点燃 5G 网络的能源困境，5G网络比4G网络节能90%第一部分

本月早些时候出现了一些关于 5G 网络的好消息。诺基亚和西班牙电信一直在监控各种不同的负载流量场景，测量无线接入网络 (RAN) 中每 Mbps 的能耗。他们现在报告说，与传统 4G 网络相比，它的效率“高达” 90%。

这很重要，因为据估计，到 2030 年，与现有蜂窝网络相比，5G 生态系统的电力需求可能会增加 160%。

诺基亚和西班牙电信将他们取得的“重大”改进归功于基站和网络本身的许多软件和硬件功能。他们提到了小型蜂窝部署、新的 5G 架构和协议，以及人工智能使用方面的重大进步，这些都是必须部署和结合起来才能真正提高无线网络能源效率的功能。

过去三个月的试验——基于诺基亚的 AirScale 基站和大规模 MIMO 天线组合——在 Telefonica 的网络中显示，5G 比任何上一代蜂窝技术携带更多的每个数据比特。因此，这使得 5G 本身更环保。

当然，这些公司明智地警告说，在这一领域需要做更多的工作，以进一步提高能源效率并最大限度地减少二氧化碳的排放。

不幸的是，这是 5G 网络和 RAN 站点部署的数据流量预期大幅增长的必然结果。

全球供应商制造协会 (GSMA) 情报部门最近的一份报告强调了这一悖论。他们的工作表明，运营商将面临“重大挑战”，因为不可避免地，5G 网络“将需要更多的站点和天线”来满足需求。

在市场研究机构 ABI 的一份报告中，分析师们认为，到 2030 年，与现有蜂窝网络相比，5G 生态系统的电力需求可能会增加 160%。

该报告的主要作者、ABI 首席分析师 Don Alusha 指出，“这部分归因于网络致密化和大规模 MIMO 技术的实施。”

当然，随着时间的推移，这些对 MIMO 技术硬件的改进的好处是，该设备将能够在相同的时间和频率下为更多的用户提供服务。空间多路复用的使用允许将消耗的能量分配给更多的用户。

深入的 GSMA 报告，巧妙地标题为“5G 能源效率：绿色是新的黑色”，还指出这种密集化是不可避免的，因为运营商和诺基亚、爱立信、华为和中兴通讯等大型蜂窝基础设施供应商需要探索一切可能的方法，以确保能源消耗不会呈指数级增长。作者还强调，所有相关人员都迫切需要将这些努力推到更高的议程上，因为他们对可持续发展目标做出了雄心勃勃的承诺。

“迄今为止，没有人想出灵丹妙药，但这些公司都在强调他们使用人工智能和聪明的软件来让网络在最佳时间处于‘睡眠模式’，以便在期间关闭网络。低流量时期。他们还充分利用了最近在可再生能源方面的进步，”GSMA 情报部门研究负责人蒂姆·哈特 (Tim Hatt) 告诉EE Times。

Hatt 补充说，设备供应商“在竞标合同时似乎已经开始将能源效率提升作为竞争优势”。

例如，据报道，华为在欧洲的战略和政策负责人曹辉最近说，这家中国公司的 5G 基础设施设备的平均使用量比竞争对手少 20%。

在供应链的下游，Hatt 赞扬了专注于该行业的零部件供应商所取得的进步。“高通、博通、三星、联发科、英特尔和许多其他公司都在帮助开发新型芯片组和射频设备，这些设备专注于降低天线和网络设备的功耗和效率。”

也许我们不应该对这一切感到惊讶：毕竟计算机处理器在过去几十年里变得更加高效和低功耗，因此电信设备中使用的模拟和数字电路的类似趋势只是顺应潮流。

Hatt 还强调，能源消耗已经占运营商网络成本的 25% 左右，通常占其总能源使用量的 90%。“再加上不断增加的频谱成本、资本投资和持续的维护升级，这意味着运营商在网络中采取的节能措施是必要的，而不是一件好事。”

尤其如此，因为几乎所有欧洲和美国的运营商都承诺在未来几年内减少能源消耗和有害气体的排放，从而获得碳信息披露项目 (CDP) 的“A”名单的许可。截至去年，182家上市公司中，只有8家是电信运营商。

GSMA 报告指出，在 Verizon，其 85% 的能源消耗来自网络，包括基站以及数据和交换中心。对于 Vodafone 和 Telefonica，这一比例甚至可以更高，达到 89%。