愛立信是業(yè)界第一家明確提出雙碳目標(biāo)的設(shè)備廠商。他們發(fā)布的《打破能耗曲線報告》，為運營商建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)提供了中肯且實用的建議，對整個行業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
愛立信5G賦智型綠色基站方案，是愛立信整個綠色5G網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略的一個縮影。為了打造極致綠色低碳的5G網(wǎng)絡(luò)，愛立信構(gòu)建了一個非常龐大的路線藍(lán)圖。
他們計劃在2030年實現(xiàn)自身運營碳中和，并致力于在2040年實現(xiàn)全價值鏈的碳中和。
愛立信的雙碳階段性目標(biāo)
為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，愛立信推出了先進、極致、智能的三級節(jié)能策略：
先進的設(shè)備級節(jié)能
在進行系統(tǒng)設(shè)計時，愛立信加強了新工藝、新器件、新材料等的應(yīng)用，大膽創(chuàng)新，持續(xù)降低無線主設(shè)備的功耗。
在新工藝方面，愛立信獨創(chuàng)的硅芯科技，在工藝制程上持續(xù)演進，可以有效降低同等電路規(guī)模下的芯片功耗。
在新器件方面，愛立信與供應(yīng)商合作，深度定制化功放，結(jié)合DPD算法進行器件設(shè)計，確保效率能夠達(dá)到最優(yōu)。
在新材料方面，愛立信采用高導(dǎo)熱率的新材料，結(jié)合薄翅散熱齒工藝，提高散熱效率，優(yōu)化設(shè)備的功耗。他們還引入了低損陶瓷濾波器方案，降低級間插損的同時，實現(xiàn)設(shè)備重量、體積的大幅改善。
愛立信在2022年正式發(fā)布的業(yè)內(nèi)最輕最小的第二代有源無源天線一體化（A+P）無線設(shè)備AIR3218，還有業(yè)界最輕小中頻段Massive MIMO產(chǎn)品mini-AAU AIR3268，給整個行業(yè)留下了深刻印象。這些輕量級小型化的設(shè)備，可以顯著降低安裝、運輸過程中的碳排放。
極致的站點級節(jié)能
愛立信現(xiàn)有的無線網(wǎng)節(jié)能軟件功能，包括射頻單元的符號關(guān)斷、通道關(guān)斷、淺層休眠、深度休眠、潮汐功放、下行功率控制等，均已在客戶現(xiàn)網(wǎng)中規(guī)模部署。運營商可根據(jù)業(yè)務(wù)量的有無、高低開啟相應(yīng)的節(jié)能功能，在不影響5G用戶體驗的同時，實現(xiàn)節(jié)能降耗。
在關(guān)斷深度化和精細(xì)化，愛立信走得更遠(yuǎn)。愛立信基于硅芯科技靈活的模塊化架構(gòu)設(shè)計，優(yōu)化基帶單元的資源管理，可以精細(xì)化控制電源域顆粒度，可以實現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)所需實時調(diào)度基帶資源，實現(xiàn)基帶單元降耗約30%。在精細(xì)化方面，愛立信根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)各層網(wǎng)絡(luò)頻域、空域資源的調(diào)度方式，精細(xì)化關(guān)斷時間的顆粒度，可以進行小時級、分鐘級、秒級、毫秒級、微秒級的“因?qū)又埔恕薄?/p>
智能的網(wǎng)絡(luò)級節(jié)能
積極引入人工智能和機器學(xué)習(xí)（AI-ML），是目前行業(yè)推動5G網(wǎng)絡(luò)節(jié)能減排的一種趨勢。愛立信認(rèn)為，未來的“綠色”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，將朝著智能多維化、智能全面化的方向發(fā)展。
愛立信的智能小區(qū)網(wǎng)絡(luò)級節(jié)能，可以利用移動網(wǎng)絡(luò)流量明顯的潮汐現(xiàn)象，進行網(wǎng)絡(luò)智能關(guān)斷。例如，在夜間，根據(jù)流量需求關(guān)閉辦公園區(qū)的容量層，保留覆蓋層，節(jié)能降耗的同時不影響用戶體驗。
在基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能方面，愛立信的智能全面化系統(tǒng)可測量和收集基礎(chǔ)設(shè)施（如空調(diào)、電池、風(fēng)能、太陽能、市電等）的數(shù)據(jù)，通過AI預(yù)測來精準(zhǔn)控制空調(diào)溫度、用電類型、電池充放電等，以此降低能源成本。
結(jié)語
5G網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能減排，是一項長期任務(wù)。而整個通信網(wǎng)絡(luò)的綠色低碳化，更是行業(yè)共同的使命。
愛立信在雙碳目標(biāo)制定、節(jié)能技術(shù)研發(fā)以及產(chǎn)品方案創(chuàng)新上，給整個行業(yè)樹立了表率作用，也彰顯了一個通信巨頭企業(yè)的責(zé)任和態(tài)度。
對此，愛立信中國區(qū)技術(shù)部總經(jīng)理王浩博表示：“隨著數(shù)字化浪潮的不斷推進，像5G這樣的通信基礎(chǔ)設(shè)施還將繼續(xù)擴大自身的規(guī)模，發(fā)揮更大的價值。徹底解決5G功耗問題，建設(shè)真正的‘零碳’網(wǎng)絡(luò)，將有助于建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的數(shù)字社會，為子孫后代創(chuàng)造更好的生存環(huán)境?！?/p>
也正如愛立信總裁兼首席執(zhí)行官鮑毅康（B?rje Ekholm）所說：“我們必須用可持續(xù)的方式創(chuàng)造價值，我們堅信無限連接將是解決氣候危機的關(guān)鍵所在。”
