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关于移动通信网基站节能减排的思考
http://www.cww.net.cn   2012年4月28日 09:42    

注:表中所有能耗值均为实验室测试结果,测试时加载了30%的负荷,每载频机顶输出功率为20 W。

由上表可知,不同厂家的同等配置的设备能耗差距是相当大的,主要有以下几方面的原因。

(1)   窄带功放与宽带功放的差异

目前,GSM基站的载频板有3种,单密度载频板、双密度载频板和多密度载频板。其中,单密度载频板和双密度载频板使用的都是窄带功放,而多密度载频板使用的是宽带功放。测试结果显示:在配置较低(S111)时,宽带功放的优势发挥不出来,反倒因为功放效率低而导致基站功耗远远大于使用窄带功放的基站;在S222配置,使用宽带功放的基站功耗与使用窄带功放的基站功耗比较接近;在配置高(S333、S444)时,宽带功放节能的优势相当明显。表1中S333、S444功耗的最低测试值都是在使用宽带功放的基站获得的,仅有最大值的一半,节能效果相当显著。

(2)   双密度载频跨扇区使用与不跨扇区使用的差异

单密度载频板和多密度载频板都是不可跨扇区使用的,部分厂家的双密度载频板则可跨扇区使用,在每扇区配置载频数为单数时,双密度载频板跨扇区使用时基站的功耗比不跨扇区使用时平均每载频要少7~8 W。

(3)   万能型产品与单一型产品的差异

个别厂家在产品设计理念上用一款万能型产品代替多样化的单一型产品来满足不同场景的需要,那么要求万能型产品适应的环境范围会很广。在表1中,我们要求测试的设备是室内宏基站,但万能型产品不管用在室内还是室外,其设计都是按室外站做的,因此其功耗会比仅适应室内环境的宏基站高。

为了减少现网GSM基站主设备的功耗,各厂家近年来都推出了节能软件,主要有两种实现方式:时隙级功放关断和载频级功放关断。“时隙级功放关断”就是在时隙没有话务,即动态功耗为0的情况下,进一步关断功放的静态功耗,关断后,时隙级功放的功耗为0;时隙级功放关断可以做到各个时隙功放单独开关。“载频级功放关断”则是根据每个载频板的话务情况进行判断,将空闲时长超过门限时间(可设置)的语音信道载频板所对应的功放模块PA偏置电压关闭,在话务增长时以毫秒级的时间内重新打开功放偏置电压以满足话务需求。表2显示了上述两种基站节电方式的实验室测试结果和现网测试结果。

表2 两种基站节电方式的实验室测试结果和现网测试结果

由表2可知,无论采用何种节电方式,基本趋势是站型配置越高节电软件发挥的作用越大。从节电方式本身来看,时隙级功放关断功能和载频级功放关断功能同时开通的节电效果最为显著。时隙级功放关断功能的节电效率与载频级功放关断功能相差并不是很大,但时隙级关断功能的节电效果会比较稳定,而载频级功放关断功能因其可关断的最小单元比时隙级功放关断功能的大,节电效果波动性会较大。

从应用场景的不同来看,节能软件应用在昼夜话务量差别明显的区域效果更明显。

4   基站配套设备的能耗及节能

按照典型配置,一个基站的综合能耗中,移动主设备和传输设备只占其中的1/2左右,还有约一半的能耗是由相关的各类配套设备引起的。这些数据给我们的节能减排工作带来很大的启发——即基站配套设备的节能工作应成为我们关注的重点之一。细分考虑,各类配套设备中,空调功耗最大,约占所有配套设备耗电总量的80%;其次是开关电源和(浮充状态下)蓄电池,功耗占比为15%;其他的监控、照明等设备功耗很小。

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来源:通信世界网-电信科学   作 者:中国联通网络建设部 陈新明,左 丽,康 凯编 辑:魏慧    联系电话:010-67110006-904
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