工业化进程加剧了人类社会碳排放的挑战,节能减排和绿色能源的应用已成为中国各行各业的技术发展方向。在中国“双碳”目标的大背景下,各个行业都制定了自身的“降碳”和可持续发展的目标与规划。
工信部印发的《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022-2025年)》中明确提到,2025年单位信息流量综合能耗相较于2020年下降20%,“绿色”网络的整体建设正在朝着这个方向持续推进。
除了中国移动提出了“三能六绿”发展模式,近日,爱立信也响应中国 “绿色”网络的建设需求,适时推出了端到端赋智型绿站产品方案。爱立信与中国移动总部专家对绿色基站的智能化发展方向进行了深度论证与合作,双方合作的创新方案试点——首个“赋智型绿色”基站正式开通。
“首个”体现在哪?
据《通信产业报》全媒体记者了解,爱立信与江苏移动合作开通了全球首个5G赋智型绿色基站,并实现了700MHz单站的零碳运营。同时,爱立信与广东移动合作开通了全球首个2.6GHz频段5G赋智型绿色基站。
爱立信中国首席技术官王浩博表示,此次与江苏移动合作的赋智型绿色基站实现了两个“首个”,主要体现在两方面。一方面,这是业内首个基于5G低频700M的基站;另一方面,也是全球第一个智慧型绿站,实现了新能源系统与业务系统的有机结合,实现了新能源系统的统一管理,并与业务智能化协同。
5G赋智型绿色基站主要由爱立信5G基站系统和爱立信能源系统构成。能源系统可支持太阳能、风能、市电、柴油发电机和电池等多种能源类型,并可以支持未来的新型能源,比如氢能。多种能源可以依据站点情况自动灵活使用,无需人工干预。比如,有太阳的时候优先使用太阳能,如果站点瞬时功耗过大,电池可以参与补充供电,分时电价情况下可以在电费贵的时候使用太阳能和电池,电费低的时候使用市电。
此外,爱立信的能源系统与基站共用统一网管,可以实现能源系统与基站系统的整合,基站系统可以结合现网业务量和能源供给情况,进行节能策略的优化,如某些小区用户数较少且能源短缺时,可将用户迁移至邻小区并自动关闭用户数较少的小区以延长绿能的使用时间。
爱立信东北亚区高级网络演进专家王林颖认为,该方案的重要意义在于,爱立信采用了支持光伏、蓄电池、市电多种能源一体化的解决方案,首次实现了多种能源的统一管理、智能调度,并提供了能源管理与基站节能管理的智能协同能力。该方案可充分满足运营商在“绿色”基站建设中对于质量、安全、管理及优化等多方面的需求。
该试点的成功开通在加速爱立信自身“节能减排”进程、践行中国移动“三能六绿”发展模式的同时,进一步助力中国“双碳”目标的达成。
有哪些技术突破?
作为业界首创的商用智能化绿站,爱立信5G赋智型绿色基站在设计阶段充分根据站点运行环境实际情况,结合当地绿色能源条件,实现能源方案的定制化设计。然而在部署过程中,爱立信发现对于绿色能源站点而言,最大的应用难题并不在于新能源的获取,而是在于如何实现能源的统一调度与综合管理。
王林颖表示,现有的一些绿色能源基站解决方案中,站点所搭载的各部分软硬件系统之间接口不统一、参数与状态等信息相互隔离、无法有效对各能源进行智能调度与实时监控管理,更不能根据应用情况,实现能源管理与基站管理业务的协同统一。因此,爱立信绿色能源站点方案所突破的最重要技术瓶颈,就是“智能调度+全栈监控+业务协同”的实现。
据爱立信中国移动无线产品方案总经理王晟泳介绍,与其他方案相比,爱立信“赋智型绿色”基站方案的技术核心是爱立信最新推出的站点智能管理器,实现了质量保障、多种能源的智能调度、全栈实时监控、能源与业务智能协同等方面的突破。
首先,该方案将光伏板、风力发电机(这次江苏和广东都没有风能,后续在其他省开展的合作将会使用太阳能+风能+电池,可能也会把市电加上,用于备用。) 所产生的绿色能源经由爱立信新能源电源板与蓄电池统一接入至爱立信站点智能管理器,可实现对多路能源进行统一管理和智能优化调度。
其次,该方案通过将站点智能管理器远程接入到和基站相同的网管系统,可实现基站和新能源的一体化监管,包括:全栈远程维护及软件升级,性能数据、配置数据、告警数据、电池健康状态等信息实时可见,可有效规避站点供电失效风险。
再次,该方案还可进一步根据基站业务状态及新能源供能水平,智能化的调整基站节能策略,从而实现基站业务状态与能源供应水平的动态优化协同。
最后,爱立信站点智能管理器与爱立信基站系统共产品平台,具备和基站相同的安全等级,可有效防范网络安全攻击。
效果如何?
