6G綠色網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢和關(guān)鍵技術(shù)

李福昌/LI Fuchang，郭希蕊/GUO Xirui

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團有限公司研究院，中國 北京 100048）

隨著移動通信近10年的快速發(fā)展，“4G改變生活，5G改變社會”帶動了數(shù)字經(jīng)濟的高速發(fā)展，5G更是作為新型數(shù)字基礎(chǔ)實施的重要技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國、智慧社會中發(fā)揮了重大作用?；谝苿油ㄐ虐l(fā)展紅利，人民對于6G技術(shù)愿景充滿了更高的期待。6G通信網(wǎng)絡(luò)面向用戶，將更加智能化、數(shù)字化，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)提供可靠的網(wǎng)絡(luò)通信。

在移動通信技術(shù)發(fā)展歷程中，雖然網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能效不斷提升，但隨著網(wǎng)絡(luò)頻率升高、帶寬增大、規(guī)模增長，網(wǎng)絡(luò)能耗呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢，未來6G網(wǎng)絡(luò)面臨嚴(yán)重的能耗挑戰(zhàn)。如何在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力持續(xù)提升的基礎(chǔ)上實現(xiàn)碳達峰、碳中和是6G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的關(guān)鍵問題。本文從綠色網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、綠色低碳設(shè)備、綠色站點技術(shù)、綠色能源技術(shù)等角度提出了構(gòu)建泛在智簡、綠能降碳的6G綠色網(wǎng)絡(luò)[1]。

1 6G綠色網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

6G網(wǎng)絡(luò)覆蓋涵蓋空天地海等全球全域場景，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。6G網(wǎng)絡(luò)需要在“泛在連接”的基礎(chǔ)上通過架構(gòu)智簡、協(xié)議智簡、組網(wǎng)智簡構(gòu)建綠色低碳的網(wǎng)絡(luò)體系[2]。

圖1 6G綠色網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

1.1 架構(gòu)智簡技術(shù)

為了實現(xiàn)萬物智聯(lián)、綠色低碳的發(fā)展目標(biāo)，6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將發(fā)生顛覆式重構(gòu)。無線網(wǎng)將打破傳統(tǒng)的有邊界的、煙囪式的架構(gòu)，支持融合泛在、綠色節(jié)能的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

6G綠色網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將支持空天地一體化組網(wǎng)，通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、空基網(wǎng)絡(luò)、低空及地面網(wǎng)絡(luò)3層組網(wǎng)，形成以地面網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以非地面網(wǎng)絡(luò)為拓展的立體全域覆蓋綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)。地面網(wǎng)絡(luò)與非地面網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、深度融合，采用統(tǒng)一的協(xié)議棧，支持海量用戶無感知、極簡的泛在接入?；趦?nèi)生智能，6G網(wǎng)絡(luò)將充分利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的通信、計算和感知能力，通過分布式學(xué)習(xí)、群智式協(xié)同，實現(xiàn)端到端智能編排調(diào)度、跨域智能管控，保障用戶為中心的業(yè)務(wù)感知和最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)能效。

6G綠色網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中地面與非地面網(wǎng)絡(luò)層可采用超蜂窩、無蜂窩等符合綠色通信發(fā)展趨勢的新型組網(wǎng)方式。

在超蜂窩架構(gòu)下，基站控制面與用戶面解耦，控制基站與業(yè)務(wù)基站可以獨立按需部署。前者提供用戶接入以及控制信號的傳遞，可采用大區(qū)覆蓋模式；后者為用戶提供高速數(shù)據(jù)傳輸，可按需靈活部署。同一個控制基站覆蓋范圍內(nèi)可以部署多個業(yè)務(wù)基站，且業(yè)務(wù)基站可根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)荷變化動態(tài)休眠。在該架構(gòu)下，網(wǎng)絡(luò)覆蓋可跟隨業(yè)務(wù)需求動態(tài)調(diào)整，在不影響覆蓋性能的前提下通過控制業(yè)務(wù)基站適時進入休眠狀態(tài)，實現(xiàn)更為靈活的休眠，提升網(wǎng)絡(luò)節(jié)能效果。

