在国家“双碳”目标积极推进,“5G改变社会”加速践行的大背景下,今天提起绿色节能,提起5G网络,相信大家都已不陌生。但要说到两者交汇之处出现的一个新词汇——绿色5G,大家可能还不甚了了。
什么是绿色5G?它因何而生?如何实现?有何价值?在8月30日举行的华为首届无线媒体沙龙暨MBBF2021预沟通会上,华为无线网络产品线营销副总裁朱慧敏接受《极客网》专访,就这一系列问题做了深入解答,为我们串起了一幅通信行业如何承接国家“双碳”目标打造绿色网络,实现自身绿色节能并赋能行业低碳发展的完整画卷。
国家“双碳”目标落地各行各业,通信行业积极承接
朱慧敏介绍,要在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,“双碳”目标必然会分解到各行各业里面去,通信行业也自然要承接相应的“双碳”目标。目前三大运营商都发布了各自的“双碳”战略,基本都制定了一定时间内的节能、减排等指标。
资料显示,中国移动提出的双碳行动计划名为“C2三能”,包括节能、洁能、赋能三大行动主线,以及绿色网络、绿色用能、绿色赋能等六大实现路径,目标是到2025年单位电信业务总量综合能耗、碳排放较2020年降幅均超过20%,五年企业自身节电量超400亿度,同时助力社会减排量超过16亿吨。中国电信和中国联通也出台了“1236”和“3+5+1+1”计划,整体来看都是制定了一系列的绿色行动,利用一系列的技术,采用一系列的解决方案,以实现“双碳”目标。
“当客户树立了节能目标以后,作为设备商的华为就要考虑提供什么样的产品与解决方案,帮助运营商在构建5G网络时实现绿色,达成‘双碳’目标。”朱慧敏表示,“华为的绿色5G版图里也包括节能、节电等一系列策略。今天我们提出来的‘E2四化八大方向’,就是我们响应运营商绿色5G的具体的举措。”
朱慧敏提到的“E2四化八大方向”,是华为在此次会上发布的绿色5G网络的能效评估体系——E2(Energy Efficiency),以及率先定义的绿色5G网络的技术趋势——四化(设备高集成化、站点极简化、网络智能化和全生命周期环保化)八大方向(射频走向多天线、设备走向超宽频、硬件休眠机制走向精细化、站点走向极简、整站走向联动、网络走向智能、业务承载走向高制式、全生命周期走向循环经济),其目的正是助力运营商绿色网络“双碳”行动计划的达成。
移动网络“四代同堂”能耗叠加,绿色5G势在必行
大家知道,诸如像绿色能源、绿色计算这样的概念,都是产业发展到一定阶段后需要转型升级时才出现的提法,5G作为一个年轻的产业,为什么要在这个时候强调绿色5G呢?对此朱慧敏解释是,5G建设面临2G/3G/4G/5G“四代同堂”的大背景,多网并存运营带来能耗叠加,所以5G在建设之初就提出要绿色、要节能,这是运营商面临的现状,也是设备商要解决的问题。
从运营商视角看,2G/3G/4G/5G“四代同堂”始终是需要改善和优化的一个层面。4G/5G客观上具备了取代2G/3G的功能,工信部和运营商都提出了要加快2G/3G减频退网转制,希望把相对久远的20年前的2G/3G技术,迁移到相对近期的4G/5G技术上来,充分发挥5G高制式的高能效优势,从整网层面看这是运营商节能减排的关键举措。
从设备商视角看,朱慧敏认为设备商要跟运营商一起寻求更节能的技术、更清洁的能源来帮助他们建设网络。一方面设备本身要节能——包括基带、射频、核心网、传输等等部分,端到端提供一揽子技术和工具来节能。另一方面要发挥AI的作用,未来的网络是AI-Native的网络,AI及其他新技术的运用也将助力整网节能减排。
控能耗更要提能效,多管齐下引领绿色5G创新发展
虽然客观事实上2G/3G/4G/5G共存会带来比较大的绝对能耗,但朱慧敏强调,如果过于压制碳排放,只提降碳,势必会导致5G“新基建”的堵塞,不利于发展。所以我们来重新审视网络的绿色指标,权衡5G“新基建”使能更多数字经济的发展时,不能仅仅评价绝对能耗,而是要将过去简单的能耗评估转换成能效评估。
所谓能效,简单理解就是看传输单比特流量消耗了多少功耗。朱慧敏介绍,早在5G定义之初,其理论能效就要比4G要高出100倍。从当前商用情况看,5G能效提升20倍是没有问题的,因为5G网络采用了中频大带宽结合Massive MIMO技术,大幅提升了传输速率。同时运营商网络架构从过去的分布式RAN架构全面向C-RAN绿色架构演进,带来了能效的大幅提升。
此次会上,华为还发布了《绿色5G白皮书》,进一步深化业界能效定义,首次将网络能效理念演进为可应用的能效评估体系,即根据实际网络建设目标差异和场景化差异,将目前单一的流量能效拓展成为容量、覆盖、体验等多维因素能效评估体系,从而准确反映网络能效变化,牵引5G网络向绿色节能方向演进。
结合“E2四化八大方向”,朱慧敏从多个维度讲述了华为助力运营商不断提升能效,引领绿色5G发展,迈向“双碳”目标的努力。其中她重点阐述了华为最新宣布的可大幅提升网络能效的5G Massive MIMO绿色“新赛道”,以及持续完善、不断精进的网络智能运营,令人印象深刻。
“过去我们把设备做得很小,集成度特别高,包括单频走向宽频、2T走向64T,都是在将模块做小、能力做大的情况下实现节能的关键举措。”朱慧敏表示,“‘新赛道’瞄向过去高度集成下设备节省的天面空间,通过把设备做大一点点,扩大天线幅面,利用天线增益,来弥补不断增大发射功率带来的功耗提升。两条路齐头并举,双赛道共同节能。”
此外朱慧敏对智能网络十分看好,她指出,智能运营主要是在多张网、多制式、多个频段并行的情况下,通过大数据、机器学习的运用实时调整频谱、载波等网络资源的分配,做到智能的关断,并将响应时间从过去的周级、天级,调整到后续的秒级。颗粒度越小,精度越细,就更能有效地平衡流量和能耗。
主次矛盾一起抓,产业协同共筑绿色5G“新基建”
既然5G能效相比前代技术已有数十倍的提升,那么通信行业为何还要推进绿色5G建设呢?朱慧敏一语道破其中玄机——“双碳”目标下5G移动通信行业本身不是主要矛盾,真正的主要矛盾是在于用电量很高的一些行业(比如电力行业、煤矿行业等),但是5G或者未来的6G这类先进数字化技术能够赋能行业提升数字化管理能力,助力企业更高效、更精准地实现绿色低碳的转型。
正因为如此,尽管数据显示当前移动网络的碳排放仅占到全球碳排放总量的0.3%,国际电信联盟和全球运营商仍然积极推进“双碳”行动计划。在中国,在运营商、设备商和行业伙伴的共同努力下,绿色5G网络的实践探索已经在各行各业广泛展开,充分释放先进ICT技术对节能减排的杠杆作用,带来了可观的经济价值和巨大的社会效益。
“站在我们的视角,围绕技术如何助力节能减排,要持续展开产、学、研的协作,把学术界、研究界的先进技术转产到通信行业,赋能5G网络本身,助力实现‘双碳’目标。”朱慧敏最后强调,“我们也呼吁行业积极拥抱数字化进程,拥抱这些先进的数字化技术,不要有所犹豫。”唯有产业协同,才能共筑绿色5G“新基建”,实现“双碳”目标。