首页 >> >> 通信世界 >> 总第407期 >> 技术方案 >> 正文
怎样能让网络节省24亿开支?
2009年3月17日 09:11    通信世界周刊    评论()    
作 者:包建飞 姜文 胡云华

    “绿色运动”席卷全球,中国政府已将其列入基本国策。作为国民经济的重点行业之一,移动通信行业的节能降耗工作和国家目标之间需要保持高度一致。对运营商来讲,绿色建网不仅仅是一项政治任务,最直接的好处是降低了CAPEXOPEX,从而增强了企业的盈利能力。

    目前中国已有几十万台GSM基站,且每年的基站数量在以10%~20%甚至更高的速度增加,如每个站点的基站能节省35%的功耗,那么单站点一年节省电耗6300kW/h×(720W×24h×365),推及到GSM全网络,每年节省的电耗高达30亿kW/h。这意味着按照火力发电计算时,每年可由此节省120万吨原煤的消耗,减少二氧化碳排放量达到300万吨。能源费用的上涨直接导致电费价格的上涨。目前国内的工业用电每度电费用在0.6元~0.8元左右,如果GSM全网络每年节省的电耗达到30亿kW/h,则可以每年为运营商节省电费开销18亿~24亿元人民币。

    中兴通讯研发绿色节能设备有效地满足运营商对设备功耗的需求,将节能降耗作为设备研发的重点,而由于设备总体功耗的降低必然建立在设备内部各部分芯片、器件等的功耗降低的基础之上,由此将会引发器件和芯片的技术革新,而器件和芯片的节能降耗方面的革新直接可以辐射到除移动通信行业之外的领域。目前节能降耗的主要思路是通过多种方式降低基站的耗电量,包括采用高效率功放、智能功耗控制、智能温控技术和自然散热技术等等,另外可以通过针对不同的应用场景选用不同功率、不同功耗的基站并结合覆盖增强技术来实现整网的最佳配置。中兴通讯提出的绿色节能技术综合目标是达到最佳服务/付出比=载频数×每载频输出功率/(每平方米×每瓦特功耗)。

    解析降耗关键技术

    全寿命低功耗设计使网络TCO至少降低30%

    为最大程度保护运营商投资,中兴通讯V3系列和SDR系列基站在设计之初就基于全寿命低功耗设计。

    方案采用高性能低功耗的新一代芯片,集合高效功放器件及有动态频率调整等多项技术,能根据业务量符合动态调整芯片运行频率,从而保证高性能表现与低功耗节能的平衡。为了保证单板同一性能下的最低功耗,电路设计选择低功耗电路板设计和无铅环保PCB基板,统筹考虑不同类型芯片和不同处理内容之间的均衡关系。整机机柜优化设计和材料选取可以使整体功耗降到最低,保证基站性能卓越发挥。

    全寿命低功耗设计具有整机综合性能、功耗、演进能力,不仅保证了基站性能完全发挥条件下的的节能降耗,而且确保基站留有足够冗余度满足增强型EDGE以及GERAN/3G等进一步演进带来的处理需求。

    话务优先级与智能下电技术可降低20%电力消耗

    话务优先级分配与载频智能下电技术相结合,可以进一步降低基站的24小时平均功耗。通常情况下,基站每天24小时以满配置工作,消耗大量能源。而实际上,同一基站的话务量在24小时内忙闲变化很大,当话务闲时基站仍然满配置工作,无疑造成了大量的能源浪费。此外,在基站各个模块中,收发信模块(载频模块)完成无线信道的控制和处理、无线信道数据的发送与接收、基带信号在无线载波上的调制和解调、无线载波的发送与接收等功能,是基站的重要模块,也是基站能源消耗的大户。智能下电功能通过暂时关闭不带用户的收发信模块,能大大降低不必要的功耗,提高能源利用率。

    比如,对于S666站型,以24小时内1/3时间满负荷、1/3时间50%负荷、1/3时间25%负荷的话务分布为例,智能下电开启后可节省约20%电力消耗。并且,智能下电可激活的时间段,话务量统计时间粒度及上下电的高低门限值都可在后台设置,运营商可根据实际话务分布情况灵活控制。

    不连续发射降低PA功耗20%

    不连续发射根据语音通话的实际特点,在语音激活期间进行正常的13kbit/s编码发射,而在话音非激活期间进行500bit/s编码,每480ms传输一帧(每帧20ms),仅传送舒适噪声SID,从而有效降低了PA的功耗。根据实际测试,在通用的通话模型下(40%~50%通话时间内无激活语音),激活DTX可以将载频模块的平均电流降低20%,意味着节省约20%载频功耗。

    智能温控技术和自然散热消除风机能耗

    对于基站来说,散热部件(如风机、热交换器等)也将产生一定功耗。有些厂家在进行基站设计时,采用了智能温控技术。基站内部的监控单元将实时监测柜内温度,并根据温度值动态调整散热部件的工作功率,从而整体降低基站功耗。而对于一体化基站如中兴通讯六载频模块化室外基站,在设计上直接采用了自然散热技术,完全避免了散热部件带来的额外功耗,同时提高了设备稳定性。

    创新绿色毫微微基站解决方案降低85%室内覆盖能耗

    除了在传统基站进行节能设计之外,毫微微基站也大大降低了基站能耗,如目前业界毫微微基站单载频容量下仅需要10W左右功耗。利用毫微微基站,运营商可以实现极低功耗的室内覆盖解决方案。以一个新建的12层写字楼作为案例场景,根据毫微微基站的覆盖能力,约需要10~12个毫微微基站,总功耗不超过160W。而采用传统基站加室内分布系统的方案中,同等覆盖条件下仅一个12载频的宏基站信号源,其平均功耗就达到1000W以上。由此可见,采用毫微微基站,可降低85%室内覆盖网络的基站能源消耗。由于GSM网络中约70%的话务来自室内,可见在楼宇密集地区的网络部署中,毫微微基站将在节能降耗方面起到巨大作用。下表列出了中兴通讯基站设计中对各种节能降耗的关键技术的考虑和融合情况。

    通过以上关键技术组合部署,仅仅基站的24小时内平均功耗即可降低30%以上,单站点一年节省电耗6300kW/h×(720W×24h×365)。而基站功耗的减少,又使得相关的供电设备,散热设备、维护设备等网络配套设备的数量和功耗也随之降低,再配合新型能源如太阳能、风能、生物能的应用,可节省约50%的整网能源消耗。目前,绿色节能降耗基站已经在中国、印度、埃塞俄比亚等国家大规模运营,帮助当地的运营商节能降耗,取得了显著的效果。

编 辑:高娟
关键字搜索:基站  绿色建网  
[ 本站暂时关闭评论 ]
 
  推 荐 新 闻
  技 术 动 态
  通 信 圈