基于改變基站小區(qū)構(gòu)建方式來達(dá)到基站節(jié)能的思路

周勇

（中國聯(lián)通懷化市分公司，湖南懷化，418000）

0 引言

隨著2G逐步退出歷史舞臺，4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大的前提下，特別是S111等低配置覆蓋型基站的數(shù)量也逐步增多，這就要求我們必須考慮：對不同設(shè)備廠家、不同配置類型基站，如何在保證基站設(shè)備配置容量不變的情況下降低設(shè)備運(yùn)行功耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

1 不同場景基站節(jié)能的實(shí)現(xiàn)

本文主要利用雙密度載頻的原理特點(diǎn)，分別以中興B8018[1]低配置覆蓋型基站和高配置高話務(wù)型基站，以及華為BTS3012[2]低配置覆蓋型基站為實(shí)例，在不改變配置容量的前提下，通過改變基站的小區(qū)構(gòu)建方式，實(shí)驗(yàn)測試并驗(yàn)證基站運(yùn)行功耗的過程。

■1.1 中興低配置覆蓋型基站節(jié)能的實(shí)現(xiàn)

通過OMC-R網(wǎng)管查看，懷化市中坡公園GSM900基站（中興B8018）為典型的S111低配置覆蓋型基站，但是每個小區(qū)均占用1個框和1個物理載頻，即每個雙密度物理載頻均配置了1個邏輯載頻給本小區(qū)使用，如圖1所示。

圖1 懷化市中坡公園S111基站未改變小區(qū)構(gòu)建方式前的面板連線圖

未改變小區(qū)構(gòu)建方式前，中興B8018機(jī)柜直流負(fù)載電流為12.4A，單個雙密度物理載頻的直流負(fù)載電流約為4.0A。初步設(shè)想在保證基站配置及容量不變的情況下，改變小區(qū)構(gòu)建方式，減少1個物理載頻，中興B8018機(jī)柜是否存在其直流負(fù)載電流也會隨著減少。

為了對上述設(shè)想的可行性做驗(yàn)證，在保證懷化市中坡公園基站S111配置容量不變的大前提下，嘗試改變該基站的小區(qū)構(gòu)建方式進(jìn)行驗(yàn)證，如圖2所示。

參照圖2所示，將第3小區(qū)的雙密度載頻（與第1小區(qū)共用）和CDU合路器之間的電纜連線及槽位做相應(yīng)調(diào)整，并將第3框BBTR背板撥碼設(shè)置由原來的1101更改為0010，第2框BBTR背板撥碼設(shè)置由原來的1011更改為0100（ON：表示0；OFF：表示1）。

對比分析該基站改變小區(qū)構(gòu)建方式前的圖1和改變小區(qū)構(gòu)建方式后的圖2，可以看出該基站S111的配置容量沒變，并且節(jié)省出了第3框的1塊BBTR背板和1塊雙密度載頻等資源板。

改變該基站的小區(qū)構(gòu)建方式后，測試得到中興B8018機(jī)柜直流負(fù)載電流10.1A，相比未改變小區(qū)構(gòu)建方式前，減少了2.3A。驗(yàn)證了此方案實(shí)現(xiàn)節(jié)能的可行性。

■1.2 中興高配置話務(wù)型基站節(jié)能的實(shí)現(xiàn)

為了對上文中的設(shè)想再做進(jìn)一步的驗(yàn)證，另選取了懷化市市委黨校1800高話務(wù)量S233配置型基站（中興B8018）做耗電量測試。

在保證該基站配置容量不變的情況下，通過減少1個物理載頻，而采用其中兩個小區(qū)共用1個雙密度物理載頻的小區(qū)構(gòu)建方式，與之前實(shí)驗(yàn)測試所得到的結(jié)果一樣，中興B8018機(jī)柜直流負(fù)載電流也會隨著減少2A左右。

■1.3 華為低配置覆蓋型基站節(jié)能的實(shí)現(xiàn)

為驗(yàn)證其它設(shè)備廠家基站，在不改變其配置容量的情況下，減少1個物理載頻，是否其BTS設(shè)備負(fù)載電流也隨著減少，又選取了新晃汽車站S111低配置覆蓋型基站（華為BTS3012）進(jìn)行測試驗(yàn)證，如圖3和圖4所示。在不改變該基站配置容量的前提下，經(jīng)測試得到華為BTS3012機(jī)柜直流負(fù)載電流為9.4A左右，相比沒改變該基站的小區(qū)構(gòu)建方式前直流負(fù)載電流10.4A，減少了1A左右。

圖2 懷化市中坡公園S111基站改變小區(qū)構(gòu)建方式后的面板連線圖

圖4 新晃汽車站S111基站改變小區(qū)構(gòu)建方式后的面板連線圖

■1.4 小結(jié)

