人工智能(下文簡稱“AI”)連同它帶來的“節能功能”,有利于運營商降低能耗和運營成本。本文將探討以下兩點:
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AI對打造可持續網絡有什么用?
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為什么將基站“連接”到管理系統對提升能效和開辟新收入來源至關重要?
正如我們在2022年《打破能耗曲線》報告中說的那樣,移動網絡的能耗伴隨著產品迭代而增加。隨著5G頻譜的擴大以及新興應用對基站密集化的需求不斷提高,如果我們不改變網絡和基礎設施的規劃、運營和部署方式,能耗還將持續上升。
運用AI和機器學習(下文簡稱“ML”)實現自動化和知情決策,對于打破能耗曲線、助力電信業實現凈零目標至關重要。
如何利用AI降低能耗?
通過先進的網絡設計和優化服務,AI已經對軟硬件的能耗性能產生了重大影響。網絡設計的功能主要集中在規劃上——通過不同的AI模型,讓運營商更深入地了解網絡及其用戶,從而實現精準搭建。
每個網絡和站都有各自的特點,因此高能效解決方案(如愛立信的5G RAN產品組合)必須提供適應無線站點需求的各種產品。運營商希望在客戶有需求的地方部署站點和服務。有了AI的洞察力,他們可以確定應該在哪些地方部署5G基站、新增加的載波或其他資源,以便將它們用在最有效的地方。
然而,網絡優化服務是影響力最大的領域。
正如我們近期在《愛立信技術評論》上發表的一篇關于“AI和確保高能效網絡”文章中所述,AI預測疊加節能功能,可根據網絡需求做出重要決策。它們可以決定未來幾小時內需要哪些資源,以及在此期間是否需要用到無線接入網(RAN)內所有頻段的容量,然后根據即將到來的需求動態關閉或開啟不同頻段或資源,從而在需求較低時節約能源。
正如上文中提到的《打破能耗曲線》報告所述,RAN及其有源和無源設備占到移動網絡總能耗的75%以上。因此,此類服務不僅會對運營商的可持續性產生重大影響,還會在很大程度上影響其利潤。
例如,遠傳電信71%的電費都產生自RAN。通過使用愛立信的服務連續性AI應用套件,遠傳電信在不影響網絡性能的情況下,每天降低了25%的RAN能耗。
但是,許多運營商在還沒有充分利用這些功能的情況下,就開始向更加可持續的網絡邁進。盡管全球面臨著能源價格波動、碳排放法規等重重壓力,許多運營商仍遲遲不愿啟用其網絡或RAN設備中的節能功能。
這可能是因為,他們認為這樣以來會不利于網絡性能或客戶體驗,也可能是因為他們并不了解這些功能可以產生的收益。但事實證明,AI解決方案也能讓他們高枕無憂。
運營商如何利用AI獲得洞察力?
通過愛立信咨詢服務,運營商可使用AI和ML預測進行分析,評估此類節能功能對其網絡的影響,在這一過程中不會對實際現網帶來任何風險或變更。
通過構建網絡中無線電環境的數字孿生,運營商可以在虛擬基站中對不同的參數進行微調,以此了解這些參數將如何影響用戶。數字孿生不僅基于實際網絡數據,還利用強化學習為模型提供反饋。這個過程會運行多次,直到確定最佳設置,而后將其應用到實際網絡中。
除了優化網絡之外,這種AI技術還能以其他方式來減少二氧化碳排放。基準測試對運營商來說十分重要,通過這一測試,運營商能夠證明自己的服務質量或在國內的排名,從而吸引新客戶并減少客戶流失。
在特定地區,“試駕”仍然是一種常見的基準測試方法。所謂“試駕”,就是在整個地區或國家范圍內驅車行駛數百公里甚至更遠,在此期間,車內的手機會不斷撥打電話和傳輸數據,以此計算和測出網絡的性能。
現在,可以通過虛擬試駕來完成這個步驟(這是一個高度人工化的過程,會產生大量排放并對氣候造成顯著影響)。AI預測功能可根據來自網絡的真實數據進行模擬駕駛,這意味著它不需要實際駕駛,卻可以降低成本、減輕交通壓力、減少排放以及免除駕駛員的安全風險。其結果也更加準確和具有洞察力。由于數據來自真實的網絡設備,因此它是在用戶實際所在地(比如用戶所在的住宅、辦公室或建筑物內),而不是外面的街道上測量網絡性能。
那么,除了降低能耗,AI還能通過哪些方式,讓網絡變得更加可持續?
AI如何實現智能能源應用?
