節(jié)能基站構(gòu)建生態(tài)型ＴＤ網(wǎng)絡(luò)

劉　星　蔡文洲

【摘要】在TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排是勢所必至，而基站節(jié)能又是其中的關(guān)鍵。文章詳述了中興通訊自主研發(fā)的低能耗綠色基站，其RRU功放效率提高35％以上，基帶板每載波功耗降低50％以上；分析了智能單板節(jié)電技術(shù)和智能時(shí)隙節(jié)電技術(shù)應(yīng)用于綠色基站所產(chǎn)生的效果。

【關(guān)鍵詞】TD BBU RRU 智能單板節(jié)電技術(shù) 智能時(shí)隙節(jié)電技術(shù)

1 引言

2007年12月4日，中國移動(dòng)與部分移動(dòng)通信主設(shè)備供應(yīng)商以及部分主流配套設(shè)備供應(yīng)商正式簽署了“綠色行動(dòng)計(jì)劃”戰(zhàn)略合作協(xié)議，涉及移動(dòng)通信主設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備、天饋線、電源設(shè)備、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備等多個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域，由此發(fā)起了通信行業(yè)的節(jié)能減排行動(dòng)。

中興通訊作為首批參與這項(xiàng)行動(dòng)的設(shè)備供應(yīng)商，積極響應(yīng)，發(fā)揮其在移動(dòng)通訊領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)勢，從整網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營的角度統(tǒng)籌考慮企業(yè)產(chǎn)品、生產(chǎn)運(yùn)輸各個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能減排行為，提出了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，并成功應(yīng)用于中國移動(dòng)TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，與中國移動(dòng)一起實(shí)現(xiàn)TD網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能減排。

在TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，中興通訊與中國移動(dòng)建立了專門的聯(lián)合工作組和常態(tài)化的溝通渠道，以節(jié)能減排為新型合作模式，通過技術(shù)革新提高了產(chǎn)品的多項(xiàng)節(jié)能減排指標(biāo)，特別是在降低基站能耗方面的研究，為業(yè)界做出了一系列里程碑式的貢獻(xiàn)。

2 中興通訊的綠色基站

據(jù)統(tǒng)計(jì)，基站的能耗占據(jù)了通信設(shè)備能耗的70％以上，因此基站節(jié)能是節(jié)能減排的關(guān)鍵。中興通訊多年來一直潛心于降低設(shè)備功耗、提高設(shè)備效率方面的研究，至今已經(jīng)投入了大量人力財(cái)力，在這方面取得了豐碩的成果，自主研發(fā)的多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中國移動(dòng)TD網(wǎng)絡(luò)中。

中興通訊自主研發(fā)的系列化低能耗綠色基站，集合了多項(xiàng)專利技術(shù)，比如高效率功放、高集成度基帶處理板、智能節(jié)電技術(shù)等。該綠色基站是基于中興通信第一代基站——光纖基站應(yīng)運(yùn)而生的，光纖基站將傳統(tǒng)饋線基站分成BBU和RRU兩個(gè)單元，從而使基站分部件分單元降低能耗成為可能。光纖基站RRU部分的功率放大器是綠色基站節(jié)能的關(guān)鍵，既要保證線性指標(biāo)，又要大幅度降低能耗，技術(shù)難度非常高，一直是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

從TD網(wǎng)絡(luò)一期以后，中興通訊一直致力于如何提高RRU功放效率的研究，在TD二期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前推出了新的RRU產(chǎn)品，其功耗水平達(dá)到了業(yè)界最低。在新一代RRU產(chǎn)品中采用數(shù)字預(yù)失真（DPD）技術(shù)以后，功放效率能夠提高到20%，使RRU的功耗最大降低40%；而傳統(tǒng)基站采用回退技術(shù)，功放效率提高非常有限，最高也只能達(dá)到9%。為了進(jìn)一步挖掘節(jié)能降耗的潛力，中興通訊第三代低功耗基站走得更遠(yuǎn)，采用更加先進(jìn)的Doherty技術(shù)，功放效率又上了一個(gè)新臺(tái)階，大幅提高到35%以上，在業(yè)界遙遙領(lǐng)先，再次引領(lǐng)業(yè)界潮流，必將為TD三期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)揮更大的作用。

