什么秘密武器正在帮运营商“开源节流”？

 

人工智能（下文简称“AI”）连同它带来的“节能功能”，有利于运营商降低能耗和运营成本。本文将探讨以下两点：

• AI对打造可持续网络有什么用？

• 为什么将基站“连接”到管理系统对提升能效和开辟新收入来源至关重要？

 

正如我们在2022年《打破能耗曲线》报告中说的那样，移动网络的能耗伴随着产品迭代而增加。随着5G频谱的扩大以及新兴应用对基站密集化的需求不断提高，如果我们不改变网络和基础设施的规划、运营和部署方式，能耗还将持续上升。

 

运用AI和机器学习（下文简称“ML”）实现自动化和知情决策，对于打破能耗曲线、助力电信业实现净零目标至关重要。

 

如何利用AI降低能耗？

 

 

通过先进的网络设计和优化服务，AI已经对软硬件的能耗性能产生了重大影响。网络设计的功能主要集中在规划上——通过不同的AI模型，让运营商更深入地了解网络及其用户，从而实现精准搭建。

 

每个网络和站都有各自的特点，因此高能效解决方案（如爱立信的5G RAN产品组合）必须提供适应无线站点需求的各种产品。运营商希望在客户有需求的地方部署站点和服务。有了AI的洞察力，他们可以确定应该在哪些地方部署5G基站、新增加的载波或其他资源，以便将它们用在最有效的地方。

 

然而，网络优化服务是影响力最大的领域。

 

正如我们近期在《爱立信技术评论》上发表的一篇关于“AI和确保高能效网络”文章中所述，AI预测叠加节能功能，可根据网络需求做出重要决策。它们可以决定未来几小时内需要哪些资源，以及在此期间是否需要用到无线接入网（RAN）内所有频段的容量，然后根据即将到来的需求动态关闭或开启不同频段或资源，从而在需求较低时节约能源。

 

 

 

正如上文中提到的《打破能耗曲线》报告所述，RAN及其有源和无源设备占到移动网络总能耗的75%以上。因此，此类服务不仅会对运营商的可持续性产生重大影响，还会在很大程度上影响其利润。

 

例如，远传电信71%的电费都产生自RAN。通过使用爱立信的服务连续性AI应用套件，远传电信在不影响网络性能的情况下，每天降低了25%的RAN能耗。

 

但是，许多运营商在还没有充分利用这些功能的情况下，就开始向更加可持续的网络迈进。尽管全球面临着能源价格波动、碳排放法规等重重压力，许多运营商仍迟迟不愿启用其网络或RAN设备中的节能功能。

 

这可能是因为，他们认为这样以来会不利于网络性能或客户体验，也可能是因为他们并不了解这些功能可以产生的收益。但事实证明，AI解决方案也能让他们高枕无忧。

   

运营商如何利用AI获得洞察力？

 

 

通过爱立信咨询服务，运营商可使用AI和ML预测进行分析，评估此类节能功能对其网络的影响，在这一过程中不会对实际现网带来任何风险或变更。

 

通过构建网络中无线电环境的数字孪生，运营商可以在虚拟基站中对不同的参数进行微调，以此了解这些参数将如何影响用户。数字孪生不仅基于实际网络数据，还利用强化学习为模型提供反馈。这个过程会运行多次，直到确定最佳设置，而后将其应用到实际网络中。

 

 

 

除了优化网络之外，这种AI技术还能以其他方式来减少二氧化碳排放。基准测试对运营商来说十分重要，通过这一测试，运营商能够证明自己的服务质量或在国内的排名，从而吸引新客户并减少客户流失。

 

在特定地区，“试驾”仍然是一种常见的基准测试方法。所谓“试驾”，就是在整个地区或国家范围内驱车行驶数百公里甚至更远，在此期间，车内的手机会不断拨打电话和传输数据，以此计算和测出网络的性能。

 

现在，可以通过虚拟试驾来完成这个步骤（这是一个高度人工化的过程，会产生大量排放并对气候造成显著影响）。AI预测功能可根据来自网络的真实数据进行模拟驾驶，这意味着它不需要实际驾驶，却可以降低成本、减轻交通压力、减少排放以及免除驾驶员的安全风险。其结果也更加准确和具有洞察力。由于数据来自真实的网络设备，因此它是在用户实际所在地（比如用户所在的住宅、办公室或建筑物内），而不是外面的街道上测量网络性能。

 

那么，除了降低能耗，AI还能通过哪些方式，让网络变得更加可持续？

 

AI如何实现智能能源应用？

 

 

正如我们的白皮书《利用移动网络电力基础设施为公用事业提供辅助服务》中所述，通过确保所有基站的充分连接，智能能源管理功能可以实现全方位的提升。

 

