政治上的革命，通常轰轰烈烈、不乏流血、示威抗争。好一点的结局能替一个区域的人们带来较好的生活;差一点的结局，嗯，就只有流血而已。科技上的革命没那么轰轰烈烈，通常静悄悄地在实验室里发生，然后，彻底改变全体人类的生活。

　　工业革命以来，人类社会经经了五次划时代的科技革命(Kondratiev waves)，它们分别是：

　　1. 工业革命(The Industrial Revolution—1771)

　　2. 蒸气机与铁路(The Age of Steam and Railways—1829)

　　3. 金属与重工业(The Age of Steel and Heavy Engineering—1875)

　　4. 石油、电力、与汽车量产(The Age of Oil, Electricity, the Automobile and Mass Production—1908)

　　5. 资讯通信科技(The Age of Information and Telecommunications—1971)

　　二十一世纪初期，资讯通信科技已经充分发挥，连电冰箱跟电视都即将上网(M2M 连网)。充分发挥的另一个角度就是，差不多该结束了。事实上，专家们也认为现在是第五次革命的尾端，下一场科技革新即将展开。

　　但对于下一次引领时代进步的科技，众说纷纭。

　　奈米技术、生物科技，或围绕着能源的全新技术革新

　　比起其他候选者，能源科技最受注目。因为它不仅是个科技问题，还牵扯到环保、永续生存。从前，人类很渺小，认为许多资源都是无限的，但一次次革命将人类变得越来越巨大，我们才意识到脚底下的地球其实就这么大一颗。不管是地底还是海里的东西，都有挖光的一天。该如何充分利用有限的自然资源，从掠夺环境变成与环境共生的，这是人们预期，或说是期待可能更为恰当的下一轮科技革命。

　　绿通信(Green Communication)

　　身为前一次革命的关键角色，资讯通信科技是降低能源消耗、实践环保世界的关键。最简单的例子就是平板电脑取代纸张，减少木材砍伐;视讯会议取代面对面的开会，减少交通的成本。

　　不过，工程师开发时最害怕的事就是：发明了一项可以降低成本A元的技术，但实现这项技术的成本比A元还多。人手一支的手机，遍布四处的无线上网，是否反而会成为浪费能源的罪魁祸首呢?

　　根据报告，未来几年内，无线通信的年碳排放量将以三倍的速度成长，预计于 2020 年时，将会造成 2亿3千5百万吨的年碳排放量，相当于英国一整年，包括各种重工业的总和全国碳排放的三分之一。[1]

　　对系统营运商来说这个消息更糟糕。假设台湾有两千万支手机，消耗能量仅等于四百座基地台。无线通信的能源消耗，有高达百分之八十来自基地台。早在 2006 年时，能源成本就已经吃掉了电信商高达1%的息税前利润。

　　就算不在意全球暖化(事实上基地台有16~25%的能源消耗来自冷却系统，光这点就足以让营运商跟北极熊站在同一阵线)，没有商人会跟自己的荷包过不去。于是，过去几年来，不管是学术界还是产业界，资讯通讯领域内都掀起了一阵「绿通讯」的风潮。

　　绿通信阵线

　　欧盟在2010年提出了为期三年的「地球计画」(EARTH，energy aware radio and network technology)，目标是将无线通信技术的能量消耗降低一倍。换言之，提升一倍的能量使用效率。同样在2010年，国际间组成了另一个联盟 Green touch，他们的目标更远大，宣称将在五年内将能量效率提升一千倍。目前成果不错，执行效果比 EARTH 计画优良许多。

　　值得让人注意的是，这个强大的 Green touch 联盟里面可以看见许多中国的影子，核心成员包括中国移动(China mobile)，以及华为技术(Huawei)。Green touch 的优异表现，隐喻着中国通信技术的进步，可能比我们预计的还要再快上许多。

　　One size does not fit all

　　环绕着绿通信，有许多新技术正在发展。我挑出几个比较有趣的跟大家介绍。这些技术的核心可以用一句英文谚语解释：One size does not fit all。

　　异质网路(heterogeneous network：HetNet)

　　异质网路是 LTE 下一代 LTE-Advanced(LTE-A)的关键技术。传统基地台为单一规格，为了服务较远的区域，或是使用密度高的市区，常常得提升系统功率。异质网路针对这些特殊状况，设计了较小的微基地台(micro base station)，甚至是更小的超微基地台(pico base station)。

　　当使用了异质网路，在使用者密度高的地方，能量使用效率将从一焦耳传输 141 位元，提升到每焦耳可以传输 566 位元，高达四倍的效率提升。

　　微基地台并不是新的概念。跨年时开到信义区的行动基地台，就是微基地台。只是那时主要是用作提供高传输量，并非降低能源消耗。

　　多标准能量管理

　　另一个技术是多标准能量管理(Multiradio power management)。

　　同样地，不只基地台该有大小之分，无线通信也有范围大小之分。事实上这本来也就有，好比蓝芽、无线区域网路、3G，就是不同范围的通信。多标准能量管理提出的概念有点类似智慧型手机的 WiFi offload 功能，也就是视需求自动切换到不同标准。

　　技术相同，目的不同。传统的 WiFi offload 是为了降低 3G 的负荷量。而多标准能量管理是为了降低能源消耗。这项技术某种程度上，替已经失业的老技术们找回了生路，相关文件上有一句话是这样写的：

　　「我们常常会碰到建议使用者「关掉蓝芽与 WiFi」甚至「尽量用 GSM 而不要用 3G」来提高电池寿命。当然，这样做会让多功能的智慧型手机变成一个老式的 2G 手机终端。」

　　“It is not uncommon to come across recommendation advising user to “turn off Bluetooth and WiFi” and even “perfer GSM and not to connect via 3G” in order to increase battery life. Of course, doing so renders a slick multi-access smartphone into an old-fashioned 2G cellular mobile terminal ."

　　所以说，科技也不是永远往前走。偶尔偶尔，工程师们也会再过了好一阵子后，回过头来才发现一度被淘汰的技术，其实还有无法取代的优点。

　　一直以来被诟病通信基础建设进步缓慢，有将近 20% 用户还在用 2G 通信的台湾，如今意外地发现走在前头的人回头看了，更该抓住机会，将现有的旧型基础建设与最新的绿通信技术整合，或许在绿通信领域中反而可以后来居上。

　　[1] Fehske et. al, “The Global Footprint of Mobile Communications: The Ecological and Economic Perspective,” IEEE Commun. Mag. 2011, Aug.

　　[2] “Road map to reduce energy consumption”, Green Telco World Congress 2009,

　　[3] Correia et al., “Challenges and enabling technologies for energy aware mobile radio networks,” IEEE Comm. Magazine, Nov. 2010.

　　[4] F. Richter et al, “Traffic demand and energy efficiency in heterogeneous cellular mobile radio networks ” IEEE VTC09, 2009.

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