細(xì)數(shù)基站10大節(jié)能熱點(diǎn)

本刊記者 | 黃海峰

目前節(jié)能減排成為運(yùn)營商重點(diǎn)工作之一。近日，工業(yè)和信息部通信發(fā)展司副司長祝軍表示：“2009年3G建設(shè)增加了很多基站，一年時(shí)間建了過去十年數(shù)量的基站?！蓖瑫r(shí)，基站耗能已占運(yùn)營商能耗的一半左右，在中國移動甚至達(dá)到73%以上。由此可見，基站節(jié)能將成為2010年運(yùn)營商節(jié)能減排重中之重。

移動基站(又稱站點(diǎn))節(jié)能降耗的措施基本可以從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、主設(shè)備、配套設(shè)施三個方面進(jìn)行考慮。近幾年，針對基站節(jié)能減排各大運(yùn)營商采取了很多的措施、技術(shù)。每項(xiàng)技術(shù)都各有特點(diǎn)和使用范圍，在不同地區(qū)、不同場合都有一定的節(jié)能效果。

《通信世界周刊》總結(jié)了運(yùn)營商關(guān)注的十大熱點(diǎn)節(jié)能措施，針對基站節(jié)能措施到底“節(jié)”在哪里、節(jié)能的實(shí)際成效、通信業(yè)該措施的最新進(jìn)展和應(yīng)用等問題作出詳細(xì)報(bào)道。

中國移動已經(jīng)部署了6000多個新能源基站。

基站主設(shè)備節(jié)能

熱點(diǎn)一：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化

原理：綜合考慮基站新技術(shù)及成熟程度，運(yùn)營商結(jié)合實(shí)際在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中采用，做到滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋、業(yè)務(wù)需求的情況下，降低基站數(shù)量和設(shè)備發(fā)射功率，提高設(shè)備利用率，同時(shí)減少站點(diǎn)維護(hù)的交通能耗，從而達(dá)到降低基站能耗的目的。在華為看來，規(guī)劃節(jié)能方法有二，一是提高基站設(shè)備覆蓋效率，二是擴(kuò)大基站設(shè)備覆蓋半徑。兩者并用，可節(jié)約整體基站能耗25%以上。另外，“共建共享”亦是一大關(guān)鍵方法。

實(shí)踐：在世博基站的規(guī)劃中，設(shè)計(jì)人員充分考慮了基站站點(diǎn)的選擇，同時(shí)大量應(yīng)用了共建共享措施。上海郵電設(shè)計(jì)院石磊表示，世博會舉行近一個月來，共建共享基站出色地保障了園區(qū)通信，同時(shí)，基站的合理規(guī)劃實(shí)現(xiàn)了大幅度節(jié)能。在整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上，專家提出了全生命周期的綠色通信理念，華為的“E2E綠色設(shè)計(jì)方案”、愛立信的LCA綠色計(jì)劃等計(jì)劃都成為全生命周期評估的典范。

熱點(diǎn)二：提高功放效率

原理：基站設(shè)備的功放部分常常占據(jù)基站整機(jī)功耗的很大比例，提高功放的效率可以大大地減少基站整機(jī)功耗。目前，多載頻功放（MCPA）技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成為廠商競爭的焦點(diǎn)，該技術(shù)可使功放支持更寬的信號頻帶，從而實(shí)現(xiàn)RRU的高度集成化，減少基站發(fā)熱量。而采用高集成度的設(shè)計(jì)和低功耗的芯片，能夠降低基站占用空間，減少機(jī)柜數(shù)量，達(dá)到降低功耗的目的。根據(jù)資料顯示，通過采用雙密度載頻，S4/4/4配置的GSM基站能耗從1800W迅速降到1000W左右，能耗節(jié)省高達(dá)40%以上。

愛立信水泥管塔體現(xiàn)了環(huán)?；纠砟睢?/p>

實(shí)踐：現(xiàn)在有很多主流設(shè)備廠家推出多密度載頻基站，實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。其中，華為的基站設(shè)備可以支持6密度載頻，已經(jīng)在青海、四川等地進(jìn)行測試與商用。而摩托羅拉則表示其GSM多載波功放基站,單載頻模塊最大可支持8個邏輯GSM載頻。

熱點(diǎn)三：智能關(guān)斷技術(shù)

原理：智能關(guān)斷技術(shù)，即在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量降低時(shí)，將不處理業(yè)務(wù)的板卡、功能單元進(jìn)行斷電或休眠，從而降低設(shè)備的功率，達(dá)到節(jié)能的目的。通過采用軟件控制的閑時(shí)載頻關(guān)斷技術(shù)、時(shí)隙關(guān)斷技術(shù)以及業(yè)務(wù)量分配優(yōu)化等措施能夠降低耗能。比如時(shí)隙關(guān)斷技術(shù)，在話務(wù)量比較少時(shí)，通過資源調(diào)整把分擔(dān)在不同時(shí)隙上的用戶調(diào)整到一個時(shí)隙上，在閑時(shí)基站自動關(guān)閉無信號時(shí)隙，待業(yè)務(wù)量提高時(shí)再開啟時(shí)隙。這樣基站設(shè)備功效可以降低30%~50%。

