自从2019年国内5G投入商用以来，5G用户数量、5G流量占比一直呈现快速增长态势，基于5G网络的创新业务也日益增多，随之而来的是网络能耗大幅上升。那么在提高网络性能、改善用户体验与绿色低碳之间究竟能否兼顾？在华为看来，这个问题完全可以通过绿色创新来解决。
今年，华为向全球发布了最新的性能、节能“双优”GigaGreen目标网解决方案，该方案中包含华为创新的有源天线单元MetaAAU、超宽频射频单元RRU、基带处理单元BBU、信号直通馈电技术SDIF，以及相应的整站智能感知GreenSite2.0、整网智能节能iPowerStar。华为无线网络SingleRAN产品线副总裁李海宁近日在接受采访时表示，GigaGreen方案可以在切实保障用户极优体验的同时，帮助运营商实现“双碳”承诺。
李海宁
华为无线网络SingleRAN产品线副总裁
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创新MetaAAU：极致节能
绿色节能是现代经济社会的大势所趋，然而5G网络商用以来，随着业务量的大幅攀升，运营商一直备受能耗问题的困扰。这不仅会影响到社会各界对5G实用性和可行性的评价，还将直接影响到运营商对5G网络投资回报的预期以及社会责任。到底要性能，还是要节能？有没有一条不影响用户体验，实现最佳的节能路径？
为破解这一难题，华为与运营商一起，围绕5G网络的节能减排开展了大量联合创新，比如华为与中国移动联合探索完成了绿色5G目标网项目，该项目实现了10%以上的整网节能成效，并因此在2022年巴塞罗那MWC大会上获得了通信业奥斯卡之称的GLOMO大奖。
在探索网络节能技术的过程中，华为意识到不同地区运营商面临的挑战各不相同。比如欧洲近年来能源价格上涨，导致电信运营商的电费支出激增，迫切需要在尽量不影响用户体验的情况下降低能耗。一些运营商为此设置了基站闲时断电，但是在遇到突发业务时会因为业务无法响应而导致用户投诉。李海宁告诉记者，今年2月土耳其地震期间，当地基站无法感知供电、备电等配套设备的状态而导致故障定位困难，拖慢了网络修复速度，因此基站主设备建立对电源、微波传输、环境温度、位置等信息的感知能力非常重要。
据测算，5G网络能耗的7成在基站，而基站能耗的9成在AAU设备，因此降低AAU的能耗至关重要。“与业界定时关断的策略不同，华为全新的MetaAAU产品支持极致休眠功能，休眠时功耗最低可达10W。”李海宁说。
目前华为MetaAAU是业界独家支持按需唤醒的AAU设备，当5G业务量较小时，可以智能平滑地将用户切换到低频，从而实现AAU模块的极致休眠；在业务负载升高时，MetaAAU会被及时唤醒，提供大带宽服务，真正做到“bit管理watt、0 bit 0 watt”。李海宁表示，华为未来还将推出支持更多频段的系列化MetaAAU产品，实现极致节能目标。
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超宽频RRU：增容降耗
为进一步降低5G能耗，华为还在业界率先推出了三频合一的真宽频RRU，三个频段共用一个宽频功放模块PA。李海宁表示，业界当下的解决方案都是把三个单频功放模块并列组装在一个RRU里，每个频段最大只能用三分之一总功率，不同业务负载下的不同频段功率容量无法共享。华为真宽频RRU的一套功放模块可以实现三个不同频段之间功率的动态共享，并且可以根据负载变化动态调整，避免宝贵的射频功率浪费。
据李海宁介绍，实测表明，1个超宽频RRU可以实现3个单频模块的功能，能耗降低30%。该产品在欧洲现网部署后，网络容量提升了1.25倍，能耗反而降低了15%。“未来华为真宽频RRU将继续推进创新，率先支持按需唤醒的极致休眠，实现0 bit 0 watt。”李海宁说。
为减少基站能耗，华为还在BBU、天线、线缆等领域开展了针对性的创新。对于BBU，华为通过不断优化软件、精细化管理所有物理部件，实现了基于业务的BBU浅层和深度休眠，实测最多可节能30%以上。针对国内广泛部署的CRAN场景，华为还创新地开发了BBU竖插框，通过改变BBU的风道方向来提升BBU的散热效率，实测可节能5%以上。“华为BBU的集成度在业界居于领先地位，用最小的体积、最少的功耗实现了最大规格，单小区功耗业界最低。”李海宁说。
此外，华为推出了独家SDIF(直通馈电网络)技术，通过免去天线每个阵子的线缆，将天馈效率提升20%，从而节省RRU的发射功率。该方案已经在中国、泰国、比利时、丹麦等多个国家规模部署，实测节能效果在18%-21%之间。华为还有独家的Meta Lens技术，可以让信号传输更聚焦，使得天馈效率增至90%，同等覆盖范围下能，降低网络能耗25%以上。
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智能联动：全网效率优化
综合在绿色站点领域的系列创新，华为在2022年发布了GreenSite2.0解决方案，在业界首次实现了业务与站点配套智能联动。GreenSite2.0方案可以智能感知电源、温度、天馈等多个维度的信息，实现电随业动、能随业动、温随业动和极简运维，大大提升了整站效率。现网测算表明，GreenSite2.0方案可以减少站点能耗15%以上。
随着无线基站数量的大量部署，不同区域的用户规模、业务变化各不相同，运营商需要根据各个小区的实际特点来优化基站节能策略。为此华为开发了创新的iPowerStar解决方案，可以根据不同时间、不同场景和不同业务类型来调整网络性能。李海宁表示，iPowerStar能够基于客户意图智能编排节能策略，实施调优节能参数，并且做到节能资源的毫秒级快速开关响应，在复杂网络条件下满足动态节能要求。以四频网络举例，iPowerStar可以在满足网络性能要求的基础上，实现网络节能30%。
“iPowerStar引入IntelligentRAN智能化技术，能够在兼顾用户体验的同时，降低多频、多制式复杂网络的能耗。”李海宁说。
目前华为GigaGreen方案已经在全球各地实现了规模部署，合作伙伴包括等多家跨国运营商。欧洲某运营商部署了近一千个GigaGreen站点，网络节能收益超过13%，高于客户此前的预期，在全球多个区域市场规模应用华为GigaGreen方案。
李海宁表示，华为一直在通过无线创新引领产业发展方向，在性能领先的同时做到能效最优。“华为正在继续推进天线、AAU、超宽频、智能化等领域的创新，同时借助独有的网络节能技术来降低手机、CPE等终端设备的能耗，实现移动网络端到端的绿色减排，为全球电信行业的‘双碳’战略做出自己的贡献。”李海宁说。
