1、 第 1 页 1 绿色 5G 核心网白皮书 第 0 页 0 绿色 5G 核心网白皮书 第 1 页 1 绿色 5G 核心网白皮书 1 1 引言引言 随着 5G 在全球大规模商用,大量基站、边缘数据中心、大型数据中心陆续部署,网络流量持续增长,能耗大幅攀升,5G 网络及应用的绿色转型迫在眉睫。核心网作为 5G 网络的核心,需要不断探索节能降耗技术,引入智能元素,在整个网络绿色转型过程中发挥大脑作用,实现端到端联动节能,并引入新材料、新架构、新算法提升资源能效。本白皮书通过对影响核心网绿色转型的关键因素进行分析,找出转型的方向和目标,然后着重介绍服务器、云平台、网元、运维管理等各个层面的关键节能提效
2、技术和收益,并提供行业实践案例,旨在为运营商和行业在构建绿色网络时提供理论支撑和借鉴参考,促进业界共同推进网络节能技术的研究和创新,为国家“双碳”目标和绿色地球贡献力量。2 2 绿色发展,网络先行绿色发展,网络先行 2.12.1 绿色发展的绿色发展的机遇机遇与挑战与挑战 根据 GSMA 分析,近一个世纪以来,全球气温正趋向变暖,如图 2-1 所示,尤其是进入八十年代后,全球气温明显上升。如果不加以管控,2100 年全球平均温度将升高 3,地球不再适宜人类居住。图 2-1 全球碳排放和气温变化 第 2 页 2 绿色 5G 核心网白皮书 当前气候变化对全球各个居住地区的影响越来越大,伴随着极端气候
3、变化,全球经济发展和人类生活受到巨大冲击,气候变暖已经变成人类共同面对的巨大挑战。因此“碳减排”成为了全球重要国家的共识。截至到 2021 年底,已有 130 多个国家、116 个地区、234 个城市以及 683 家企业提出碳中和目标。中国也在 2020 年 12 月 12 日联合国气候峰会上,承诺力争绿色发展,在2030 年前实现碳达峰,努力争取 2060 年前实现碳中和的目标。世界已开始进入双碳时代,全球经济发展模式正从能源资源依赖型走向能源技术依赖型。我国处于工业化中后期,工业生产过程中的单位产品能源消耗与国际先进水平还存在较大差距,对这些行业进行绿色转型潜力巨大。与此同时,5G 商用迄
4、今已三周年,5G 从网络建设、用户规模、智能终端等方面取得了巨大成就,5G ToB 业务也从 1 到 N,实现了与千行百业的深度融合。5G 新基建作为推进千行百业数智化转型的发动机,在双碳时代到来之际,通过数智化转型,持续推进绿色网络建设,优化网络节能技术,实现行业绿色转型,将为 5G 网络带来巨大机遇。随着用户业务向多感官、富媒体、强交互、高度沉浸转变,网络需要更大带宽和更低时延,导致 5G 网络流量快速增长并将远超 4G 流量,对比相同 4G 覆盖范围,需要几倍的 5G 站点才能满足用户覆盖需求,从而产生数倍于 4G 的能耗。因此如何通过创新技术打造绿色数字化基础设施是5G 网络发展面临的
5、主要挑战。2.22.2 绿色绿色低碳低碳是未来网络演进的基础是未来网络演进的基础 面对未来社会发展需要,国内外知名行业协会 IMT-2030(6G)推进组、NGMN、美国 ATIS(电信行业解决方案联盟)、欧盟 Hexa-X(6G 旗舰研究计划)一致认为绿色低碳是未来网络演进技术基础。NGMN 认为下一代网络三大核心目标包括:社会和环境效益、体验新颖的扩展的且差异化的服务,以及创造更高价值的运营。社会和环境效益要求环境可持续性,改善端到端环境的影响、能源效率和数字包容性等是未来技术考虑的核心。第 3 页 3 绿色 5G 核心网白皮书 图 2-2 NGMN 6G 动机和驱动力 美国 ATIS 正
6、致力于“在未来 10 年内推动北美 6G 移动技术以及未来技术的领先地位”,并认为下一代网络等于 Green G,可持续性(Sustainability)是其六大目标之一:从根本上改变用电力支持下一代通信和计算机网络的方式,同时加强信息技术在保护环境方面的作用。图 2-3 ATIS 发布的下一代网络目标 Hexa-X 定义全新的 6G 智能网络架构,认为可持续性(Sustainability)是 6G 三大基石之一,目标为:优化数字基础设施,实现节能降耗,有效减少温室气体排放,为行业、社会和决策者提供高效且可持续的数字化工具。图 2-4 Hexa-X 定义的 6G 网络基石 第 4 页 4 绿