實(shí)踐：實(shí)際上，智能關(guān)斷技術(shù)很早就應(yīng)用在基站設(shè)備中,并且各大設(shè)備廠商均推出了這類節(jié)能軟件，如愛立信的“PowerSaving”等。據(jù)上海貝爾介紹，其從1999年開始，已經(jīng)將其智能關(guān)斷技術(shù)用在上海貝爾的幾十萬個基站中。而中國普天在TD基站設(shè)備中全面應(yīng)用了這些技術(shù)。中國移動副總裁魯向東曾表示，中國移動大范圍應(yīng)用了智能載頻關(guān)斷技術(shù)。據(jù)悉，截止2009年9月中國移動智能載頻關(guān)斷數(shù)量應(yīng)用已達(dá)102萬塊。

從軟件角度實(shí)現(xiàn)基站節(jié)能的技術(shù)有很多，比較常見的有信道共用、下行功率控制、下行不連續(xù)發(fā)射等。

熱點(diǎn)四：分布式基站

原理：目前比較成熟的分布式基站技術(shù)，是把基站分為基帶單元（BBU）和射頻拉遠(yuǎn)模塊（RRU）兩部分，用光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的饋線將射頻部分拉遠(yuǎn)，可以減少由饋線導(dǎo)致的損耗約3db，使基站消耗的功率大幅降低。拉遠(yuǎn)單元可以采用自然散熱技術(shù)，能夠節(jié)省溫控能耗，占地面積小，安裝快捷，可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)覆蓋、城區(qū)站址困難區(qū)域、熱點(diǎn)覆蓋等場景。

實(shí)踐：分布式基站已經(jīng)得到運(yùn)營商的認(rèn)可，也得到各大設(shè)備廠商的大力支持。華為中國區(qū)副總裁李昌竹表示，全世界每天大概有3000個分布式基站投入部署。據(jù)悉中國移動TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，有超過一半基站應(yīng)用了分布式基站。

熱點(diǎn)五：移動網(wǎng)絡(luò)IP化

原理：移動IP化在核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了IP綜合承載，這顯著地減少網(wǎng)絡(luò)層次、降低網(wǎng)絡(luò)處理復(fù)雜度、提升網(wǎng)絡(luò)性能、減低網(wǎng)絡(luò)成本，比原來的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)較大的節(jié)能成效。

實(shí)踐：目前，中國移動積極推進(jìn)移動網(wǎng)絡(luò)向全I(xiàn)P化演進(jìn)，中國移動楊志軍曾介紹：“以核心網(wǎng)MSC為例，相對于TDM設(shè)備，MSC設(shè)備節(jié)電比例達(dá)到50～80%，節(jié)地比例為60%～80%，同時(shí)延長了設(shè)備生命周期，實(shí)現(xiàn)平滑演進(jìn)?！?/p>

目前業(yè)界廠商的相應(yīng)技術(shù)也已經(jīng)成熟。李昌竹表示，華為面向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的解決方案，使網(wǎng)絡(luò)從原來五層結(jié)構(gòu)簡化為三層，直接節(jié)約能耗70%左右。

熱點(diǎn)六：AMR（自適應(yīng)多速率語音編碼）

原理：使用AMR技術(shù)可以使手機(jī)終端在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，選擇不同語音編碼速率，在信號載干比（C/I）很好的地方，可以使用很低的編碼速率，如4.75kbit/s，減少冗余字節(jié)的傳送，由此帶來的增益最多可達(dá)4dB，相當(dāng)于為基站節(jié)省50%的發(fā)射功率。

實(shí)踐：諾基亞西門子通信Flexi WCDMA/EDGE基站采用了AMR技術(shù)，與傳統(tǒng)的基站相比，可實(shí)現(xiàn)較大的節(jié)能成效。目前應(yīng)用該技術(shù)的基站在中國聯(lián)通得到大量部署。

蓄電池智能恒溫箱實(shí)現(xiàn)了“面向?qū)ο蟆敝评洹?/p>

熱點(diǎn)七：環(huán)保型基站

原理：基站建設(shè)擯棄傳統(tǒng)鋼材，選擇水泥作為建筑材料，僅在修建和運(yùn)輸上就能減少30%的二氧化碳排放量。“環(huán)保型基站”利用本身的高度優(yōu)勢，將設(shè)備置于頂端40m的高度在管塔上下端形成氣壓差，使之能夠讓地面冷空氣通過通氣孔（或低端開口）進(jìn)入塔身，形成氣流，帶走設(shè)備熱空氣；同時(shí)，由于距地面高度越高，溫度越低，設(shè)備在頂端能夠通過管塔頂蓋的透氣孔與空氣進(jìn)行有效熱交換。基站蓄電池被掩埋在管塔底下4m至8m處，外包防水箱體，冬暖夏涼，也不再需要空調(diào)。