無蜂窩架構(gòu)以用戶為中心，部署多個分布式接入點以及一個與所有接入點相連接的中央處理單元。通過中央處理單元的集中信號處理，廣泛分布的接入點可以實現(xiàn)高水平的協(xié)作，形成一個“超級基站”覆蓋整個區(qū)域。每個用戶接入一組特定的接入點，可以利用空間宏分集和低路徑損耗提升網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率和能量效率。當(dāng)區(qū)域內(nèi)用戶較少時，可以關(guān)斷部分接入點，進一步節(jié)省系統(tǒng)能耗。

1.2 協(xié)議智簡技術(shù)

協(xié)議智簡是通過極簡信令優(yōu)化降低信令開銷實現(xiàn)能耗的降低，主要方法包括優(yōu)化信令接口，減少冗余信息，采用壓縮編碼技術(shù)等。協(xié)議智簡技術(shù)有助于提高通信系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，同時降低能耗和資源占用。

在小區(qū)低負(fù)荷時，減少公共信號的傳輸次數(shù)，可以使小區(qū)進入關(guān)斷或休眠的節(jié)能狀態(tài)，降低系統(tǒng)能耗。

在多載波場景下，基于多載波之間的協(xié)同，可以將多個載波的系統(tǒng)消息匯聚在一個載波上傳輸。不發(fā)送系統(tǒng)消息的載波則可在低負(fù)荷時關(guān)斷，在降低公共信號開銷的同時降低能耗。

面向海量連接需求，6G綠色網(wǎng)絡(luò)結(jié)合多域多用戶接收技術(shù)、稀疏導(dǎo)頻技術(shù)等，使終端無須復(fù)雜信令交互即可發(fā)起傳輸，適時進入休眠狀態(tài)，從而實現(xiàn)零信令開銷、低功耗的極簡傳輸。

1.3 先進的天線技術(shù)

6G網(wǎng)絡(luò)將結(jié)合超大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）、分布式MIMO、智能超表面等先進的天線技術(shù)和設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能高效精準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋效能。

1） 超大規(guī)模MIMO技術(shù)

MIMO技術(shù)作為提升頻譜效率最有效的技術(shù)手段，已在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛應(yīng)用，基站的收發(fā)通道數(shù)從3G支持的1T1R擴展為5G設(shè)備的64T64R。未來6G網(wǎng)絡(luò)隨著頻段升高，電磁波波長也變短，將采用超大規(guī)模的天線陣列，可以產(chǎn)生寬度更小、能量更加集中的波束，并精確指向目標(biāo)用戶，以應(yīng)對超高頻的帶來的大路損。這不僅提升了覆蓋和容量，而且大幅度減少了每比特能耗。

2） 分布式MIMO技術(shù)

分布式MIMO[3-4]支持以用戶為中心的智能接入網(wǎng)架構(gòu)，利用多天線帶來的空間自由度，及對信號空時頻特性的聯(lián)合優(yōu)化，增強通信系統(tǒng)干擾抑制能力，使用戶獲得良好的信道條件，更好地保障業(yè)務(wù)質(zhì)量在地理分布上的均衡，實現(xiàn)用戶體驗速率、邊緣覆蓋性能的明顯改善，同時實現(xiàn)設(shè)備能效提升。

3） 智能超表面技術(shù)

可重構(gòu)的智能超表面（RIS）技術(shù)[5-6]采用了可編程的新型電磁散射材料，通過調(diào)控超表面天線單元的相位、幅度或極化方向，大幅改善電磁波傳播環(huán)境，從而達到擴展無線信號覆蓋，提升小區(qū)吞吐量的效果[7]。

圖2為智能超表面輔助的通信系統(tǒng)模型，其中接收端接收到的信號y為：

圖2 智能超表面輔助的通信系統(tǒng)模型

從發(fā)射端經(jīng)過RIS到達接收端的等效信道h∮H為RIS與接收端間信道h、RIS的可調(diào)相移對角矩陣∮以及發(fā)送端與RIS間信道H的乘積，g為接收端和發(fā)射端之間的直達信道。s是發(fā)送端發(fā)送的信號，n為高斯白噪聲。當(dāng)使用RIS輔助通信時，RIS單元反射的信號可以表示為入射信號與該單元反射系數(shù)的乘積。

RIS技術(shù)的特點是以低功耗的方式智能調(diào)控大規(guī)模低成本的無源天線單元，從而重構(gòu)無線環(huán)境，實現(xiàn)更佳的覆蓋、更優(yōu)的用戶體驗。