正如我們的白皮書《利用移動網絡電力基礎設施為公用事業提供輔助服務》中所述,通過確保所有基站的充分連接,智能能源管理功能可以實現全方位的提升。
在這方面,我們不僅要關注上述RAN設備等有源基礎設施,還要關注無源設備,特別是電力系統的運行,其中還包括其他消耗電能的系統,比如恒溫系統或空調等。雖然電力系統的主要用途是將交流電轉換成直流電,并為有源設備提供備用電源,但如果將其數字化并進行遠程連接和控制,我們就可以更智能地使用和管理能源基礎設施和設備。
例如,許多國家的電價根據季節或高峰需求時段而波動。隨著能源成本居高不下、碳排放法規的出臺以及可再生能源的使用和需求量不斷增加(可再生能源的供應通常會因不同來源、在不同時段進行波動),這很可能會成為一項全球通行的標準。
通過聯網站點,運營商可以管理和統籌能源系統,以確定特定電力來源或行動的優先級或參與度,進而降低運營成本。例如,AI加持的應用可以告訴電力系統,在電價較高時或電網用電量達到一定的電網交流電限值(交流限值)時轉而使用電池(錯峰用電)。
從可持續性的角度來看,這些功能會更有趣——當運營商在投資基站的基礎上,繼續投資可再生能源,實現混合系統時。這時,愛立信AI技術和數據(如天氣預報、上文所述的電價和電網信息等)整合到一起,可以優化能效并進一步降低成本。
它們可以決定基站何時使用電網、太陽能或風能,以及何時使用可變電源進行電池充放電,確保一切準備就緒。根據我們對全球人工智能加速器(GAIA)測試數據的早期分析,我們發現,如果根據實時狀態優化電源,每個站點每年可節約1.5萬瑞典克朗的冷卻能源。
有什么在阻礙行業發展?
實現這一功能的最關鍵因素在于:要將所有站點中的無源設備連接起來!無論我們如何利用AI,都需要數據。在全球所有站點中,只有極少數站點的電力系統部署了IP連接,因此我們無法采集數據。而且,在許多情況下,它們也沒有連接到管理系統,所以我們也無法控制或監測現場情況。
AI的附加值尚不明確,也尚未得到業內的廣泛理解,這可能導致整個行業錯失良機。畢竟,業內都在致力于增強可持續性。GSMA發布的《2023年行業氣候行動現狀》報告顯示,已有62家運營商(占行業總收入的61%和連接總數的46%)承諾在2030年前實現科學減碳目標,快速減少直接和間接的碳排放。
這也在一定程度反映了過去的工作重點開始轉變。以前,電源和冷卻系統主要作用在于為無線基站提供安全可靠的基站解決方案。只要滿足這些要求即可,也不需要更多的工程專業知識或能力。
現在,情況發生了變化。能源問題已成為了大眾焦點。一些企業開始意識到他們因為只關注有源設備而錯失“節能良機”,現在,是時候將這些設備連接起來了!為了做好采取氣候和能源行動的準備,運營商們必須行動起來,將他們的基站,連同有源和無源設備進行適當的數字化。因為如果我們要在2050年前達成凈零排放的目標,就需要借助AI。
這不僅是為了我們生存的地球,而與此相關的所有行動者也將獲得新的收入來源。
開辟新的收入來源!
智能互聯基站將帶來獨一無二的新機遇,首先就是能源輔助服務項目進行交易,比如北歐國家的“干擾頻率控制儲備上調”(FCR-D up),該地區已放松了對電網市場的管制。在該系統中,網絡中的智能互聯基站可作為有源功率儲備,自動與電網斷開或重新接入電網,以保持電網頻率的平衡。
能夠混合發電的基站還可利用其AI預測和自動化功能來確定自身的能源需求、自動重新分配網絡中的能源資源,并確定何時應存儲多余的能源或將其出售給電網。這不僅可以減少排放、提升效率,還開辟了新的收入來源。隨著可再生能源和電氣化的進一步推進,能源資源的波動將繼續驅動全球能源貿易經濟的發展。
結語:利用AI推動能源和可持續發展!
當我們展望未來和不斷發展的技術時,有一樣東西仍然是社會的核心——我們的關鍵基礎設施。電網、供水和電信網絡是實現可持續發展的絕對關鍵,甚至聯合國可持續發展目標(SDGs)的目標9中也提出“建設具備抵御災害能力的基礎設施、促進具有包容性的可持續工業化,推動創新”。然而,這些關鍵基礎設施正面臨著日益復雜的威脅。隨著網絡安全日益復雜,AI將成為應對未來挑戰的關鍵。
最后,伴隨著氣候行動和“雙碳”法規政策的不斷發展,對能源透明度和問責制的要求也將水漲船高。一些運營商已經開始轉型,使用100%可再生能源,并以此為宣傳點,同時公開呼吁其他運營商一起行動起來。
我們已經在與電網公司進行對話,討論電網如何公開更多數據(有關可再生能源比例或所使用能源的碳足跡)。隨著行業和公眾對此類細化信息的需求不斷增長,AI也將在監測和分析這些信息和數據方面扮演別樣的角色。
大勢以至,誰也承受不起掉隊的代價。
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原文標題:什么秘密武器正在幫運營商“開源節流”?
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原文標題:什么秘密武器正在幫運營商“開源節流”?
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