實(shí)踐：目前該理念較受認(rèn)可，不過推出完備產(chǎn)品的廠商并不多，愛立信的水泥管塔走在前列。據(jù)悉，該管塔此前在瑞典試驗(yàn)成功。

機(jī)房配套節(jié)能

熱點(diǎn)八：基站環(huán)境溫濕度智能監(jiān)測控制

原理：機(jī)房溫度、濕度檢測與通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)，形成基站機(jī)房環(huán)境智能監(jiān)測控制系統(tǒng)，智能開啟或者關(guān)斷通風(fēng)系統(tǒng)或者空調(diào)，可達(dá)到省電的目的。運(yùn)營商通過對基站機(jī)房進(jìn)行智能通風(fēng)改造、引入新風(fēng)系統(tǒng)，采用直通風(fēng)、自然散熱等方式，來降低機(jī)房對空調(diào)的要求，達(dá)到降低能耗的目的?；拘嘛L(fēng)系統(tǒng)可以分為兩種方式，自然通新風(fēng)系統(tǒng)及熱交換新風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)室外空氣溫度比室內(nèi)低一定程度時(shí)，依靠通風(fēng)將機(jī)房內(nèi)的熱量帶走，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)散熱，達(dá)到降低機(jī)房內(nèi)部溫度的目的。這樣就能減少基站空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

實(shí)踐：實(shí)際上中國移動很早就聯(lián)合廠商研發(fā)了節(jié)能空調(diào)，在湖南等多地應(yīng)用了大量新風(fēng)系統(tǒng)，節(jié)能效率達(dá)到35%以上，2007年，中國移動僅在GSM基站智能節(jié)電方面，全網(wǎng)應(yīng)用基站智能換熱器節(jié)能系統(tǒng)1109套，基站智能通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)2523套。另外，由于新風(fēng)系統(tǒng)門檻較低，有較多的廠商推出相關(guān)產(chǎn)品，如大唐電信、艾默生、美的等。另外，在中國電信節(jié)能辦公室做基站節(jié)能項(xiàng)目支撐的華信郵電設(shè)計(jì)院李團(tuán)表示，中國電信近幾年已經(jīng)做了較多的新風(fēng)系統(tǒng)試點(diǎn)，預(yù)計(jì)今后將有大范圍應(yīng)用。

熱點(diǎn)九：基站電源治理

原理：開關(guān)電源的諧波治理，可以提高功率因數(shù)，降低發(fā)熱損耗。蓄電池對環(huán)境溫度要求較高，運(yùn)營商可以考慮采用專用設(shè)備降低蓄電池的溫度，而不是把整個機(jī)房的溫度給降低，這樣能夠達(dá)到節(jié)能的目的。采用半導(dǎo)體技術(shù)的溫控蓄電池柜，可以使內(nèi)部溫度比外部環(huán)境溫度低10℃，適合室內(nèi)室外場景。

實(shí)踐：該節(jié)能措施目前由阿爾西、浙江中程節(jié)能、廣東高新興等較多公司推出。寧波電信采用中程節(jié)能的“分布式基站通訊設(shè)備冷卻系統(tǒng)”(以下簡稱DCS)，在寧波江北地區(qū)進(jìn)行了周期性的基站節(jié)能測試，根據(jù)測試結(jié)果，采用了DCS系統(tǒng)的基站相對采用常規(guī)系統(tǒng)的基站節(jié)電50%左右。

熱點(diǎn)十：新能源基站

原理：在合適的站址利用太陽能、風(fēng)能等潔凈新能源作為替代能源給基站供電，運(yùn)營商可以大量節(jié)省基站能耗，具體實(shí)施上根據(jù)環(huán)境可以單能源供電，或風(fēng)/光/市電互補(bǔ)供電，從而將新能源供電基站擴(kuò)大到更多的范圍。

實(shí)踐：除了專門做新能源基站的上海致遠(yuǎn)、新疆新能源、湖南中科恒源等公司，華為、中興、諾基亞西門子通信等設(shè)備廠商也提出完善的解決方案。中國移動副總裁魯向東表示，到2009年底，中國移動已經(jīng)部署了6000多個新能源基站。除了西藏、青海等偏遠(yuǎn)地區(qū)，湖南、上海等環(huán)境較好地方也有應(yīng)用。據(jù)石磊介紹，世博園中的風(fēng)光互補(bǔ)基站目前基本提供了基站所需的電量，而很少使用市電。另外，李團(tuán)表示，中國電信已經(jīng)進(jìn)行了第一批的新能源基站試點(diǎn)，今年將進(jìn)行更大范圍的試點(diǎn)。