Przy projektowaniu pierwszych stacji bazowych nie myślano też o tym, jak mają się zachować, gdy nie będą potrzebne. To nieco dziwne, bo od lat każde urządzenie elektroniczne w naszych domach ma jakiś licznik czasu, po którym zostanie uśpione, by nie pobierać energii bez potrzeby. Tymczasem stacje bazowe działały dzień i noc, często niepotrzebnie.
Przyczyną jest budowanie na zapas. Konstruktorzy sieci radiowych woleli zmarnować więcej energii, niż ryzykować, że połączenie zostanie utracone. W sieciach pojawiła się więc spora nadmiarowość, przez którą zużywają niemal tyle samo energii w czasie bezczynności, co podczas intensywnej pracy.
Dziś wiemy, że to nie jest potrzebne, a nowoczesna sieć nie może pracować w taki sposób. Raport ITU-R wykazał, że nawet w godzinach szczytu korzystania z sieci komórkowej w centrach miast pojawiają się przerwy w transmisji danych. To cenne ułamki sekund, podczas których można zmniejszyć pobór energii stacji bazowej. Trzeba tylko zastąpić czymś sygnał nadawany ciągle jak CRS (Cell Specific Reference).
Tu do gry wchodzi 5G NR, czyli New Radio. Nie potrzebuje ono stałego nadawania, więc komponenty stacji bazowych można bez obaw usypiać przy małym ruchu. Gęstsze rozmieszczenie stacji bazowych nie oznacza więc, że zużycie energii znacząco wzrośnie.
Ericsson przygotował symulację sieci ze stacjami bazowymi LTE i 5G NR w gęsto zaludnionym obszarze. W przeliczeniu na kilometr kwadratowy, sieć w standardzie 5G może zużywać mniej niż jedną trzecią energii, którą pochłania LTE na tym samym terenie.
Ericsson tłumaczy to dwoma czynnikami. Po pierwsze, możliwość uśpienia stacji bazowej 5G przekłada się bezpośrednio na oszczędność, gdy dane nie są przesyłane w sieci. Po drugie, oszczędności generują także wyższe prędkości. Jak? Wyższe prędkości pobierania zapewniają szybsze zakończenie zadań. W efekcie stacja bazowa 5G ma więcej czasu, by nic nie robić.
W skrócie sieci 5G mają więc możliwość dopasowania zużycia energii do aktualnych potrzeb. Rozwiązania Ericssona także znajdziemy w sieci 5G Plusa. Dodatkowo Plus będzie wykorzystywał technikę TDD (Time Division Duplex), która przyniesie dodatkowe oszczędności. Dzięki niej żadne pasmo częstotliwości nie leży odłogiem. Zależnie od potrzeb, pasma można wykorzystać jako downlink lub uplink. Podobnie jak na nowoczesnej autostradzie: w zależności od natężenia na drodze otwieramy kilka pasów ruchu w jedną stronę (downlink), a w razie wzmożonego ruchu w odwrotnym kierunku – przeznaczamy je do jazdy w drugą stronę (uplink), zwiększając tym samym płynność ruchu.
Źródło zdjęć: Ericsson, Nokia, Huawei
Źródło tekstu: Ericsson, Nokia, Huawei, wł.
