作 者:鲁义轩 李学博
《通信世界》:节能不能以牺牲通信系统的安全作为代价,在设备提供商看来,基站节能与基站通信系统的安全保障如何协调?
杨延兴:我们完全同意这种说法,不能为了节能而牺牲通信系统的可靠性为代价。例如有些机房为了一味减少空调能耗而将设置温度调的较高,这在短时期内是不影响设备正常工作,但是长期会对设备寿命、电池系统寿命产生恶劣影响,最终导致加速设备更换,这样反而浪费了投资,最终浪费了能源。
此外,节能不单单是设备本身的事情,在整个运营管理上都要有节能意识这样才能做到在产品整个寿命周期内做到节能,这点往往是运营商容易忽略的。
华为:华为于2007年底推出了ITS系列绿色环保机房解决方案,ITS为客户提供完整的机房解决方案,可集成所有配套设备和网络设备,具有快速部署、低能耗、低TCO、高可靠性等特点。ITS1000和ITS2000两种机房相互补充,无使用场景限制,适用于高山、楼顶、平原等所有场所。
之前提到的青海项目采用的就是ITS2000机房,ITS2000是基于10英尺标准集装箱的一体化通信机房,有助于快速建站和降低机房能耗,同时提供稳定可靠的网络运行环境,并实现防盗功能。
霍志军:保证网络安全和对终端用户的服务质量是电信运营商的生命线,节能方案的设计必须以保证网络安全为前提,而且在每个节能方实施出之前,都要进行系统安全评估,有必要时要进行导航测试,确认安全后再推广使用。
诺基亚西门子通信的基站节电功能已经充分地考虑到系统安全问题,比如在业界最领先的时隙级动态职能关断功能,基站会以0.577ms的快速反应时间,根据时隙的忙闲控制功放的开启和关断,这样就不会对用户通信产生任何影响。
空调是基站设备中的耗能大户,诺基亚西门子通信的基站设备可以在40℃以上的温度下工作,如果提高机房工作温度上限,可以显著降低通信机房整体能源消耗。但是蓄电池是对温度非常敏感的设备,在高温下工作会严重影响蓄电池的工作寿命。
为了既节能保证昂贵电池的使用寿命,诺基亚西门子公司提出了“电池保温柜”的机房“双温区”的方案。电池组的工作温度保持在最佳的24℃左右,机房内的其他设备则可以在35℃甚至更高的温度下正常工作,如配合合理的通风改造以及采用诺基亚西门子其它绿色节能方案,可将室内空调使用率控制在最小甚至零使用的状态。
《通信世界》:如何评测基站系统节能技术使用后的预期目标是否达到、效率如何等等?
华为:基站节能的评估本身就是节能工作中的一个关键环节,对于预期目标的制定,应该包括单站短期节能、整网长期节能,单站短期节能相应比较简单,可按单种新技术、新产品的应用以及多种技术、多种新产品的应用结合在一个相对较短的时间内(如按周、按月份、按季度)来分析评估每种新技术、新产品对基站节能的影响。
整网长期节能则需要长期、整体的跟踪分析基站新技术、新产品、新机房、绿色新能源应用之后对整个网络长时间的节能影响,其评估、测试周期较长,一般以季度甚至年度为周期,特别是风光等绿色能源的应用,一定是经过年度为周期方可得到比较科学、比较有参考价值的完整数据。
杨延兴:爱立信有一套完整的评估测试方法来验证各种节能效果,这种方法不仅适用于实验室环境,也适用于现网环境,保证各种措施的有效性。
《通信世界》:请列举一些设备商在基站节能方面的案例?
