STOCKHOLM / İSVEÇ - Mobil veri trafiğinin 4 kattan fazla büyüyerek 2027'de ayda 288 EB'ye ulaşması bekleniyor. Mobil trafiği büyürken hizmet sağlayıcılar, karbon emisyonlarının azaltılmasına katkıda bulunmak için aynı anda enerji tüketimini azaltmayı hedeflediler. Mobil veri trafiği ayda 0,25 EB'nin hemen altından ayda 65 EB'ye yükseldi - neredeyse 300 kat bir faktör - ancak mobil ağların enerji tüketimi sadece yüzde 54 arttı.
Büyük teknolojik yenilikler, mobil ağların önemli ölçüde daha fazla trafiği desteklemesini sağlarken, yalnızca marjinal olarak daha fazla enerji tüketiyor ve 5G'nin artan veri taleplerini desteklemek için daha fazlası kullanılıyor.
Önde gelen hizmet sağlayıcılar, enerji tüketimini kademeli olarak azaltacak bütünsel bir ağ yaklaşımı uygulayarak bu zorluğun üstesinden geliyor.
Mobil abonelikler 2011'de 6 milyardan 2021'de 8.1 milyara yükseldi, akıllı telefon abonelikleri aynı dönemde 0,7 milyardan 6,3 milyara yükseldi ve trafiği ayda 0,25 EB'den ayda 65 EB'ye çıkardı - neredeyse 300 kat bir faktör . Bu trafik artışı, artan nüfus kapsamı ve paralel olarak çalışan çok sayıda mobil nesil tarafından desteklenerek gerekli trafik kapasitesi eklendi.
Son 10 yılda trafik katlanarak artarken, hizmet sağlayıcıların küresel ağ enerji tüketimi 91TWh'den tahmini 150TWh'ye sadece yüzde 64 arttı. Bu, trafik büyümesi ile artan enerji tüketimi arasında yalnızca zayıf bir ilişki olduğunu göstermektedir. Birden fazla mobil nesil ile artan nüfus kapsamına yansıyan, yeni bantların ve ekipmanın konuşlandırılmasıyla daha güçlü bir bağlantı vardır.
Büyük teknolojik yenilikler, mobil ağların yalnızca marjinal olarak daha fazla enerji tüketirken önemli ölçüde daha fazla trafiği desteklemesini sağlamıştır. 5G standartları ve spesifikasyonu aracılığıyla, yalnızca artan veri taleplerini desteklemeye devam etmek için değil, aynı zamanda enerji tüketimini azaltmaya yardımcı olmak için yeni yenilikler devreye giriyor. Radyo Erişim Ağı (RAN), mobil ağlardaki toplam enerji tüketiminin büyük çoğunluğunu oluşturduğu için kilit bir odak alanıdır.
Trafik büyümesini destekleyen bir yenilik alanı, spektrum verimliliğinin evrimidir.1 Bu, 4G'ye kıyasla 5G için yüzde 200 artış da dahil olmak üzere, her nesil mobil teknoloji ile önemli ölçüde artmıştır. Bu, modülasyon iyileştirmelerinden ve bant genişlikleri arttıkça ölçek etkilerinden kaynaklanır ve enerji tüketiminin trafikle aynı oranda büyümesini önlemeye büyük katkı sağlar.
Tipik ağ trafiği modellerini incelerken, çok yüklü zamanlarda bile veri aktarımlarında birkaç kısa boşluk gözlemlenebilir. Bu boşluklar sırasında, bileşenlerin hızlı bir şekilde uyku moduna alınması ve yalnızca bir sonraki iletimden önce yeniden etkinleştirilmesiyle güç tüketimi azaltılır. Daha uzun boşluklar, daha fazla bileşenin uyku moduna alınabileceği ve enerji tüketimini daha da azaltacağı anlamına gelir.
4G standardında, Mikro Uyku ve diğer enerji tasarrufu özelliklerinin çalışabileceği boşluklar çok kısadır - en fazla 0,2 ms. 5G Yeni Radyo (NR) standardı, radyo ağlarındaki tipik trafik etkinliği bilgisine ve radyo ağı ekipmanında uyku durumlarını destekleme ihtiyacına dayalı olarak tasarlanmıştır. Bu, 5G NR'nin enerji tasarrufu özelliklerini uygulamak için çok daha iyi destek sağlamasına olanak tanır.
10 yıllık büyüme faktörleri
Zorunlu iletimler arasındaki süre, bağımsız modda 20 ms ve bağımsız olmayan modda 160 ms - 4G'den 100 ila 800 kat daha uzun olabilir. Ek olarak, 5G NR, frekans alanında çok daha az her zaman açık sinyal iletimi gerektirir.
5G NR standardı üzerinde anlaşmaya varıldığında üstün radyo ağı enerji performansı önemli bir husustu. Ultra yalın tasarımı, önceki nesillere kıyasla ağ enerji tüketimini önemli ölçüde azaltmak için yeni olanaklar yaratır. Aynı zamanda çok daha yüksek bir kapasiteye sahiptir ve belirli bir trafik hacminin kullandığı toplam kapasitenin yüzdesi olarak daha düşük yükler üretebilir. Bu, daha derin ve daha uzun uyku süreleri ile birleştiğinde, 5G NR ürünlerinin enerji tüketimini önemli ölçüde azaltma potansiyeli ile sonuçlanır ve sonuçta genel ağ enerji tüketimini düşürür.