另外，綠色基站中的另一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，則是采用了一系列業(yè)界集成度最高、功耗最低的基帶處理板。綠色基站使用的基帶板也經(jīng)歷了一個(gè)不斷提高、不斷升級的過程，才有了今天如此高集成度和功耗的設(shè)備。通過在一期網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用和測試中，發(fā)現(xiàn)基站的基帶板功耗有待進(jìn)一步改進(jìn)，于是有了二期時(shí)廣泛使用的6載波基帶板，它的每載波功耗減少到了7.5W，功耗降低了47%；而在三期將要開始之前，基帶板的每載波功耗已經(jīng)減少到了4W，降低了50％以上。

以上節(jié)能技術(shù)和設(shè)備在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，帶來了顯著的規(guī)模效益，使全網(wǎng)能耗有了大幅度降低，為實(shí)現(xiàn)“到2010年單位業(yè)務(wù)量能耗同比2005年下降40%”的“綠色行動(dòng)計(jì)劃”總體目標(biāo)，提供了切實(shí)的保障。

3 智能節(jié)電技術(shù)

除了硬件節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步，配套軟件的同步跟進(jìn)、根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)合理利用資源也至關(guān)重要。中興通訊實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)低流量時(shí)段的設(shè)備智能節(jié)電功能，進(jìn)一步降低基站的電能消耗，從而大大減少二氧化碳的排放。

一方面，采用智能單板節(jié)電技術(shù)：由RNC統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前話務(wù)量，對于低話務(wù)時(shí)段，基站自動(dòng)關(guān)閉基帶處理板，使用高性能9載波基帶板，S666站型需要配置兩塊，在低話務(wù)量時(shí)，S333的容量（一塊基帶板）就可以滿足需要，降低整機(jī)功耗30%以上。另一方面，采用智能時(shí)隙節(jié)電技術(shù)：利用TD系統(tǒng)的時(shí)分特性，當(dāng)設(shè)備處于低話務(wù)時(shí)段時(shí)，分布在不同時(shí)隙的用戶，可以集中匯聚到少量時(shí)隙上，關(guān)斷其它空閑時(shí)隙，達(dá)到節(jié)電的目的。目前已投放市場的RRU都可以支持該功能，比如R08i關(guān)閉一個(gè)時(shí)隙，可以節(jié)電8%，關(guān)閉兩個(gè)時(shí)隙，可以節(jié)電16%（見圖1）。

以S666站型為例，傳統(tǒng)基站功耗1240W，而中興第二代低能耗綠色基站，采用高效率功放、高集成度基帶處理板等技術(shù)后，功耗僅有775W，僅為傳統(tǒng)基站的62％左右。如果再采用軟件智能節(jié)電技術(shù)加以控制，可以進(jìn)一步降低基站功耗。同時(shí)，設(shè)備的低能耗也帶來了機(jī)房配套設(shè)備（如空調(diào)、傳輸、電源）等能耗的降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用綠色基站后，空調(diào)耗電量降低20%～50%，配套電源設(shè)備耗電降低30%～45%。

4 結(jié)束語

2008年12月，中國移動(dòng)完成了TD二期網(wǎng)絡(luò)招標(biāo)工作，中興通訊獲得了濟(jì)南、長沙、武漢、福州、大連、太原、拉薩、西寧、哈爾濱、烏魯木齊、石家莊等11個(gè)城市，總共25%的市場份額。在這些城市的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中全部采用了第二代低能耗綠色基站，今年1月份全部設(shè)備已經(jīng)到貨。以10000個(gè)基站為例，中興通訊TD綠色基站相比普通基站每年可以節(jié)省1億度電。按1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)出2.8度電的標(biāo)準(zhǔn)，這等于減少3.8萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗，可減少二氧化碳排放量9.7萬噸，相當(dāng)于2.5萬多輛轎車行駛1年的排放量。

在競爭激烈的通信行業(yè)，采用綠色基站已成為運(yùn)營商提高競爭力、快速降低運(yùn)營成本、提升盈利的有效手段，也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源的最優(yōu)選擇。TD綠色基站為“環(huán)保生態(tài)型精品網(wǎng)絡(luò)”打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，幫助運(yùn)營商成為資源節(jié)約企業(yè)，推動(dòng)環(huán)境友好型社會(huì)的形成。中興通訊將一如既往地與您攜手，讓我們的天更藍(lán)、水更清、空氣更潔凈，讓網(wǎng)絡(luò)與自然更和諧。