通過以上實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了之前設(shè)想的可行性：在保證基站配置容量不變的情況下，通過減少1個物理載頻，中興B8018機(jī)柜直流負(fù)載電流也會隨著減少2A左右；而華為機(jī)柜由于載頻功放效率較高，其單個物理載頻的功耗低于中興載頻，但其直流負(fù)載電流也減少了1A左右。即：功率P=UI≈53.5V×2A=107W，這樣每個中興基站每年節(jié)省電量=0.107千瓦×24小時/天×365天=937.32千瓦時（度）。

通過統(tǒng)計懷化現(xiàn)網(wǎng)各基站配置情況分析，不僅S111低配置覆蓋型基站和S233高配置高話務(wù)量型基站可以采用此種小區(qū)構(gòu)建方式，S211、S311、S313、S333、S334、S314和S123等配置站型都可以采用其中兩個小區(qū)共用1個物理載頻的小區(qū)構(gòu)建方式來達(dá)到使基站節(jié)能的目的。

目前整個懷化地區(qū)現(xiàn)網(wǎng)S111低配置覆蓋型中興B8018基站有200個，可采用此種小區(qū)構(gòu)建方式的其它配置站型的中興B8018基站有110個；而華為BTS3012基站目前在懷化都是采用最省電、最省無線載頻資源的兩個小區(qū)共用1個物理載頻的小區(qū)構(gòu)建方式。如果整個懷化現(xiàn)網(wǎng)這310個中興B8018基站都采用此方式構(gòu)建小區(qū)，每年將節(jié)省電費(fèi)=937.32度/（年·站）×0.9元/度（平均電價）×310站=261512.28元。

2 結(jié)論

通過以上對懷化市中坡公園S111低配置覆蓋型、懷化市市委黨校S233高話務(wù)量高配置型的中興B8018和新晃汽車站S111低配置覆蓋型的華為BTS3012等不同設(shè)備廠家、不同配置類型基站的多次實(shí)踐測試驗(yàn)證：在不改變基站配置容量的前提下，可以通過改變基站的小區(qū)構(gòu)建方式（采用其中兩個小區(qū)共用1個物理載頻），來達(dá)到使通信基站節(jié)能目的，并且可作如此調(diào)整的此類基站數(shù)量越多，其節(jié)能效果將越顯著。同時，此種小區(qū)構(gòu)建方式對現(xiàn)網(wǎng)基站配置容量和擴(kuò)容等方面無任何影響。

隨著目前現(xiàn)網(wǎng)各設(shè)備廠家雙密度載頻的逐步普及，此種采用其中兩個小區(qū)共用1個雙密度物理載頻的小區(qū)構(gòu)建方式也可推廣應(yīng)用到本行業(yè)內(nèi)的其它通信設(shè)備廠家基站，降低基站設(shè)備運(yùn)行功耗，達(dá)到節(jié)能目的，從而降低基站電費(fèi)。

基于本文所論述的節(jié)能工作領(lǐng)域的研究進(jìn)展，結(jié)合在實(shí)際工作中遇到的各運(yùn)營商現(xiàn)網(wǎng)通信基站布局和現(xiàn)狀，今后的工作可以在以下方面將本課題進(jìn)行擴(kuò)展：

（1）根據(jù)超市、商場等不同場景，采用時控開關(guān)定時器，對室分設(shè)備分時段關(guān)斷來達(dá)到節(jié)能，經(jīng)整改并測試驗(yàn)證，此方案簡單有效。

（2）各通信設(shè)備廠家BBU基本上都支持不同類型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的同框配置，BBU采用集中放置并合并，RRU采用拉遠(yuǎn)組網(wǎng)，可省出約150W的BBU設(shè)備功耗，經(jīng)過現(xiàn)網(wǎng)多次整改實(shí)驗(yàn)求證并測試驗(yàn)證，此方案可行，唯一缺點(diǎn)是不同基站機(jī)房的設(shè)備采用BBU合并組網(wǎng)，對于線路資源耗費(fèi)稍大。

（3）各通信設(shè)備廠家新版本的RRU設(shè)備基本上都支持G/L雙?；騏/L雙模。對于業(yè)務(wù)量小的覆蓋型室分基站，又單獨(dú)安裝并開通GSM、WCDMA和LTE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的站點(diǎn)，可采用G/L雙?；騏/L雙模設(shè)備替換，整改后該站點(diǎn)將可省出一整套RRU設(shè)備的功耗（現(xiàn)網(wǎng)每個RRU約200W功耗），經(jīng)過現(xiàn)網(wǎng)多次整改實(shí)驗(yàn)并測試驗(yàn)證，此方案可行，但唯一瓶頸是用戶在該區(qū)域4G上網(wǎng)速率受限，1T1R天饋方式下行理論峰值僅為37.5Mbps。