Hizmet sağlayıcılar için bütünsel bir yaklaşım
3G'den bu yana her yeni mobil neslin dağıtımı, mobil ağ enerji tüketimini artırma konusunda endişelere yol açtı ve 5G de bir istisna değil. Artan trafik taleplerini karşılamak için 5G'nin önceki nesillerle aynı şekilde kullanılması halinde, mobil ağların enerji tüketiminin önemli ölçüde artacağından korkuluyor. Bununla birlikte, tarihi rakamlar zaman içinde küresel enerji tüketiminde bir artış gösterse de, bazı erken beklentiler kadar önemli değil. Yeni mobil nesillerden elde edilen verimlilik kazanımlarının yeni yenilikçi operasyonel yaklaşımlarla birleştirilmesi, ağ enerji tüketimini yönetilebilir bir seviyede tutmak için kritik önem taşıyor.
Sektörün net sıfır karbon emisyonu arzusunu karşılamak için, küresel ağ enerji tüketiminin yukarı yönlü gidişatını kıran bir yaklaşım gereklidir. Önde gelen hizmet sağlayıcılar, enerji tüketimini kademeli olarak azaltacak bütünsel bir ağ yaklaşımı uygulayarak bu zorluğun üstesinden geliyor. Bu, Şekil 35'te örneklendiği gibi ağ tasarımı, inşa ve enerji-akıllı operasyonlarda uygulanabilecek yeni özellikler ve yeteneklerle ağ modernizasyonunun birleştirilmesiyle elde edilir. Bu bütünsel yaklaşıma ek olarak, yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş, karbon emisyonlarındaki genel azalma.
Farklı dağıtım senaryolarını kapsayacak geniş bir ekipman yelpazesine sahip olmak, ağların hassas bir şekilde oluşturulmasını sağlar. Daha fazla yere sığdırmak için, en yeni Massive MIMO telsizlerinde ultra hafif bir tasarım kullanılır ve bu onları daha küçük ve daha enerji verimli hale getirir. Bu, Vodafone İngiltere'nin Londra ofisi olan Speechmark'ın çatısına bir anten yerleştiren Vodafone UK tarafından saha düzeyinde gösterilmiştir. En yeni anten entegre radyo çözümünün devreye alınması, ekipmanın günlük enerji tüketiminin önceki nesillere kıyasla ortalama yüzde 43 ve yoğun olmayan zamanlarda yüzde 55'e kadar düştüğünü gördü - tüm bunlar, sitenin trafik taleplerini karşılamaya devam ederken.
Enerji açısından verimli bir mobil hizmetin 360 derecelik görünümü
Endonezya'daki Indosat Ooredoo için bir zorluk, 68 makro siteden oluşan oldukça yüklü bir 4G konut kümesinde KPI'ları düşürmeden güç tüketimini azaltmaktı. Bunu başarmak için, enerji tasarrufu sağlayan yazılımı etkinleştirerek ve site altyapısını akıllıca çalıştırarak bütünsel bir yaklaşım benimsediler. Uyku modlarına odaklanan 4G enerji tasarrufu özellikleri, ek olarak 3.000 sitede altyapının akıllı yönetimi için yapay zeka ve veri analitiğini benimser. Indosat Ooredoo, gelişmiş operasyonel verimlilikler gerçekleştirdi ve ağ KPI'larını korurken önemli ölçüde güç tasarrufu sağladı.
Mobil ağ sitelerine yenilenebilir enerjinin tanıtılması
Yenilenebilir kaynaklara geçiş, sürdürülebilir enerji satın almanın ötesine geçiyor. Net-sıfır emisyona yönelik kararlı bir adımda, Deutsche Telekom güneş enerjisini ilk kez ticari mobil geniş bant sitelerine getirdi.
12 metrekarelik güneş panelleri, 2020'nin ikinci yarısında Deutsche Telekom'un Almanya'nın Dittenheim kentindeki mobil sitesine kuruldu. Temmuz 2021 boyunca, sitenin toplam güç kaynağına ortalama yüzde 14 katkıda bulundular ve 12:00 arasında yaklaşık yüzde 83'e yükseldiler. PM ve 2:00 PM. Bu, Haziran ayında günde ortalama 11,5 kWh güneş enerjisi hasadı sağladı ve güneşli günlerde 15,1 kWh'ye yükseldi. Kış da dahil olmak üzere yıl boyunca, güneş enerjisinin toplam RAN sahası enerjisinin yaklaşık yüzde 11'ine katkıda bulunacağı tahmin edilmektedir.
Mobil ağlar hikayenin yalnızca bir parçası
Yenilenebilir kaynaklara geçişin, ekipmanın modernizasyonunun ve günümüzün mobil ağlarının enerji tasarrufu özelliklerinin tam olarak kullanılmasının bir kombinasyonu, anında olumlu bir fark yaratabilir ve hizmet sağlayıcıların net sıfır emisyon hedeflerine önemli ölçüde katkıda bulunabilir.
Ancak toplumsal etkisi çok daha fazladır. Bağlantı, iklim değişikliğinin ele alınmasına yardımcı olmak için hızlı, ölçeklenebilir bir aracı temsil eden etkinleştirici bir teknolojidir. Gerçekten de dijital teknoloji, dünyanın iklim kriziyle başa çıkmak için sahip olduğu en güçlü, ölçeklenebilir araç olabilir. Bir hızlandırıcı olarak, 2030 yılına kadar küresel emisyonları yüzde 15'e kadar azaltabilir2 ve tüketici ve iş kararlarını ve sistem dönüşümünü etkileyerek dolaylı olarak yüzde 35'lik daha fazla azalmayı destekleyebilir.