绿色华为引领通信迈向绿色世界
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编者按
近日，工业和信息化部与华为在京签署了《节能自愿协议》：工信部苗圩副部长和华为公司董事长孙亚芳代表双方在协议上签字。此前，来自电信运营业的中国移动曾与工信部签署该协议。从中可以看出，通信业的节能减排正在掀起一股热潮。而先行者们，无论是中国移动还是华为，都正在以创新性的绿色节能技术及解决方案，成为通信业乃至全社会节能减排阵营中的标杆，从而有力地驱动通信业的绿色革命。 值此2010年即将结束之即，“移动通信技术创新”专栏，进一步深入梳理、总结了2010年中我国移动通信业在技术创新方面取得的成效与面临的挑战，并对未来移动通信业的创新机遇和创新策略进行探讨与分析。
1勇担绿色责任，积极采取绿色行动
根据国际能源机构（IEA）的最新统计，2010～2015年，全球能源消耗将以每年超过2.5％的速度持续增长，能源的消耗导致了温室效应和一系列的自然灾害。保护环境、防治气候变化成为人类面临的重要挑战。尽管从全球范围来看，与煤炭、钢铁、有色、建筑、运输等行业相比，通信行业并不是能耗/排放问题最突出的行业，但是，许多通信行业企业上市公司年报及CSR（企业社会责任报告）中披露的数据显示：部分通信企业的能源消耗也不低。同时通信行业整体仍处于快速发展阶段，新兴市场用户的增加以及发达市场对带宽需求的提升必然带来网络的扩容。网上运行设备容量的增大导致了能耗需求也不断扩大，能源单价上涨及运营总能耗的上升给运营商带来了长期的财务压力。
能源开支的压力，社会、公众对运营商的压力，政府的节能承诺，均转化成运营商的节能减排压力。近期全社会都在探讨通过物联网的建设来提升整个社会的信息化水平，这也给运营商及设备制造商提出了更高的要求。如何在这个大背景下发挥自己的作用和责任，为全社会作出贡献，成为新形势下ICT企业的重要课题。为了企业的可持续发展，华为不断履行“绿色通信、绿色华为、绿色世界”的战略理念和企业的社会责任，与国内外主流运营商先后启动了节能减排合作计划，积极应对气候及能耗的挑战，同时在协助其它行业节能降耗的过程中也发挥了关键作用。华为在2008年积极加入了全球电子可持续发展协会（GeSI），成为中国唯一加入该组织的电信设备商代表。今年年初，华为又被世界经济论坛推举为“绿色智能电网指导委员会”成员，在世界范围内推动电力行业的节能减排。
2节能从端到端，构建能源高效网络
绿色环保和节能减排已经成为华为基本的企业发展战略之一。长期以来，华为与全球多个领先运营商在不同的领域进行了节能减排的联合研究与实践。华为认为，电信企业本身的节能减排，不仅要从绿色GDP发展的角度出发，争取达到企业碳中和（Carbon Neutral），而且也是长期以来电信企业降低成本的一个重要举措。网络节能减排的方案设计需要与TCO(Total Cost Of Ownership)的评估结合起来，经济可行性高的节能减排方案才是优选的解决方案。而在华为提供的端到端通信网络节能减排解决方案中，从接入、核心到传送，几乎每个环节都在进行着节能减排的实践。在接入部分，移动网络和固定网络有着不同的节能法则。对于移动网络而言，由于站点能耗高，因此节能首先要从站点入手。华为通过网络拓扑和网元这两个层次进行站点的节能设计。在网络拓扑层面，站点节能主要是提高覆盖效率和提高基站设备本身的覆盖能力。华为通过自研的关键技术，结合两种方法的共同使用，实现广覆盖场景下25％以上的能耗节约，带来TCO的可观下降。相比网络拓扑节能，网元级别的节能主要集中在基站节能、冷却系统节能和新能源系统的应用上。华为采用多种技术来减少浪费和冗余，其中华为在业界最先提供时隙级关断功能，使基站的耗能可以更精确地匹配业务负荷的变化，减少浪费。在减少馈线损耗方面，华为创新设计的分布式架构基站和小基站的设计帮助运营商成功解决了这个难题。在实际网络部署中，分布式基站替换传统宏站可以在机顶功率不变的情况下实现40％以上的功耗节约。除此以外，分布式构架也能带来租赁机房和配套冷却系统的节约。一般网络情况下，高效的基站产品和分布式构架这两种场景均可实现网络TCO下降。除此之外，根据当地气候因素而引入的无排放能源、低排放能源（如：太阳能、风能、生物能源等）这些新能源，也是企业减少碳排放、节省能源消耗的最有效途径。此外，华为还有针对性地提出了创新的EasyGSM解决方案，支持低成本快速部署，具有良好的投资回报。
降低固定网络能耗的最佳方式是网改。对于固定网络而言，华为的研究数据显示，窄带接入、宽带接入是能耗最为集中的部分，两项加成可达全网的50％以上。所以，窄带接入、宽带接入节点的降耗是固定网络节能的关键点。对于传统窄带接入节点，设备本身已经没有提升能效的空间。但是，目前窄带接入部分在典型的固定网络中的能耗占比仍然过重，华为认为，解决这个问题的最佳方式是网改。根据华为实际操作过的NGN网改项目的经验数据，能耗在网改前后对比下降了40％左右。在宽带接入，xDSL是运营商最关注的节能领域。对于xDSL设备，除业界比较常见的关键技术之外，华为在实际网络的测试中，证实了综合以下的技术可取得一定的节能效果，其中包括未用单板自动关闭、风扇调速等技术；同时，对于地域分布广泛的接入网设备，用自然散热、直通风和提高设备工作温度等方式可有效控制空调冷却带来的排放和能耗。在自然散热方面，直接用地表温差来进行有效散热的地源散热机柜是华为的又一创新。经过运营商网络的实测验证，地源散热机柜散热效率明显好于现网对比测试的直通风机柜。