4） 軌道角動量技術(shù)

軌道角動量（OAM）技術(shù)[8]可以產(chǎn)生具有不同OAM狀態(tài)的電磁波，為移動通信系統(tǒng)提供了一種新型信道復(fù)用技術(shù)。利用不同模態(tài)數(shù)的電磁渦旋波間的正交性，可以在同一載波上將信息加載到具有不同軌道角動量的電磁波上，提高系統(tǒng)容量和提高頻譜利用率。系統(tǒng)容量可以寫為電場強度信道容量C(E)和OAM信道容量C(O)之和[9-10]即：

其中，N和M分別為電場強度和OAM的信道個數(shù)，Bn（或Wm）分別為第n（或m）個信道的電場強度帶寬（或OAM帶寬），（或）分別為第n（或m）個信道的信噪比。

1.4 智能資源管理技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)的能耗與資源使用效率、業(yè)務(wù)負(fù)荷變化緊密相關(guān)。如何在滿足用戶服務(wù)質(zhì)量要求的前提下通過智能資源管理提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，是6G綠色網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建需要重點關(guān)注的問題。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能（AI）等技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)資源管理將更加實時化、智能化，資源隨業(yè)務(wù)負(fù)荷變化靈活調(diào)整，達到提高網(wǎng)絡(luò)資源和能源利用率的目標(biāo)。

在無線設(shè)備層面，借助AI技術(shù)，可以在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量、資源使用率、能耗等指標(biāo)感知與評估的基礎(chǔ)上，基于業(yè)務(wù)精準(zhǔn)預(yù)測，對空域、頻域、時域等多域資源進行智能化協(xié)同調(diào)度，實現(xiàn)以用戶為中心的資源與能源靈活配置，達到能耗、網(wǎng)絡(luò)性能、業(yè)務(wù)體驗的最佳平衡。例如，時分復(fù)用（TDM）幀結(jié)構(gòu)是一種可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端的節(jié)能幀結(jié)構(gòu)設(shè)計，AI可以根據(jù)實時的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和用戶需求，自動調(diào)整使用合適的幀結(jié)構(gòu)等。此外，在無蜂窩、超蜂窩綠色網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，每個分布式基站可實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，控制基站或中央處理單元對多個基站或接入點進行協(xié)同的資源調(diào)度，形成以用戶為中心的覆蓋與資源配置，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，降低能耗。例如，通過AI技術(shù)可以對計算任務(wù)進行分析和預(yù)測，確定哪些任務(wù)可以被卸載，并將計算任務(wù)卸載到合適的設(shè)備上。根據(jù)設(shè)備的能耗和性能等因素，AI還可以動態(tài)調(diào)整計算任務(wù)的分配，以實現(xiàn)最佳的節(jié)能效果。

在站點基礎(chǔ)設(shè)施層面，需要基于能源管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型，將能源基礎(chǔ)設(shè)施打造成一張數(shù)字化和智能化的網(wǎng)絡(luò)。一方面，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)自動開站、自動聯(lián)網(wǎng)、智能運維、全生命期資源管理，提升能效和運維效率；另一方面，根據(jù)能耗、碳排放數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)的實時感知，智能控制電源、空調(diào)等設(shè)施的工作狀態(tài)，節(jié)省能源消耗。

此外，AI技術(shù)與數(shù)字孿生等技術(shù)結(jié)合，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策與優(yōu)化。孿生網(wǎng)絡(luò)可以模擬網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)、環(huán)境、負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能、能耗情況，實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)和能耗情況。同時，數(shù)字孿生可以對網(wǎng)絡(luò)進行模擬優(yōu)化，為AI提供參數(shù)輸入和決策支持，從而幫助AI提出更有效的節(jié)能方案。

1.5 基于L1/L2的新型動態(tài)關(guān)斷節(jié)能技術(shù)

目前，傳統(tǒng)的節(jié)能關(guān)斷技術(shù)主要是基于高層和半靜態(tài)的負(fù)荷預(yù)測和用戶連接數(shù)預(yù)測，存在省電狀態(tài)切換慢、基于歷史負(fù)荷而非當(dāng)前實時負(fù)荷的預(yù)測等問題，無法在不犧牲容量的條件下大幅度降低基站功耗。

