Raport Ericsson: Czy możemy wprowadzić 5G i zmniejszyć zużycie energii?

Sektor ICT odpowiada za 1,4% światowej emisji dwutlenku węgla, ale ma możliwość 15% redukcji w innych sektorach, takich jak energetyka, przemysł czy transport. Jeśli sieć 5G zostanie wdrożona w taki sam sposób, jak poprzednie generacje, zużycie energii gwałtownie wzrośnie. Obecne roczne globalne koszty energetyczne związane z eksploatacją sieci komórkowych wynoszą 25 mld USD. Zarówno z punktu widzenia wydatków, jak i śladu węglowego, zużycie energii jest jednym z największych wyzwań branży. Eksperci firmy Ericsson podkreślają, że należy wprowadzić rozwiązania, które umożliwiają operatorom wykorzystanie jak najmniejszej ilości energii przy jednoczesnym zarządzaniu oczekiwanym wzrostem transferu danych oraz zaspokajając potrzeby obecnych i przyszłych sieci 5G.
Jak przełamać rosnącą krzywą energetyczną
„Możliwe jest przełamanie krzywej energetycznej, tj. obniżenie całkowitego zużycia energii w sieci komórkowej w stosunku do obecnego poziomu i sprostanie ogromnemu wyzwaniu, jakim jest wzrost ruchu. Uważamy, że jest to wręcz nasza odpowiedzialność, wraz z pozostałymi podmiotami z branży ICT. Dzięki prowadzonym przez nas od ponad 20 lat szeroko zakrojonym badaniom udowodniliśmy, że mobilne sieci szerokopasmowe są czynnikiem sprzyjającym zrównoważonemu rozwojowi, wzrostowi gospodarczemu i ograniczeniu emisji dwutlenku węgla” – mówi Marcin Sugak, ekspert firmy Ericsson.

Sektor ICT odpowiada jedynie za 1,4% światowej emisji dwutlenku węgla, ale ma potencjał, aby umożliwić 15% redukcję w innych sektorach, takich jak energetyka, przemysł i transport. Z perspektywy cyklu życia, główna część naszego śladu węglowego pochodzi z używanych na co dzień urządzeń elektrycznych np. komputerów i smartfonów. Zużycie energii drastycznie wzrośnie, jeśli 5G zostanie wdrożone w taki sam sposób, jak 3G i 4G. Niektórzy dostawcy usług komunikacyjnych oszacowali nawet podwojenie zużycia energii w celu zaspokojenia rosnącego zapotrzebowania na ruch, przy jednoczesnej poprawie sieci i wprowadzeniu 5G. Nie jest to zrównoważone z punktu widzenia kosztów ani ochrony środowiska.

„Dzięki standardowi 5G i wysiłkom miedzy innymi ośrodka badań i rozwoju Ericsson w Łodzi i Krakowie, możliwe jest znaczne zmniejszenie zużycia energii. 5G jest najbardziej świadomym energetycznie standardem. Pozwala systemowi mobilnemu na bardziej efektywne wykorzystanie inteligentnych trybów uśpienia. Dodatkowo umożliwia rozszerzenie zasięgu poprzez wykorzystanie niższych pasm przy jednoczesnym zwiększeniu przepustowości i prędkości dzięki agregacji operatorów” – tłumaczy Marcin Sugak.

Aby przełamać krzywą rosnącego zużycia energii w sieciach komórkowych, należy pamiętać o czterech głównych elementach strategii wdrożenia sieci 5G. – „Wspólnie z naszymi klientami udoskonaliliśmy różne rozwiązania w celu osiągnięcia znacznych oszczędności energii. Wykonanie pierwszego kroku przynosi natychmiastowe oszczędności i dostarcza danych, które mogą być wykorzystane na późniejszych etapie” – mówi ekspert firmy Ericsson.

Przygotowanie sieci
Modernizacja technologii sieciowej nawet na obszarach o małym natężeniu ruchu przyniesie zwrot z inwestycji już po trzech latach, biorąc pod uwagę tylko i wyłącznie oszczędności wynikające z niższego użycia energii. Modernizując sieć za pomocą najnowszych technologii i wymieniając stare urządzenia, można zrealizować nowe możliwości biznesowe, a jednocześnie uzyskać znaczne oszczędności energii. Wdrożenia poprzednich generacji sieci mobilnych były często zarządzane poprzez dodawanie nowych urządzeń przy zachowaniu istniejących zasobów sieciowych. Ta praktyka musi ulec zmianie.

