談無線基站節(jié)能減排的有效措施

佟宏偉

摘 要：在給現(xiàn)代城市制定階段性的發(fā)展與規(guī)劃方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)將節(jié)能減排工作當(dāng)作重點(diǎn)處理任務(wù)，借鑒綠色城市的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，從多個(gè)方面展開節(jié)能減排工作，減少社會(huì)能源損耗，在城市范圍內(nèi)有效傳播節(jié)能理念，在對(duì)節(jié)能減排這一重要可持續(xù)化的發(fā)展原則進(jìn)行傳播時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)無線基站存有的耗能情況集中處理，現(xiàn)剖析適用現(xiàn)代無線基站的有效節(jié)能減排方法。

關(guān)鍵詞：無線基站；節(jié)能減排；有效措施

在公用移動(dòng)通信活動(dòng)中，無線基站可發(fā)揮重要作用，有效傳遞信息，在建設(shè)與應(yīng)有可靠的現(xiàn)代無線基站時(shí)，既要對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用需要加以滿足，同時(shí)還要關(guān)注到通信過程中能耗問題，以標(biāo)準(zhǔn)且節(jié)能化的手段來完成基站建設(shè)工作，將新型能源應(yīng)用到基站中，控制基站的嚴(yán)重好能耐問題，進(jìn)一步強(qiáng)化通信管理工作。本文依照無線基站的應(yīng)用情況，剖析相關(guān)節(jié)能減排手段。

1 基站耗能問題剖析

移動(dòng)基站在現(xiàn)代移動(dòng)通信活動(dòng)中是不可替代的，可以將其直接看成是無線電臺(tái)站，在無線電的覆蓋區(qū)域之中，無線基站可以借助移動(dòng)通信信息交換中心來向電話終端有效傳遞信息。基站是構(gòu)成通信蜂窩小區(qū)系統(tǒng)的重要單元，可以幫助有效管理通信活動(dòng)與通信用戶。對(duì)通信運(yùn)營(yíng)商的整體耗電情況進(jìn)行考察之后，發(fā)現(xiàn)無線基站的實(shí)際耗電量占比已經(jīng)超過了50%，無線基站內(nèi)部應(yīng)用的很多設(shè)備均存有較為嚴(yán)重的耗電情況，包括空調(diào)系統(tǒng)、基礎(chǔ)基站設(shè)備。建站的內(nèi)外部環(huán)境均具有特殊化的特點(diǎn)，基站通信設(shè)備以及相應(yīng)輔助型設(shè)備必須長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，其散發(fā)的熱量比較多，基站耗電問題已經(jīng)引起了社會(huì)多方主體的關(guān)注，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)當(dāng)借助可靠的方法來解決基站耗電問題，堅(jiān)持節(jié)能減排的工作宗旨。

2 基本節(jié)能減排工作原則

2.1 合理性原則

在將節(jié)能減排的理念融入到無線基站發(fā)展活動(dòng)中時(shí)，首先需要把握合理性原則，選用的節(jié)能減排工作原則都具有合理性，在節(jié)能的同時(shí)還要兼顧創(chuàng)收經(jīng)濟(jì)收益的原則，可以利用具有節(jié)性能的的新型基站設(shè)備來代替原來的高耗能設(shè)備。但是通信企業(yè)的生產(chǎn)成本與當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展能力均有可能帶去限制，因此在大范圍推廣新型節(jié)能型基站建設(shè)手段時(shí)，需先設(shè)立試點(diǎn)，對(duì)投資回收期加以關(guān)注。

2.2 有效性原則

為了在基站范圍內(nèi)達(dá)到節(jié)能的工作目的，可以針對(duì)現(xiàn)有的能源，尋找合適的替代品，更多地使用新型能源，節(jié)流也是重點(diǎn)工作及，在一個(gè)階段的基站建設(shè)工作結(jié)束之后，需對(duì)基站的能源使用情況進(jìn)行考察，確定開源節(jié)流工作的最終效果。

2.3 可行性原則

在基站建設(shè)活動(dòng)中，需將可行性與合理性原則加以結(jié)合，基站建設(shè)方案中提出的節(jié)能工作方法都必須是可行的，不可出現(xiàn)機(jī)械化與片面化的問題，也不能運(yùn)用不符合基站建設(shè)情況的節(jié)能手段，所有的節(jié)能優(yōu)化工作痘痘必須是可有效實(shí)施的。

