Nagyobb adatforgalom mellett is kevesebb energiát fogyasztanak az 5G hálózatok

Az épületek energiahatékonyságának növelésében is szerepet játszhat a technológia

Ha az 5G-s megoldásokat ugyanolyan módon használnánk, mint a 3G és 4G hálózatokat, akkor a növekvő kapacitás miatt az energiafogyasztás drasztikus emelkedése következne be. Egyes szolgáltatók akár kétszeres növekedéssel is számíthatnának, ami a jelenlegi energiapiaci helyzetben különösen érzékenyen érintené őket és a fogyasztókat egyaránt. Az 5G azonban – ha megfelelő körültekintéssel alkalmazzák – az energiafogyasztás jelentős csökkentését teszi lehetővé, derül ki az Ericsson kutatásaiból. A vállalat tavaly egy olyan tesztprojektről is beszámolt, amelynek során forgalomarányosan 90%-kal kevesebb energiát fogyasztott az 5G hálózat a 4G-nél. Sőt, a technológia más szektorok fogyasztásának – és kibocsátásának – csökkentését is felgyorsíthatja.

Az 5G hálózat megfelelő kiépítésével a mobilszolgáltatók egyszerre csökkenthetik energiaköltségüket és tehetik hatékonyabbá a növekvő hálózati forgalmuk kezelését – állapította meg az Ericsson tanulmánya. A kutatás legfőbb megállapítása, hogy az Ericsson által javasolt megoldások alkalmazásával megtörhető az „energiagörbe”, vagyis az 5G-re való áttérés esetében elkerülhető, hogy a korábbi generációváltásokhoz hasonlóan az energiafogyasztás megugrásával járjon az új hálózat jelentette technológiai ugrás.

Növekvő adatláz, takarékos hálózat

„Az elmúlt két évben a világ mobilhálózatain zajló adatforgalom megduplázódott, és elérte a havi 100 milliárd gigabájtot. Ez közel négymillió évnyi HD minőségű film streamingjének felel meg – mutat rá Fredrik Jejdling, az Ericsson ügyvezető alelnöke. – A felhasználók egyre nagyobb adatforgalmat bonyolítanak le: egy átlagos okostelefon-felhasználó esetében ez havi 15 gigabájtot jelent. Ennek legnagyobb részét nagy felbontású videók adják, a teljes adatforgalomnak immár 69%-a videótartalom, ami 2027-re várhatóan 79%-ra emelkedik. A növekvő energiaköltségek korában kockázatot jelentene, ha a gigabájtokkal együtt az energiafogyasztás is nőne, az 5G technológia használatával azonban megszakítható ez az összefüggés: úgy nőhet a hálózat kapacitása, hogy nem fogyaszt több energiát.”

Kétszeres növekedés helyett mérhető csökkenés

Ha az 5G-s megoldásokat ugyanolyan módon építenénk ki és működtetnénk, mint a 3G és 4G hálózatokat, akkor a hálózati eszközök energiafogyasztása drasztikusan növekedne. Egyes szolgáltatók akár kétszeres növekedéssel is számíthatnának, ami különösen érzékeny lenne emelkedő energiaárak esetén. Az 5G azonban – ha körültekintéssel alkalmazzák – az energiafogyasztás jelentős csökkentését is lehetővé teszi.

A technológiában rejlő potenciált az Ericsson az elmúlt az elmúlt időszakban több gyakorlati demóval is igazolta: a Telefónica mobilszolgáltatóval Brazíliában és Spanyolországban végzett tesztje szerint az 5G forgalomarányosan 90%-kal kevesebb energiát fogyaszt a 4G-nél (watt/Mbps). A Vodafone-nal közös teszten pedig a brit szolgáltató londoni 5G hálózatának teljes fogyasztása összességében 43, csúcsidőn kívül 55%-kal csökkent.

