2019年韓國5G首商用開始，關于5G基站能耗的討論，一直伴隨5G發展。尤其5G建設初期，一度被稱之為“電老虎”。通信圈人都知道，5G其實比4G更節能、更綠色，而大多數人關注的是總體能耗。
就在5月24日的中國移動“碳達峰、碳中和”與綠色5G技術峰會上，中國移動副總經理高同慶表示，自2019年5G商用以來，中國移動2020年底基站功耗較2019年降低近四分之一，節能效果顯著。
可見，中國移動聯合產業界已在基站高能效材料、新器件、新結構、智能節電平臺等方面開展了大量卓有成效的工作，有效降低5G基站能耗。
但依然有許多網友好奇，4G比5G更耗電，是怎么計算的？在碳中和、碳達峰被廣泛提及的今天，全球無線產業推動節能降耗有哪些挑戰，該定制怎樣的長期目標？作為無線領域的執牛耳者，華為又提供了哪些綠色5G創新絕技？
近日，筆者有幸與華為無線SingleRAN產品線總裁馬洪波進行深入交流，他就能效標準、移動網絡節能、垂直行業節能提出三大倡議，讓筆者對實現綠色5G有了更清晰的認識。
01、5G真是“電老虎”？要用“能效”當標尺
去年2月，曾有人士測算，5G網絡電費將達到每年2400億元，比4G網絡高出2160億元。5G基站真的是“電老虎”？當然，后續我們看到多個業內專家指出，該測算是錯誤的。但這給業界留下5G“耗電大”的印象。
為何“通信圈外”總認為5G耗電大，而“通信圈內”則認為5G更節能？對此，馬洪波表示是衡量標準不同，5G由于應用了多天線、F-OFDM等創新技術，從單位能效角度看，？？5G能效比4G高，也就更節能。
對同樣數量的流量（比如1GB），用戶采用2G、3G、4G、5G等不同代際技術，會發現單位bit??流量的能耗不盡相同。所以，馬洪波從兩個方面指出，能效是度量綠色移動網絡的真正“標尺”。
一方面，5G初期建網能耗高，是初期組網方式和計算方式因素導致。大家之所以產生5G基站能耗高的印象，主要在5G建網初期，是在3G、4G的基礎上疊加建網。業界所說的5G基站能耗，說的是在2G、3G、4G網絡的基礎上，疊加5G之后的總體耗電量。
另一方面，基站能耗不能看總體，要看能效。何為能效？馬洪波舉例，汽車領域有個百公里油耗概念，形象地展示出汽車油耗水平，將汽車是否節能有效分類。通信領域可以借鑒這種表達方式，引入每GB多少瓦特的衡量標準，就能更形象地顯示基站能耗狀況。
“這就像冰箱、空調等家電，都會有能耗等級標識一樣。”馬洪波表示，如果通信領域引入相似的衡量標準，就會改變一些人對5G基站“電老虎”的錯誤印象。
談及為何重視以“能效”做標尺，馬洪波還表示，為了滿足人民大眾隨時隨地良好網絡體驗的訴求，為了萬物互聯和支撐社會的數字化轉型，運營商需要更多的5G頻譜和更多數字新基建建設。這些新頻譜和設備的部署對移動網絡碳達峰帶來巨大挑戰。所以業界需要綜合考慮流量和能效綜合評價體系，驅動更高能效比的創新技術和設備能更快地被移動產業認可和使用。
02、移動網絡節能面臨挑戰：三方面應對
在5G商用初期，運營商感受到了5G基站耗電與5G流量占比低的矛盾。因此，我們也看到，一些運營商選擇在夜間部分時段，讓部分5G基站休眠。5G基站耗電單元，包括基站通信主設備、空調、電源模塊等，如何通過創新技術減低？
對上述問題，馬洪波介紹，在5G技術標準還未凍結時，華為就成立了5G節能專門工作組，主要從三方面發力。具體而言，馬洪波表示，面向移動網絡，建議通過設備高密化、站點極簡化和網絡智能化，加速移動網絡碳達峰。
首先，在模塊層，實現設備高密化。馬洪波介紹，射頻單元占無線網絡能耗的大部分。對此，華為推出的AAU/RRU產品的能耗優于業界水平，并且性能、工程規格上全面領先。
在面向未來的產品規劃上，華為將模塊節能提升到與性能、成本同樣重要的設計緯度，將從單點技術突破、多學科融合、系統性設計等方面持續研究，降低AAU的功耗。