Aktywacja oprogramowania do oszczędzania energii
Funkcje oszczędzania energii są już dostępne poprzez Radio Access Network (RAN) i mogą być natychmiast aktywowane. Dodanie elementu uczenia maszynowego przyniesie dalsze oszczędności. Funkcje inteligentnego zarządzania energią takie jak np. micro sleep Tx (MSTx) mogą zmniejszyć jej zużycie przez urządzenia radiowe nawet o 15% przy zachowaniu tego samego komfortu użytkowania. Oprogramowanie 5G ma zapisaną oszczędność energii w swoim DNA. Jego zaawansowane funkcje będą się nadal rozwijać, a wydajność sieci będzie wzrastać wraz z upływem czasu.

Budowa 5G z precyzją
Ważne jest, aby mieć odpowiedni sprzęt we właściwym miejscu. Budowanie 5G z precyzją polega na optymalizacji wydajności sieci na nowych częstotliwościach 5G przy jednoczesnym utrzymaniu nakładów inwestycyjnych oraz kosztów utrzymania w określonych granicach. Możliwe jest szybkie wdrożenie 5G bez konieczności dodawania kolejnych energochłonnych urządzeń. Oznacza to, że dostawcy usług mogą ograniczyć wzrost zużycia energii przy wprowadzaniu 5G.

Inteligentne zarządzanie infrastrukturą lokalną
Dzięki zastosowaniu sztucznej inteligencji, dostawcy usług mogą aktywniej obsługiwać infrastrukturę sieci. Dostępny budżet energetyczny i nawet sama przestrzeń są często ograniczone i dlatego wymagają rozwiązań kompaktowych i efektywnych energetycznie. – „Należy wprowadzić narzędzia do kontroli urządzeń pasywnych oraz umożliwić prewencyjną konserwację i bezdotykowe rozwiązywanie problemów w celu zmniejszenia kosztów, zużycia energii i wizyt na miejscu. Przypadki klientów pokazują, że dzięki inteligentnym rozwiązaniom sterowania obiektem dostawcy usług obniżyli zużycie energii w zakładzie nawet o 15%. Dodatkowo, chociaż dostępnych jest wiele funkcji umożliwiających optymalizację aktywnych elementów obiektu (tj. sprzętu radiowego), często pomija się elementy pasywne wspierające sieć dostępu radiowego (RAN), mimo że mogą one stanowić ponad 50% całkowitego zużycia energii w obiekcie” – tłumaczy ekspert firmy Ericsson.

Polska u progu 5G
Sprzęt firmy Ericsson jest gotowy do pracy w sieci 5G już od 2015 roku. Jest to możliwe dzięki aktualizacji do 5G za pomocą zdalnej instalacji oprogramowania. Komisja Europejska oczekuje, że do 2025 r. kraje członkowskie będą posiadać szerokie pokrycie siecią 5G. Ericsson jest aktywnym promotorem rozwiązań 5G w Polsce – wdrożył pierwszą komercyjną sieć 5G w Polsce z firmą Polkomtel, 5G w sieci Play, sieć testową w Warszawie z Orange oraz kampus 5G na Politechnice Łódzkiej. Ericsson współpracuje z operatorami, ośrodkami badawczo-rozwojowymi, środowiskiem akademickim oraz ze start-upami i przemysłem.

Ericsson posiada obecnie ponad 122 komercyjnych umów 5G, z których
77 to aktywne sieci działające w ponad 30 krajach. Ericsson jest również liderem w standaryzacji 5G, z większością udziałów dla 4G i 5G. Biorąc pod uwagę deklaracje zgłoszone do Europejskiego Instytutu Norm Telekomunikacyjnych (ETSI), stosując filtr niezbędności, Ericsson jest na szczycie wyścigu patentowego 5G. Według analizy firmy prawnej Bird & Bird, Ericsson posiada największą liczbę znaczących patentów SEP (standard-essential patent) związanych z 5G na świecie (15,8%).

*Raport firmy Ericsson „Breaking the energy curve An innovative approach to reducing mobile network energy use” można znaleźć tutaj: https://www.ericsson.com/495d5c/assets/local/about-ericsson/sustainability-and-corporate-responsibility/documents/2020/breaking-the-energy-curve-report.pdf