新型動態(tài)關(guān)斷技術(shù)主要基于基站的能效感知的動態(tài)調(diào)度器[11]，可以根據(jù)實時負(fù)荷水平、無線信道質(zhì)量和實時可用資源做最優(yōu)調(diào)度，實現(xiàn)時域關(guān)斷、通道關(guān)斷和下行功率控制毫秒級的快速狀態(tài)切換，可以在幾乎不犧牲容量的條件下大幅度降低基站功耗。動態(tài)通道關(guān)斷示意如圖3所示。

圖3 動態(tài)關(guān)斷示意圖

2 綠色低碳設(shè)備

未來6G網(wǎng)絡(luò)，在信號瞬時帶寬方面將會超過1 GHz以上，工作頻率也會達到100 GHz頻段甚至太赫茲。針對高頻大帶寬設(shè)備，芯片技術(shù)、信號處理技術(shù)和器件在能耗方面將面臨諸多新問題和新挑戰(zhàn)。

2.1 高效芯片技術(shù)

6G網(wǎng)絡(luò)將驅(qū)動無線網(wǎng)絡(luò)進入萬物智聯(lián)，基站系統(tǒng)要實時處理達到Tbit/s的數(shù)據(jù)流量。這對芯片性能提出了更高的要求，芯片的能耗將成倍提升。下文中通過對芯片制程、封裝工藝、異構(gòu)芯片等技術(shù)研究，我們探索芯片的節(jié)能降耗技術(shù)。

1）先進制程

制程節(jié)點越小意味著晶體管越小，速度越快，那么能耗表現(xiàn)就越好。超高集成度的6G基帶及數(shù)字中頻芯片，配合使用超高集成度的射頻前端，可以全面降低6G基站的整機功耗。

2）基于Chiplet的芯片封裝集成技術(shù)

采用跨工藝、跨封裝的Chiplet多芯粒互聯(lián)技術(shù)和面向通用小芯片互連通道（UCIe）標(biāo)準(zhǔn)的Chiplet接口IP設(shè)計等先進技術(shù)，可以實現(xiàn)更高的系統(tǒng)集成度，在同等單位面積硅片上集成更多數(shù)量的晶體管，提升晶體管密度，實現(xiàn)芯片的節(jié)能。

3）專用芯片和通用芯片技術(shù)

采用領(lǐng)域定制（DSA）的異構(gòu)計算，將專用芯片和通用芯片進行融合，并采用中央處理器（CPU）/通用處理器（GPU）/網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）/現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）/專用集成芯片（ASIC）來完成對特定業(yè)務(wù)的加速，從而達到提升系統(tǒng)算力的目的。

2.2 高效信號處理技術(shù)

在6G網(wǎng)絡(luò)高能效目標(biāo)牽引下，6G系統(tǒng)的基帶處理、數(shù)字中頻、射頻信號算法處理需要進行新的設(shè)計和優(yōu)化。

在信道編碼方面，新的6G信道編碼可以考慮具有內(nèi)在并行特征的低密度奇偶校驗（LDPC）碼，降低信道編碼的復(fù)雜度，同時考慮在犧牲少量性能的條件下追求吞吐量、功耗、靈活性、成本的綜合最優(yōu)，實現(xiàn)最佳的基帶芯片節(jié)能效果。

在采樣帶寬方面，欠采樣條件下的射頻算法處理可以緩解大帶寬對模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）采樣芯片造成的功耗壓力。但同時要注意欠采樣算法模型和計算復(fù)雜度不能過高，否則同樣會帶來算法處理芯片的功耗壓力，因此需要在射頻器件能效提升和基帶處理芯片功耗提升之間做折中考慮。

在降低射頻信號峰均比方面，我們可以采用以下兩種技術(shù)：一是直接設(shè)計低峰均比信號，例如，通過改變信號調(diào)制方式或幀結(jié)構(gòu)參數(shù)，使得處理信號本身就具有低峰均比特性；二是基于傳統(tǒng)的峰值因子消減（CFR）算法向大帶寬方向進行技術(shù)迭代和優(yōu)化。

在數(shù)字預(yù)失真（DPD）算法方面，我們采用6G超大帶寬和多頻段的DPD算法，提升功率放大器（PA）的線性度，從而提升功放效率。同時，還需要解決由相控陣波束成形帶來的多個并行PA使用單個DPD算法進行線性化的問題。

