6G通訊能耗高 行動網路業者面臨節能的重大挑戰

隨著5G行動網路的部署與普及，行動通訊網路的能源消耗問題，已成為全球行動網路業者（Mobile Network Operator，MNO）的關注重點。

根據全球行動通訊協會（Groupe Speciale Mobile Association, GSMA）的調查，能源成本佔行動通訊網路營運支出的 20% 至 40%，而隨著5G基地台的佈建，5G 時代資料流量的潛在成長可能較4G增長1,000 倍，這個成長源自於全球各地區5G用戶數持續攀升，預計到2023年底，5G用戶數將高達15億，預計平均每支智慧手機的每月數據使用量，在2023年底將超過20 GB。如此龐大的資料傳輸需求，促使行動網路業者持續增加基礎設施包含基地台、資料中心的佈建，也直接推升了 5G能源消耗增加2-3倍，這種潛在的能源消耗成長，將成為未來行動網路業者的重大挑戰。

圖1. Global Mobile Network Data Traffic (EB per month)

資料來源：https://www.ericsson.com/en/reports-and-papers/mobility-report/reports/june-2023

根據Ericsson的調查報告顯示，全球運行行動網路的能源成本，每年將超過 250 億美元，其中無線接取網路 (RAN) 的設備和解決方案，在整個行動網路中消耗的能源最多，雖然 5G 技術可以提供更新、更為節能的服務，但這只有在行動網路業者大規模部署且支援新的5G頻段時才能實現，目前全球5G通訊網路，仍多半採用4G核網的5G非獨立組網(Non-Standalone，NSA)模式。

【協助行動網路節能的三大技術】

全球行動網路業者及其設備供應商，已開始重視能源消耗及永續發展問題，隨著技術的進步，新技術的發展可以帶來能源消耗的大幅減少，包含：

• 輕量化基地台：輕型基地台的部署，包含透過自然空氣冷卻、限制覆蓋範圍和容量與低功耗、太陽光電能源解決方案等進行結合，以極低的成本進行部署，特別是在遠離都市的場景。
• 網路最佳化、自動化：從網路規劃、部署，延伸至透過人工智慧進行動態調整即時網路配置，進行休眠、功率調整等，進而達到能效最佳化。
• 物聯網智慧化設施管理：透過基地台或其他基礎設施的物聯網應用，以數據推動智慧化，包含環境保持冷卻、電池生命週期管理、設備管理等，確保硬體效率並降低維修機率。

上述的方式，都可以在硬體基礎設施的改善外，爭取更多節能的空間。

【Find觀點】

未來6G通訊的節能需求，將面臨比5G更嚴峻的能源管理議題，包含3GPP、Next G Alliance等國際通訊組織，都已經將節能、綠能議題納入未來6G通訊的標準討論，期許運用各種軟硬體改善、導入人工智慧及物聯網技術，協助行動通訊業者降低整體能源消耗，並對實現環境永續目標做出貢獻，加速6G的進展。

資料來源：

1. 封面圖：https://www.freepik.com/free-vector/technological-design-ecology-concept_6930129.htm#query=cellphone%20energy&position=4&from_view=search&track=ais
2. https://www.gsma.com/futurenetworks/wiki/energy-efficiency-2/
3. https://www.ericsson.com/en/reports-and-papers/mobility-report/reports/june-2023
4. https://www.ericsson.com/en/news/2022/10/ericsson-publishes-breaking-the-energy-curve-report-2022
5. https://www.nextgalliance.org/white_papers/green-g-the-path-towards-sustainable-6g/