瞭望智库|5G基站夜间关闭,抠门?( 二 )


省电成了全世界运营商的共同诉求 。
事实上 , 洛阳联通采用的闲时休眠 , 在国际上已经得到广泛应用 。
法国电信运营商France Telecom早在2017年IEEE的一次会议上便提出了一种改善5G基站在休眠模式期间性能的策略 。 另一家法国运营商Orange也推出了“分级睡眠模式” 。
爱立信在2019年提出了“5G新无线电”(5G New Radio)用于节能 , 本质上也是5G基站的“按需休眠” , 降低功耗 。
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使用NR技术前后能耗对比
左:未开启休眠中:部分基站休眠右:全部基站休眠
“睡眠模式是降低能耗的主要方法之一 。 在没有活跃用户接入时 , 睡眠模式有望将基站功耗减小到十分之一 。 ”欧洲的5G合作组织“5G PPP”在一份发布于2020年的5G能效白皮书中提到 , 其它方式也可以有效减少5G基站的能源效率 , 比如多输入多输出技术(MIMO) 。
简单来说 , 该技术增加了基站天线与手机之间的数据路径 , 相当于开了“多线程” , 提高数据传输效率 , 间接实现省电 。
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四种不同的天线系统 | 放大灯制图
根据南非运营商MTN的说法 , 中国移动已经尝试使用MIMO技术 。 不过 , 这没能从根本上解决问题 , 还是“削峰填谷”的笨方法更“经济适用” 。
削峰填谷 , 是为每个基站配备一套电池组 , 在用电低谷时段充电 , 高峰时段放电供基站使用 , 通过峰谷时段差价节省电费——尽管晚上基站比较闲 , 但电池可要忙着充电 。
根据中国电信在青岛的一项测试 , 削峰填谷后单基站每年可节省1.38万元电费 。
事实上 , 削峰 填谷并不是5G时代的发明 , 它早已被用于通信基站的日常运营中 , 今天甚至连电动汽车报废的电池都成了你的手机信号 。
2018年7月 , 工信部等七部委联合发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》 , 确定在17省和地区与中国铁塔展开动力电池回收梯级利用工作 。 根据中国铁塔公布的《2019年度环境、社会及管治报告》 , 铁塔公司已在全国30万基站使用电动汽车退役的电池组供电 , 约等于9万辆电动汽车的电池电量 , 占全国退役电动车电池的50% 。
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5G如何值回票价?
如上所述 , 5G费电并不是一件新鲜的事情 , 也不是一个“中国特色” 。
甚至在5G方案制定时 , 已经预料到5G高能耗的未来 。 为此 , 5G规划了灵活的参考信号设计 , 以便更好地利用睡眠模式——4G LTE网络可以通过关闭功率放大器 , 在闲时实现20%能耗减少 , 如果把这看作第一级睡眠 , 5G网络则能够上升到第三级 , 更多设备进入睡眠模式 , 以节约50%能耗 。
尽管拥有高级睡眠模式 , 5G能耗仍然高昂;但在更强大的网络接入能力面前 , 能源投资显然值回票价 。 根据Orange等机构估计 , 由于一开始就将能耗优化纳入设计 , 5G技术在2025年达到成熟后 , 每Gb数据传输的能耗有望减少到4G的1/10 , 到2030年 , 则削减到1/20 。
因此 , 5G是科技的显著进步 , 是不可阻挡的历史的车轮 。
人类社会的发电量是科技文明进步的表现之一 。 我们通常不会因为某个产业费电而彻底拒绝它——比如电解铝、数据中心等 , 而是会为高能耗的产业寻求某种折中的方案 , 去兼顾现有的能源结构、环境压力 , 并用市场手段寻求能耗与收益的平衡 。
对于很多耗电的产业来说 , 答案可能是自建电厂、寻求更廉价的水电;对于数据中心 , 是选址、利用自然的风冷水冷;而在5G基站 , 则是休眠、削峰填谷与“转改直”供电 。 由公司经济效益驱动的降本增效 , 也促成了对环境的贡献 。


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