Jeśli zaglądacie na nasz blog, to prawdopodobnie trafiliście na niejeden wpis o działaniach Orange na rzecz środowiska i klimatu. Od farm wiatrowych i wykorzystania energii słonecznej, przez Zielone Salony Orange, aż po gniazda dla ptaków na stacjach bazowych. Teraz przyszedł więc czas, aby przyjrzeć się bardziej technicznym aspektom działania naszej sieci mobilnej. Mam na myśli efektywność energetyczną i rozwiązania, dzięki którym jest bardziej przyjazna środowisku.
Sieć i usługi telekomunikacyjne to nasz fundament. Nie dziwi zatem, że odpowiadają za przeważającą większość zużycia energii elektrycznej i tym samym – większość emisji dwutlenku węgla. Jak wiecie od 2014 r. w Orange Polska mamy program Optymalizacji Energii (EOP), który obejmuje nasze sieci, budynki data center, salony oraz biura. W jego ramach zrealizowaliśmy ponad 270 inicjatyw, dzięki którym zaoszczędziliśmy ponad 1,1 TWh i uniknęliśmy emisji ponad 800 tys. ton CO2.
Oszczędność jest konkretna. 5G – szybsza i bardziej efektywna energetycznie
Ogólna zasada brzmi: im nowsza generacja sieci mobilnej, tym wyższa jej efektywność energetyczna. Porównując 3G do 2G oraz 4G do 3G można uzyskać ok. 10-krotną oszczędność energii przy przesłaniu 1 GB danych. Podobnie jest w przypadku 5G. Założeniem jest, żeby sieć Orange do 2025 zużywała co najmniej 7 razy mniej energii na 1 GB przesłany w technologii 5G niż w LTE, a do 2030 nawet co najmniej 15 razy. Oczywiście jak zawsze – mniejsze zużycie energii to w konsekwencji niższe emisje CO2.
Dla sieci RAN działania skupione na zwiększeniu efektywności energetycznej prowadzimy pod hasłem „Zero Watt @ Zero Load”. Oznacza to korelację zużycia energii przez urządzenia infrastruktury mobilnej z ich rzeczywistym obciążeniem. Mówiąc obrazowo – są okresy, gdy cyklicznie obserwujemy znacznie mniejsze obciążenie sieci. Najlepszym przykładem jest noc, gdy większość z nas śpi. W takich okresach chcemy maksymalnie zmniejszyć zużycie energii urządzeń sieciowych. Realizujemy to między innymi przez „inteligentne” wyłączenia części zasobów – już teraz na niektórych stacjach bazowych wyłączamy w nocy LTE w paśmie pojemnościowym 2600 MHz. Ruch sieciowy obsługują wtedy pozostałe częstotliwości. Oprócz tego, w warunkach mniejszego obciążenia zmniejszamy ilość kanałów MIMO i wykorzystujemy sekundowe okresy przerw w transmisji danych, by wyłączać elementy nadajników.
Dodam, że sieć 5G jest elastyczniejsza niż poprzednie generacje. Będziemy więc mogli w coraz krótszych odcinkach czasu i częściej włączać/wyłączać zasoby 5G w danym paśmie. Oczywiście, w sposób całkowicie niezauważalny dla użytkowników, przy niezmiennie wysokiej jakości usług.
Zielony algorytm: Time Shifting
Warte uwagi, w kontekście optymalizacji energii, są także urządzenia wspierające na stacjach bazowych. To różnego rodzaju systemy zasilania, chłodzenia i baterie. Skupmy się na tych ostatnich. Po co nam baterie na stacjach bazowych? To system awaryjny. Gdyby zabrakło standardowego zasilania, baterie mają przejąć jego funkcje i umożliwić działanie sieci, aż do momentu usunięcia awarii.
Przez lata stosowane były głównie baterie kwasowo-ołowiowe. Teraz wprowadzamy nowe, lepsze baterie – litowo-jonowe (Li-ion). Dlaczego lepsze? Bo świetnie nadają się do pracy cyklicznej, czyli codziennego ładowania i rozładowywania. Dzięki temu możemy realizować tzw. Time Shifting. Przygotowany algorytm ustala indywidualnie dla każdej stacji bazowej harmonogram pracy. Bazując na tym algorytmie, kupujemy energię elektryczną w preferowanych godzinach i ładujemy nią baterie. Następnie rozładowujemy je na potrzeby pracy urządzeń sieciowych. Pozwala to nie tylko uzyskać niższe ceny stawek za energię, ale także kupować zieloną energię z odnawialnych źródeł. Korzystanie z OZE to jeden z celów prowadzących Orange do osiągnięcia neutralności klimatycznej netto do 2040 r.
Po drugie, baterie litowo-jonowe charakteryzują się większą odpornością na wysokie temperatury niż kwasowo-ołowiowe. Umożliwia to podniesienie dopuszczalnej temperatury w pomieszczeniach z bateriami Li-ion o 5 stopni. Dzięki temu zużywamy mniej energii do zasilania urządzeń chłodzących.