行動通訊網路耗能驚人，提昇其能源效率成首要目標

全球行動通訊網路總耗電可說相當驚人，據美國國家礦業協會所資助的一項研究，全球行動通訊網路每年耗電達 1.5 兆度，相當於德國與日本總用電相加，也相當於全球發電總量的大約 1 成，所使用的能源比全球航空業還多出 50%，而在全球行動網路持續擴張下，這個用電量只會繼續增加，而其中相當大部分用電來自於產生大量二氧化碳的燃煤發電，如何讓行動通訊網路更加節能，是對抗氣候變遷的一大目標。

而由全球各大電信公司與研究單位組成的「綠色觸及」（GreenTouch）聯盟，於 2015 年 6 月18 日於紐約發表一項 5 年研究，表示未來行動通訊網路有可能提高能源效率高達 1 萬倍，遠超過聯盟原本預期的可在 2020 年提升能源效率 1 千倍，使得未來可能只用現在全球行動通訊網路總用電的極小部分能源，就能供應全球通訊所需。

綠色觸及聯盟成立於 2010 年，成員相當廣泛，包括全球電信業者與電信供應商如：法國電信（Orange）、瑞士電信（Swisscom）、荷蘭 SURFnet、中華電信、日本 NTT、富士通、華為、中國移動、貝爾實驗室（Bell Labs）、全球混合式光纖同軸纜線最大製造商美商康普公司（CommScope）等，以及全球各電信相關研究機構如：美國羅倫斯柏克萊國家實驗室能源科學網路（ESnet/Lawrence Berkeley Labs）、德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會（Fraunhofer-Gesellschaft）、法國國家資訊與自動化研究院（INRIA）、法國原子能委員會電子資訊實驗室微電子應用研究所（CEA-LETI Applied Research Institute for Microelectronics）、比利時校際為電子中心（IMEC）、荷蘭應用科學研究院（TNO）、米蘭理工大學基金會（Fondazione Politecnico di Milano）、韓國電子通信硏究院等，還包括全球多所大學在內。其主要目標是減低通訊所消耗的能源。

綠色觸及聯盟表示，過去它們就知道在無線通訊領域有相當可觀的節能空間，不過研究結果總和各種節能技術之後，發現可以提升能源效率超過一萬倍，這也出乎它們自己的意料之外，不過研究中所應用的理論技術，在現實生活中仍未應用，使得現在全球通訊用電與理想狀態有相當大的落差，而這些大幅減少通訊所需能源的技術需要在 5G 時代才會步入實際生活。

5G 上路有利節能

愛立信（Ericsson）則於其 5G 研究報告中指出，5G 發展節能不只是環保因素，而是經濟上與技術上的必然，5G 資料傳輸量遠大於 3G、4G，若是傳輸單位資料量所需能源沒有大幅減少，那麼不僅通訊網路耗電會高到營運商吃不消，連同行動裝置也會因為電力瞬間耗盡而毫無實用性。

綠色觸及聯盟研究中所達成的萬倍節能成果，來自於許多各種不同創新節能技術的組合，例如大規模天線陣列技術，目前電信基地台使用一個天線廣播給整個涵蓋範圍中的所有地區，但用戶其實只在其中一部份地區，許多能量都浪費了，因此有了天線陣列的想法，未來基地台將由大規模天線陣列取代單一天線，每個小天線集中傳訊給一小塊用戶所在的小範圍地區。

另一個想法是小型基地台，更密集分布的小型基地台電波強度可降低，在所屬範圍內沒有用戶時還可以關閉，可節省許多能源，也能降低附近居民對電波訊號的憂慮，目前全球商用小型基地台於 2015 年第一季出貨 9 萬台，較 2014 年同期成長一倍，而小型基地台還可以搭配分散式可再生能源使用，進一步降低電信業的碳足跡。目前紐約與首爾是小型基地台的領先地區。

綠色觸及聯盟主席 Van Landegem 表示，2020 年 5G 上路時，雖然不一定能全數應用萬倍節能研究中所有的節能技術，但可以肯定的是節能會有相當大的進展，許多技術原型都正在發展。

不過，雖然 5G 時代的通訊有可能達到萬倍節能，但資料量也可能千倍甚至萬倍成長，屆時兩相抵銷，因此並無法將總耗能降為萬分之一，但只要能讓全球行動通訊網路耗能有所減少，或是至少不要再大幅成長，對地球也就算是有貢獻了。

（首圖來源：Flickr/William Murphy CC BY 2.0）

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