杨延兴:近日,内蒙古移动公司集宁分公司联合爱立信在集宁进行了绿色基站太阳能供电方案试点测试,测试取得了圆满的成功,达到了投资少,同时节能超过30%的良好效果。
太阳能是纯绿色能源,并且永远不会枯竭,一般的离网型太阳能供电系统具有投资大回报周期长的缺点,从而限制了在通信领域的应用,一个可以有效解决这一问题的方法是混合式供电方案——太阳能和市电交替向通信设备供电,即在日照良好的白天由太阳能电池板发电向基站设备供电,在夜间或者阴雨天由市向供电,这种混合式供电比太阳能独立系统可以提供更高的供电可靠性。系统由太阳能电池板、控制器、开关电源和蓄电池构成,基站设备采用爱立信新一代射频拉远基站RBS2111。
霍志军:诺基亚西门子通信在云南移动进行了节能基站的应用,首先在保山的交通宾馆基站进行了试点,使用了Flexi基站、电池保温柜和智能换风等节能方案,通过提高机房温度上限设置,减少空调的使用,从而达到节电目的。目前移动基站机房空调温度通常设置在22℃,各个测试结果与其进行对比。以22℃作为基准,空调设定温度为26℃、31℃和自然通风时,站点分别节能11%、19%和29%。
案例解析
将环境与业务优势相结合
诺基亚西门子通信
诺基亚西门子通信的能效解决方案可提供以下四条主要途径来降低基站的能耗。
最节能产品:诺基亚西门子通信Flexi基站可节省多达70%的能源,且该基站的能效通过近期(2009年2月)发布的FlexiMultiradio得到了进一步提高。该全新基站的能耗之低堪称市场之最:在同时运行GSM/EDGE与WCDMA/HSPABTS时的功耗仅为790W。诺基亚西门子通信Flexi基站在GSMA2009年度全球移动大奖中被评为“全球最先进的移动网络技术”。
由于规模较小,Flexi基站的材料损耗率极低,并且易于实施:模块可以直接用手搬运,无需通过笨重的设备移动。在诺基亚西门子通信基站选用的材料中,有90%以上的材料均可回收利用。
最大限度减少基站数量:构建站点最少的网络是一种有效的节能方式。Flexi基站等创新产品的采用,意味着可在以前不可行的地点创建新型站点。小型设备对环境的视觉影响较小,所需的交付运输和安装机械也较少。
最大限度减少空调的使用:在传统的基站概念中,设备位于配有空调的室内站点中,将典型温度控制在25°C以内。由此大幅增加了站点的总能耗。诺基亚西门子通信Flexi基站允许环境温度达到40°C,可实现高达30%的节能。这一目标主要通过移除空调设备,代之以新鲜空气散热而实现,是设备位于外部环境时的一项自然特性。
部署可优化运营商使用的软件特性:软件是提高基站能效的富有创造力的有效方式。在低流量期间,基站的大部分容量在很多时候都未使用,因此可将其设为节电模式,关闭部分基站网络以节省能源。在极端情况下,可在低流量期间关闭全部的基站容量。
基站节能方案助力运营商建设
华为技术有限公司
移动网络能耗的90%来自无线接入网部分,而高能耗设备将提高配套电源能耗以及机房空调能耗,从而使整个系统能耗提高。由此,基站设备的节能具有关键意义。只有基站能耗降低了,才有可能减小配套电源和机房空调的负荷,减少总能耗。从另一方面看,只有低能耗基站,才能应用太阳能、风能等绿色能源。
华为绿色GSM基站由内到外,从四个层面实现节能减排,解决了长期以来困扰中国移动的设备高能耗难题。第一层,最新的功放芯片和增强的Doherty高效功放技术,将功放效率由2006年的33%提升到45%,预计2009年可达到50%以上。第二层,绿色节能软件采用载频关断、时隙关断、通道关断等技术,有效降低60%以上的静态功耗,大幅降低低业务量时的能耗,避免了不必要的能源浪费。第三层,采用多密度载波和射频宽带技术实现单模块支持4-6个载波,同等容量下基站体积更小,重量更轻,备电等配套要求更低。第四层,分布式基站的BBU可直接安装在现有的站点设备如APM(AdvancedPowerManagement)、传输机柜预留的空间之内,而RRU直接采用抱杆、上塔、靠墙等安装方式,安装更灵活。