在核心部分，对网络进行改造，同样是最为有效的降低核心机房能耗的方法。在核心机房中，产品的种类通常比较多，规模比较大。一个大型的典型机房，包括有BSS业务支撑系统、OSS运营支撑系统、CS客户服务系统、典型的业务平台、增值应用系统，另外还有包括MSC server / MGW、HLR等核心网设备。纵观以上产品，大多数系统构架在服务器的基础上。传统服务器尽管已应用多年，技术及服务都比较成熟，但在节能方面却有比较大的劣势，其功耗、占地面积与工作温度都为节能带来很大挑战。从设备层面来看，华为认为，对核心机房进行节能的第一个关键措施是利用华为的ATAE（Advanced Telecom Application Environment，高级电信应用环境）对传统服务器进行替换，从而实现硬件大幅度降耗。同时，软件的改进同样可以实现功耗的下降，MSC Pool与 NG HLR等网络构架的新特性也可实现功耗的下降。相对于设备，应用机房热管理来提高现有机房的冷却效率，是机房节能的重要环节。精确送风方式、冷 / 热通道的合理分布和大功耗设备的布局优化等技术也大大提高了机房的冷却效率。
传送网的节能，可以从网络、设备、器件等各个层面考虑。在网络层面，传统环形网络资源利用率较低，往往需要预留一半的带宽作为保护用途。与环状网络相比，网状网组网资源利用率较高，理想状态下为达到保护目的新建的保护带宽仅为1/(N-1)（N为某节点的光连接数量）。同时，OTN调度的引入使ASON在光层的应用成为可能，网络路由智能算法的优化可提升业务直通率，业务保护、恢复更灵活，可减少业务经过的节点数，减少业务穿通所需的带宽与端口资源，光线路效率（带宽有效利用率）提升，从而大幅提升承载网络效率。核心路由器集群功能是解决传统多框集群方式核心路由器能耗过大问题的解决办法，通过该技术，可以从单框平滑演进到背靠背两框集群，后续可平滑演进到多框集群。总之，为每一个网络节点提供最为合适的设备、优化网络、减少设备、减少网络的过设计，不仅能降低网络能耗，还可以简化网络的管理与维护，减少维护成本。在器件层面，华为通过采用先进的散热技术和内置温控功能管理等各种节能减排设计，可以有效达到节能减排的目的。
3覆盖整个流程，全面推行节能减排
除了创新、务实和精细的节能减排产品研发设计，华为在生产、运作、服务、采购等方面也积极推动节能减排。华为将节能环保理念融入企业的研发、生产、运作、服务、采购等整个管理过程中，在公司内部成立了常设机构和管理委员会，所有的产品线和业务单元都设有节能减排专项工作组，并为所有的主流产品设置了节能KPI指标。
基于华为在内部推行的6个R理念，即：合理设计、减少耗材、可回收、可重用、可恢复、可再生，再通过有效的管理和公司上下的积极推动，华为连年实现了“单位GDP产值直接CO2排放”的下降，从2007年至2009年该指标的下降幅度超过了30%。
华为还与运营商共同研究如何在产品的整个生命周期中降低能耗。例如：华为与中国移动联合推出“周转架”的包装及运输，是一种典型的可重复循环使用的绿色方案，获得了“2009世界包装之星”大奖。该方案采用了可循环再生利用的代木材料，应用可视化包装技术，推行拼装化、标准化和适度设计。与现有通信设备的木箱包装、纸箱包装解决方案相比，该方案的绿色优势十分明显――节约木材使用量约50％以上，减少包装重量约20％～30％，延长包装使用寿命2～4倍，降低生命周期内综合成本约5％～10％，提升操作效率达80％～90％等。
4创新实现梦想，用ICT打造绿色世界
通信业仍将发生巨大的变化。移动宽带、三网融合、云计算、物联网在给运营商和设备商带来新的机遇和发展空间的同时，也将对节能减排工作带来巨大的挑战。作为全球通信市场的主要供应商以及负责任的企业公民，华为提倡全行业不断创新，通过ICT解决方案帮助全社会发展绿色经济。
基于长期积累的创新实力，华为承诺将持续从以下三个方面努力而打造绿色通信：
（1）不断提高产品能效，协助运营商在减少碳排放的同时减少TCO；
（2）继续推行产品生命周期管理，控制设备制造、运输等环节对环境的影响；
（3）配合其他行业，推出更多方便使用的ICT业务，为社会减少不必要的差旅、物质消耗，同时积极推动清洁能源的使用，减少社会碳排放。
华为希望通过持之以恒的行动和不懈的努力，在自身节能减排的同时，促进整个社会的绿色节能，让“ 绿色通信、绿色华为、绿色世界”理念成为现实。事实上，华为已在用实际行动践行着这一理念：2010年11月12日，华为与工信部签署《节能自愿协议》，协议约定华为以2009年底发货产品单位业务量的平均能耗为基准，到2012年12月底实现发货产品单位业务量的平均能耗下降35%。