在物理層技術(shù)增強方面，6G網(wǎng)絡(luò)還可采用極化編碼、概率成形調(diào)制、基于免調(diào)度的非正交多址接入以及全雙工等潛在的新技術(shù)，提升系統(tǒng)頻譜效率，降低接入開銷，在滿足6G全業(yè)務(wù)場景、全類型終端的接入需求的同時提升系統(tǒng)能效。

另外，通信與感知融合技術(shù)和反向散射技術(shù)也可以提升6G網(wǎng)絡(luò)的能效。通信與感知的融合使得無線系統(tǒng)可以深度感知無線環(huán)境，優(yōu)化/簡化信道測量和干擾測量，從而提升通信的能效。反向散射技術(shù)可以有效降低數(shù)據(jù)傳輸功耗。終端還可以通過能量采集技術(shù)從環(huán)境的能量源中收集能量，滿足近零功耗終端的通信需求。

2.3 高效功放技術(shù)

有統(tǒng)計指出[12]，無線通信系統(tǒng)近40%功耗來自PA。目前業(yè)界采用第3代半導(dǎo)體氮化鎵（GaN）技術(shù)解決了5G大帶寬、高頻率的問題，但隨著毫米波、太赫茲技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，需要繼續(xù)提升GaN器件的功放效率?？梢酝ㄟ^包絡(luò)跟蹤技術(shù)以及Doherty功放+異相Outphasing[13]發(fā)射機技術(shù)來提升末端功放效率。在6G PA材料方面，GaN、鍺化硅（SiGe）、磷化銦（InP）等材料的使用可以有效提高功率放大器的功率和效率。

2.4 新型材料技術(shù)

對于6G超大規(guī)模天線的MIMO，新型材料提供了良好的寬帶性能和卓越的功率密度及功耗效率，滿足嚴(yán)格的熱規(guī)范，同時為緊密集成的超大規(guī)模天線陣列節(jié)省了寶貴的芯片空間。

低損綠色天線[14]通過低損耗新型天線罩、塑料金屬化新型陣子、一體化低損耗移相器、免電纜天線設(shè)計等技術(shù)提高天線電磁轉(zhuǎn)換效能，提高天線覆蓋增益，實現(xiàn)相同覆蓋范圍下發(fā)射功率的降低，從而實現(xiàn)整網(wǎng)能效的提升。

高效散熱材料采用更高效的散熱技術(shù)，可降低設(shè)備工作溫度，從而提升芯片工作能效。目前業(yè)界正在開發(fā)全新的高導(dǎo)熱壓鑄鋁合金材料。該材料較傳統(tǒng)壓鑄鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)提升30%，同等產(chǎn)品散熱能力提升5%。有源天線處理單元（AAU）及射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU）設(shè)備散熱能力提升可使處理器及功放等器件工作于更低能耗的狀態(tài)，從而提升設(shè)備能效。

3 綠色站點技術(shù)

3.1 站點級節(jié)能

為有效降低6G網(wǎng)絡(luò)配套設(shè)施能耗與碳排放，大幅減少基站機房及配套設(shè)備的建維成本，我們需重構(gòu)傳統(tǒng)建維體系，從系統(tǒng)架構(gòu)、供電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、綠色能源、智能建維等多個方面著手，提升站點基礎(chǔ)設(shè)施整體能效和碳效。

1）構(gòu)建極簡系統(tǒng)架構(gòu)。堅持“極簡建設(shè)+低碳高效”發(fā)展模式，基于集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制化、模塊化等核心要素，以智能供電系統(tǒng)、多模式空調(diào)系統(tǒng)、新能源及備儲一體系統(tǒng)等打造新型系統(tǒng)架構(gòu)，滿足6G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)/室外多場景低碳、靈活部署的需求。

2）提高供電系統(tǒng)效能。聚焦供電設(shè)備器件級、設(shè)備級、系統(tǒng)級的能效提升，推動氫燃料電池、固態(tài)電池及備儲一體等新型電池技術(shù)落地，加速6G網(wǎng)絡(luò)能源清潔化，實現(xiàn)電業(yè)技術(shù)協(xié)同，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)級、業(yè)務(wù)級能耗/碳數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集，全面提升供電系統(tǒng)效能。