在这方面，我们不仅要关注上述RAN设备等有源基础设施，还要关注无源设备，特别是电力系统的运行，其中还包括其他消耗电能的系统，比如恒温系统或空调等。虽然电力系统的主要用途是将交流电转换成直流电，并为有源设备提供备用电源，但如果将其数字化并进行远程连接和控制，我们就可以更智能地使用和管理能源基础设施和设备。

 

 

 

例如，许多国家的电价根据季节或高峰需求时段而波动。随着能源成本居高不下、碳排放法规的出台以及可再生能源的使用和需求量不断增加（可再生能源的供应通常会因不同来源、在不同时段进行波动），这很可能会成为一项全球通行的标准。

 

通过联网站点，运营商可以管理和统筹能源系统，以确定特定电力来源或行动的优先级或参与度，进而降低运营成本。例如，AI加持的应用可以告诉电力系统，在电价较高时或电网用电量达到一定的电网交流电限值（交流限值）时转而使用电池（错峰用电）。

 

从可持续性的角度来看，这些功能会更有趣——当运营商在投资基站的基础上，继续投资可再生能源，实现混合系统时。这时，爱立信AI技术和数据（如天气预报、上文所述的电价和电网信息等）整合到一起，可以优化能效并进一步降低成本。

 

 

 

它们可以决定基站何时使用电网、太阳能或风能，以及何时使用可变电源进行电池充放电，确保一切准备就绪。根据我们对全球人工智能加速器（GAIA）测试数据的早期分析，我们发现，如果根据实时状态优化电源，每个站点每年可节约1.5万瑞典克朗的冷却能源。

 

有什么在阻碍行业发展？

 

 

实现这一功能的最关键因素在于：要将所有站点中的无源设备连接起来！无论我们如何利用AI，都需要数据。在全球所有站点中，只有极少数站点的电力系统部署了IP连接，因此我们无法采集数据。而且，在许多情况下，它们也没有连接到管理系统，所以我们也无法控制或监测现场情况。

 

AI的附加值尚不明确，也尚未得到业内的广泛理解，这可能导致整个行业错失良机。毕竟，业内都在致力于增强可持续性。GSMA发布的《2023年行业气候行动现状》报告显示，已有62家运营商（占行业总收入的61%和连接总数的46%）承诺在2030年前实现科学减碳目标，快速减少直接和间接的碳排放。

 

这也在一定程度反映了过去的工作重点开始转变。以前，电源和冷却系统主要作用在于为无线基站提供安全可靠的基站解决方案。只要满足这些要求即可，也不需要更多的工程专业知识或能力。

 

现在，情况发生了变化。能源问题已成为了大众焦点。一些企业开始意识到他们因为只关注有源设备而错失“节能良机”，现在，是时候将这些设备连接起来了！为了做好采取气候和能源行动的准备，运营商们必须行动起来，将他们的基站，连同有源和无源设备进行适当的数字化。因为如果我们要在2050年前达成净零排放的目标，就需要借助AI。

 

这不仅是为了我们生存的地球，而与此相关的所有行动者也将获得新的收入来源。

 

开辟新的收入来源！

 

 

智能互联基站将带来独一无二的新机遇，首先就是能源辅助服务项目进行交易，比如北欧国家的“干扰频率控制储备上调”（FCR-D up），该地区已放松了对电网市场的管制。在该系统中，网络中的智能互联基站可作为有源功率储备，自动与电网断开或重新接入电网，以保持电网频率的平衡。

 

能够混合发电的基站还可利用其AI预测和自动化功能来确定自身的能源需求、自动重新分配网络中的能源资源，并确定何时应存储多余的能源或将其出售给电网。这不仅可以减少排放、提升效率，还开辟了新的收入来源。随着可再生能源和电气化的进一步推进，能源资源的波动将继续驱动全球能源贸易经济的发展。

 

 

 

结语：利用AI推动能源和可持续发展！

 

 

当我们展望未来和不断发展的技术时，有一样东西仍然是社会的核心——我们的关键基础设施。电网、供水和电信网络是实现可持续发展的绝对关键，甚至联合国可持续发展目标（SDGs）的目标9中也提出“建设具备抵御灾害能力的基础设施、促进具有包容性的可持续工业化，推动创新”。然而，这些关键基础设施正面临着日益复杂的威胁。随着网络安全日益复杂，AI将成为应对未来挑战的关键。

 

最后，伴随着气候行动和“双碳”法规政策的不断发展，对能源透明度和问责制的要求也将水涨船高。一些运营商已经开始转型，使用100%可再生能源，并以此为宣传点，同时公开呼吁其他运营商一起行动起来。

 

 

 

我们已经在与电网公司进行对话，讨论电网如何公开更多数据（有关可再生能源比例或所使用能源的碳足迹）。随着行业和公众对此类细化信息的需求不断增长，AI也将在监测和分析这些信息和数据方面扮演别样的角色。

 

大势以至，谁也承受不起掉队的代价。

 

 

点击“阅读原文”，查看本篇技术博客原文