据了解,该方案有效解决了传统“绿站”在部署过程中,质量控制困难、能源未统一调度、各单元缺乏统一监管、能源与业务需求分离四大痛点。
其中,在江苏部署的首个5G赋智型绿色基站的运行数据如下图所示,图中红色为切入该方案之前的市电产生的电能,绿色为太阳能产生的电能,蓝色为基站功耗,灰色为电池提供的电能。该站实现了百分之百的绿色能源供电。

在谈到商业价值时,王浩博表示,针对传输、市电均不可达的电信普遍服务和山区景点等场景,赋智型绿站可配合爱立信领先的微波产品共同使用,实现“无线”零碳基站部署。该方案也可应用于市郊供电紧张的站点,通过新能源的引入缓解供电压力、节省用电成本。
对于这两个场景,在移动整体网路中,具有相当的规模,爱立信方案可协助中国运营商实现偏远覆盖,将不可能变为可能,同时降低基站运营成本,具有广阔的商业前景。
爱立信与中国运营商合作,探索在“双碳”目标达成,建设“绿色低碳”网络方面新的合作点,主要集中探索“赋智型绿色”基站的适用场景,以及如何利用“赋智型绿色”基站的新功能,新特点与移动网络节能策略,部署策略,监控策略相结合,从而实现统一、高效、智慧化的部署和运行“绿色”基站系统。
“绿色”网络:智能多维化、智能全面化
从网络技术发展的历史来看,任何一代新的网络技术都会带来能耗的增加。但是包括爱立信在内的整个行业,都在致力于使用更少的能量来传递、处理和存储更多的信息,打破能耗曲线的增长。
2021年,爱立信制定了一个长期目标:2040年实现整个价值链的净零排放。在产品组合能耗方面,爱立信的目标是与2016年传统产品组合相比,到2022年爱立信无线系统实现节能35%,这个目标已提前一年完成,2021年实现了36%;在产品组合能效方面,爱立信的目标是到2022年5G产品组合比4G产品能效提高10倍,2021年已达到9.3倍。
此外,爱立信基于 “打破能耗曲线” 的理念,利用核心3要素的科学方法,结合国内运营商建设绿色5G网络的部署节奏和目标,推出先进、极致、智能的三级节能策略。
第一,先进的设备级节能。结合新工艺、新器件、新材料等的应用进行系统级创新设计,持续降低无线主设备的功耗。
第二,极致的站点级节能。现有无线网节能软件功能包括射频单元的符号关断、通道关断、浅层休眠、深度休眠、潮汐功放、下行功率控制等均已在客户的现网中规模部署,运营商可根据业务量的有无、高低开启相应的节能功能,不影响5G用户体验的同时实现节能降耗。同时爱立信在关断深度化、关断精细化和能源清洁化等方面持续创新。
第三,智能的网络级节能。爱立信通过人工智能和机器学习(AI-ML)的智能全面化新系统,实现智能小区网络级节能和智能基础设施节能。
爱立信认为,未来的“绿色”网络建设朝着智能多维化、智能全面化发展。在智能多维化方面,从频域、时域、空域、功率域、多层网络域等多维度智能联合节能。在智能全面化方面,将无线网主设备、无线网节能技术、基础设施全面通过控制软件监测分析能耗,实现主设备和基础设施节能的自动化及网络级节能策略的优化。