Mintha minden hetedik autót levennénk az utakról

A takarékosság nem csak az energiapiaci fejlemények miatt, hanem környezetvédelmi szempontból is fontos. Az Ericsson megbízásából tavaly készült tanulmány rávilágított, hogy az Európai Unió 2017-es kibocsátásának akár 20 százalékával is csökkenthető lenne a karbonszennyezés az alapvető digitalizációs megoldások szélesebb körű használatával.

A szakmai anyag kiemelte: ha a négy legnagyobb kibocsátású szektor – az energetika, a közlekedés, a gyártás és az építőipar – nagy arányban tenné magáévá az 5G által nyújtott megoldásokat, akkor a korábbiakon túl még évi 55–170 millió tonna szén-dioxid-ekvivalens (Mt CO2e) kibocsátást spórolhatnának meg – ez annyit jelent, mint ha az EU-ban közlekedő minden 7 autóból 1-et levennénk az utakról. A 2030-as célként kitűzött éves 1400 Mt CO2e kibocsátáscsökkentés 40%-a közvetlenül a kommunikációs hálózatok és a hálózatokra való kapcsolódás elérhetőségétől fog függeni.

A legnagyobb kibocsátáscsökkenés az 5G alkalmazásával az energiaszektorban lenne elérhető (akár 75 Mt CO2e). Az 5G-s környezeti szenzorok széleskörű felhasználásával például olyan rendszereket lehet kiépíteni, amelyek valós időben szabályozzák az épületek energiafogyasztását a pazarlás csökkentése érdekében, de a megtermelt megújuló villamosenergia elosztását is hatékonyabbá lehetne tenni az elektromos hálózatból az 5G-n érkező adatok segítségével.

Hardver, szoftver, precízió, MI – 5G, 4 ajánlás

Az Ericsson által kidolgozott holisztikus megközelítés négy alapelve iránytűként szolgálhat arra, hogy az 5G-t miként lehetséges környezetbarát módon működtetni.

1. A hálózat hardveres modernizációja. A mobilhálózatok egyik legfontosabb részét a rádiós rendszerek jelentik. Az Ericsson megoldásának (Ericsson Radio System) legújabb generációjára való átállással a legtöbb esetben 30%-os fogyasztáscsökkenést érhetnek el a kommunikációs szolgáltatók.
2. Energiatakarékos szoftverekre való átállás. Az 5G hálózati eszközök vezérléséhez használt korszerű szoftveres megoldások úgy optimalizálják a hálózat működését, hogy a minőség észrevehető romlása nélkül csökkenjen az energiafogyasztás. Az Ericsson által kifejlesztett Micro Sleep Tx elnevezésű megoldás például az éppen nem használt funkciók folyamatos lekapcsolásával kb. 15%-os megtakarítást hozhat.
3. Az 5G hálózatok precíz kiépítése. Jelentős megtakarítás érhető el azzal, ha minden felhasználási helyre az ott szükséges kapacitású hardvereket telepíti a szolgáltató. Az egyes bázisállomások között ugyanis földrajzi helytől függően jelentős különbségek vannak: a forgalom háromnegyedét az állomások 30%-a bonyolítja, míg a maradék 70%-on csupán a forgalom negyede megy át.
4. A mesterséges intelligencia adta előnyök kihasználása az infrastruktúra működtetésében. A gépi tanulás például előre jelezni képes a forgalom várható alakulását, és ennek megfelelően ütemezni az antennák üzemidejét – az erre szolgáló MIMO Sleep Mode nevű technológia 14%-os megtakarítást hozhat.

Az Ericsson a 2023-as Mobile World Congress rendezvényen további újításokat jelentett be, amelyek révén hálózati eszközei még energiatakarékosabbá válnak. Az új hardver- és szoftvertervezési megoldások teszik, hogy a hálózat akár 94 százalékkal is csökkentse az energiafogyasztást alacsony forgalom esetén a csúcsfogyasztáshoz képest. A vállalat a gyártás során felmerülő emissziót is csökkentette: legújabb rádiós berendezései 50 százalékkal kevesebb szén-dioxid-kibocsátással készülnek.