2.4 可靠性原則

可靠性原則也是基站建設(shè)者與工作人員需重點(diǎn)關(guān)注的工作原則，在展開節(jié)能減排活動(dòng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)將安全生產(chǎn)當(dāng)做首要工作原則，盡量縮減損失，運(yùn)用更加安全的基站建設(shè)方法，在對(duì)基站的運(yùn)行狀況與耗能問題進(jìn)行深入研究之后，才能確定節(jié)能減排工作開展的方向。

3 無線基站中可用的節(jié)能減排方法

在優(yōu)化并發(fā)展基站時(shí)，可通過以下方法來達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。

3.1 優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作

綜合考慮基站新技術(shù)及成熟程度，運(yùn)營(yíng)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。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。

3.2 將功放功率有效提升

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(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，該技術(shù)可使功放支持更寬的信號(hào)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。

3.3 運(yùn)用智能化關(guān)斷技術(shù)

基站主設(shè)備的耗電是基站耗電的主要組成部分，基站主設(shè)備耗電與綜合話務(wù)量、載波數(shù)成線性關(guān)系，而基站的建設(shè)一般是根據(jù)最大話務(wù)量需求來設(shè)置的。如果能夠根據(jù)話務(wù)量的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，即在閑時(shí)將設(shè)備定為休眠狀態(tài)，在話務(wù)量高峰時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為正常狀態(tài)。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(gè)時(shí)隙上，在閑時(shí)基站自動(dòng)關(guān)閉無信號(hào)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%。

3.4 建設(shè)新型分布式基站

除了對(duì)基站內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行有效改變之外，還可以調(diào)整基站的運(yùn)行型式，利用分布式技術(shù)來處理基站問題，對(duì)基站原來使用的運(yùn)行系統(tǒng)加以劃分，使其被分解為射頻拉遠(yuǎn)模塊與基帶單元模塊，在處理射頻部分時(shí)，可運(yùn)用光纖材料，減少饋線材料的使用，有效控制饋線損耗，進(jìn)而達(dá)到減少基站整體能量損耗的目的，在建設(shè)拉遠(yuǎn)單元時(shí)，可應(yīng)用自然散熱技術(shù)，對(duì)溫控能耗加以控制，自然散熱裝置需要占有的空間比較小，在熱點(diǎn)覆蓋、站址困難區(qū)域等場(chǎng)景中可發(fā)揮作用。

3.5 優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)

由于設(shè)備的長(zhǎng)期發(fā)熱使得基站內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于外界環(huán)境的溫度，為保障基站穩(wěn)定的溫度，濕度條件，基站大多安裝了至少兩臺(tái)空調(diào)輪流作業(yè)，很多地方的空調(diào)一年四季均用空調(diào)來保持站內(nèi)溫度，忽視了冬、春、秋三季及夏季的早晚時(shí)段的室外低溫便可散熱降溫的有利條件。新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)利用室外的空氣作為冷源，當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度一定程度時(shí)，通過相應(yīng)技術(shù)將冷源引入機(jī)房?jī)?nèi)，把機(jī)房的熱量帶走。新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)通過智能控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)與空調(diào)的切換，減少了空調(diào)的使用時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗。新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)目前主要有兩種方式：一種是直接引入室外的低溫空氣，機(jī)房環(huán)境易受外界的影響；另一種是采用隔離熱交換方式，這種室內(nèi)空氣的潔凈度更高。

3.6 其他節(jié)能減排方法

在工信部關(guān)于通信基站共享共建要求的背景下，各地開始了基站共享共建的探索。各運(yùn)營(yíng)商通過共享共建的方式，共享對(duì)方的配套設(shè)施，既減少了重復(fù)投資，也可以減少對(duì)資源和能源的消耗，如一運(yùn)營(yíng)商共享另一運(yùn)營(yíng)的的配套設(shè)施，則一個(gè)基站的空調(diào)可供兩個(gè)基站使用，減少了一套空調(diào)的耗電。

4 結(jié)束語

在強(qiáng)大的通信技術(shù)的強(qiáng)力支持下，我國(guó)的通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展度被加快，通信系統(tǒng)的規(guī)模也被有效擴(kuò)大，在建設(shè)移動(dòng)通信工程時(shí)，需構(gòu)建無線基站。為了使無線基站可以被正常運(yùn)用，在基站運(yùn)行期間的能源消耗問題日益嚴(yán)重，因此節(jié)能減排活動(dòng)也被添加到基站建設(shè)活動(dòng)中，本文結(jié)合無線基站適用的節(jié)能減排工作原則，提供了有效的建議，希望可以有效優(yōu)化無線基站服務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)低量耗能的目的。

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