射頻單元的發展趨勢就是從單頻、單制式、單通道、單天線向多頻、多制式、多通道、多天線演進，多通道技術將極大的提升設備能效，所以將多通道技術帶到每一個頻段每個場景會大幅提升網絡的整體能效，用更少的能源承載更多的數據。
其次，在站點層，實現站點極簡化。華為對站點極簡的追求是要做到比特驅動瓦特，在沒有流量產生的地方盡可能的少消耗能源，不斷提升站點能源轉換效率。
在室內，CRAN機房代替傳統DRAN機房，將BBU集中化放置降低機房能耗；在室外，極簡化的大容量高效率刀片電源代替傳統機柜，實現對AAU和RRU的高效率供電。通過CRAN和極簡站，華為可將站點能源轉換效率有效提升至95%以上。
最后，在網絡層，實現網絡智能化。馬洪波介紹，早在2018年，華為就基于智能技術，發布了業界首個全系列PowerStar解決方案。
比特決定瓦特
整體上看，華為通過三層智能架構，實現網絡節能策略自動生成、參數自動優化、KPI自動保障，網絡節能效果和性能雙優。馬洪波以體驗協同節能舉例介紹：該功能可以基于智能化，自動匹配用戶資源需求。比如，如果兩個人在視頻通話時需要4M帶寬，網絡就可以根據實際需要，在完全滿足業務需求情況下，配送相應的基站資源，而不是直接提供10M甚至100M帶寬，從而達到降低能耗的目的。
“我們的極致追求是不發送數據就不產生電量。”馬洪波還如此表示。好比父母和小孩三個人，大家都帶手電筒，都可以照明。在晚上，不一定三個人都需要打開手電筒，可以選擇只打開一個。這就是華為PowerStar方案理念。目前華為PowerStar方案已經在中國、南非、烏克蘭等幾十個商用網絡超過100萬站點部署，通過智能平臺實現跨制式、跨設備、跨站點全網級協調節能。
03、面向未來，5G如何加速碳達峰？
5G節能工作不可能一蹴而就，隨著5G業務迅猛增長，5G網絡能耗壓力也會更重。所以我們必須以終為始，提前洞察趨勢，攜手共進，構建面向未來的綠色5G網絡。對此，馬洪波分享說，華為無線網絡產品線已經規劃了面向2025年的綠色5G目標網。
據悉，面向2025，從引入智能化角度出發，華為將進一步提升網絡節能的廣度，挖掘可節能的網絡資源；提升節能的深度，保障KPI的基礎上最大化關斷效率；以及擴展節能可生效的時間，包括引入毫秒級關斷、從閑時節能到全天節能等。
值得一提的是，該目標網契合全球運營商需求。華為要根據全行業諸多運營商的技術代際和ICT通信行業發展趨勢，確定發展思路。
基于此，在節能規劃方面，華為從5G技術未來10年的代際演進規律出發，制定相應策略。
相比其他企業，華為在實現綠色5G上有什么獨特優勢和獨特思考？馬洪波從以下幾點介紹。
第一，華為希望自身創新技術最終讓大家都能用起來，一起推動行業綠色節能。華為自身大力投入無線技術研發，持續進行節能技術創新，通過創新引領整個產業。
第二，分享全球運營商5G節能經驗。馬洪波表示，華為在170多個國家和地區為超過30億人口提供網絡服務，只要不涉及到運營商自己獨特的商業價值和商業機密，華為將協助全球運營商，分享各自綠色5G優秀實踐，推動綠色通信產業發展。
第三，華為助力運營商加速業務向5G遷移，充分發揮5G高能效優勢，加速移動網絡碳達峰。
第四，華為還助力運營商用5G使能千行百業節能減排，加速實現碳達峰。ICT行業能耗占據社會總體能耗1.4%，而交通、能源等行業則是耗能大戶。5G可以助力千行百業降耗，實現綠色數字社會。
比如瑞士的農場，過去農場主需要雇傭大量人力和機械，地毯式搜尋查找存在有害牧草區域再安排噴灑除草劑。現在，通過5G+無人機技術，他們可以更好地觀察養牛場的牧草生長情況，及時發現有害牧草的生長區域并處理。
“展望未來，華為將持續進行技術攻堅，持續發展綠科技，我們希望和運營商、產業伙伴一起，攜手并進，助力運營商打造綠色5G網絡，并支撐行業數字化轉型，助力千行百業走向綠色社會，助力國家3060計劃。”馬洪波最后表示。