3）提升散熱能力。6G站點應(yīng)因地制宜地充分利用自然冷源，引入AI，實現(xiàn)空調(diào)運行狀態(tài)的智能控制，使空調(diào)系統(tǒng)始終運行在最佳能效區(qū)間；面向6G設(shè)備高功率需求，推動液冷技術(shù)在6G站點的應(yīng)用，提升站點整體散熱能力。

4）打造智能建維?；趧討B(tài)資源管理技術(shù)，構(gòu)建、運行、維護、再分配及報廢的全生命期的建維體系。引入數(shù)字孿生技術(shù)，以數(shù)字化、智能化搭建建維技術(shù)體系，實現(xiàn)與新型基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合、自主智能化運行和故障的自我維護等，最大限度降低6G網(wǎng)絡(luò)建維成本。

3.2 數(shù)據(jù)中心節(jié)能

數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能低碳發(fā)展不再單純追求極低的電能使用效率（PUE），需要綜合考慮可再生能源、算力、信息通信（IT）設(shè)備能耗、制冷及供配電設(shè)備能效等多方面關(guān)鍵因素，重點關(guān)注各系統(tǒng)的高效協(xié)同工作，并通過高效制冷、余熱回收、多維度能效提升、AI智能控制等節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用，配合精細(xì)化的運行維護管理，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能。

4 綠色能源技術(shù)

隨著6G的到來，綠色能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，將成為基站系統(tǒng)供電的主要來源之一。6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將推動綠色能源系統(tǒng)優(yōu)化配置、控制管理、智能運維等方面的能力提升，增強綠色能源的發(fā)電效率、穩(wěn)定性和安全性。從6G網(wǎng)絡(luò)能源供給“開源”入手，豐富基礎(chǔ)設(shè)施的綠色化轉(zhuǎn)型模式，力爭打造電力算力協(xié)同、資源利用充分、能效優(yōu)化合理、運行穩(wěn)定可靠的6G網(wǎng)絡(luò)綠色能源供給體系。

4.1 6G設(shè)備與綠色能源深度融合技術(shù)

為解決6G網(wǎng)絡(luò)耗電量大、增速快、碳排放量高的問題，6G網(wǎng)絡(luò)需要提高清潔能源供給效率，因此可在6G前端設(shè)備中融合光伏電池、新型儲能電池、熱電轉(zhuǎn)換器等技術(shù)，并內(nèi)置傳感器采集綠色能源相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)，如光照、風(fēng)速、溫度等，增強6G網(wǎng)絡(luò)對綠色能源的感知與調(diào)節(jié)能力，提升6G設(shè)備清潔能源的就地消納能力，減少6G設(shè)備高碳排能源輸入占比，直接降低6G設(shè)備運營階段碳排放。

4.2 6G網(wǎng)絡(luò)與分布式微電網(wǎng)協(xié)同技術(shù)

6G網(wǎng)絡(luò)時代，會出現(xiàn)大量分布式形態(tài)的算力資源。為持續(xù)推進節(jié)能降碳，我們需要構(gòu)建相適應(yīng)的高度分布式形態(tài)的綠色能源網(wǎng)絡(luò)，因此需要將6G網(wǎng)絡(luò)與綠色能源物聯(lián)網(wǎng)連接，形成通信-電力系統(tǒng)能量平衡優(yōu)化機制，提供通信與電力調(diào)度需求耦合的通信網(wǎng)-電力網(wǎng)互補支撐，在邊緣側(cè)實現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲靈活互動以及海量分布式資源的協(xié)同運行，形成電力網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)的靈活性共享機制，實現(xiàn)跨網(wǎng)的資源優(yōu)化配置，達到大幅降低6G通信系統(tǒng)碳排放效果，從而提升6G網(wǎng)絡(luò)與電力系統(tǒng)的能效與碳效。

5 結(jié)束語

2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的雙碳目標(biāo)與中國6G技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時間正好契合。本文中，我們提出了在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、協(xié)議簡化、綠色設(shè)備、綠能融合等方面的技術(shù)演進方向，打造綠色低碳的6G綠色網(wǎng)絡(luò)。未來，我們希望6G網(wǎng)絡(luò)碳排放強度（單位信息流量碳排放）相比2020年下降90%以上，為2030年實現(xiàn)通信領(lǐng)域碳達峰夯實基礎(chǔ)。