綠色基站兩極化 新思維決定新架構(gòu)

　　推出了太陽(yáng)能GSM基站的印度企業(yè)VNL近一段時(shí)間以來(lái)都是輿論的焦點(diǎn)：巴塞羅那移動(dòng)通信世界大會(huì)(WMC2010)上，GSM協(xié)會(huì)將“綠色產(chǎn)品及項(xiàng)目獎(jiǎng)”頒給了它;去年12月，美國(guó)《時(shí)代》周刊將其創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)評(píng)選為“年度技術(shù)先鋒”……

　　VNL 的成功在于它推出了低成本、低功耗、易裝卸的“微電信”基站。基站是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的耗能大戶，新能源在基站中的使用方便了移動(dòng)通信到達(dá)偏遠(yuǎn)地區(qū)。但同時(shí)，隨著移動(dòng)寬帶在城市地區(qū)的率先發(fā)展，基站數(shù)量的大量增加和服務(wù)器的大量使用將持續(xù)提高通信設(shè)備的用能，城市通信設(shè)備如何提高用能效率也是一個(gè)必須重視課題。一個(gè)是針對(duì)少量用戶的偏遠(yuǎn)地區(qū)，一個(gè)是針對(duì)海量用戶的城市網(wǎng)絡(luò)，綠色基站的“兩極化”發(fā)展道路上，時(shí)刻用節(jié)能思維而不是速度至上的思維才是最重要的。

　　新能源基站適用偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋

　　VNL的微電信基站使用2塊各3平方米的太陽(yáng)能板，內(nèi)置基站控制器和移動(dòng)交換中心，只要曬上8個(gè)小時(shí)太陽(yáng)充滿電，就可以連續(xù)使用3天，信號(hào)可覆蓋半徑2公里內(nèi)的區(qū)域。

　　其實(shí)，利用太陽(yáng)能作為基站供電的方案早已有之，據(jù)悉，2000年愛立信就建成了第一個(gè)太陽(yáng)能供電的基站。VNL之所以在近年躥紅，一方面是全球?qū)?jié)能減排的需求增加，許多運(yùn)營(yíng)商將減少碳排量納入了企業(yè)社會(huì)責(zé)任范疇;一方面則是移動(dòng)通信在發(fā)展中國(guó)家迅速增長(zhǎng)，發(fā)展中國(guó)家往往電力供應(yīng)有限，因此這類產(chǎn)品受到關(guān)注。據(jù)介紹，VNL這款基站的所有設(shè)備只需用兩輛牛車就可以裝下，易于安裝。更重要的是每個(gè)微電信基站日均耗電不足100瓦，硬件成本和運(yùn)營(yíng)、維修成本都很少。這樣，即便用戶月均收入不足2美元，電信運(yùn)營(yíng)商也可盈利，而傳統(tǒng)基站要收回成本，用戶月均收益不得低于6美元。

　　除了太陽(yáng)能之外，其他新興能源也開始在移動(dòng)基站上使用。1月底，沃達(dá)豐卡塔爾(VodafoneQatar)公司和阿爾卡特朗訊宣布在卡塔爾部署首個(gè)采用太陽(yáng)能和風(fēng)能混合能源驅(qū)動(dòng)的“綠色”基站。這一“綠色”基站安裝了風(fēng)力渦輪機(jī)，能源控制器可基于太陽(yáng)強(qiáng)度和風(fēng)速，對(duì)太陽(yáng)能系統(tǒng)和風(fēng)力渦輪機(jī)的抽運(yùn)功率同時(shí)進(jìn)行智能管理，利用兩種能源的強(qiáng)度波動(dòng)生產(chǎn)電力，對(duì)減少碳排量很有幫助。

　　移動(dòng)通信在城市市場(chǎng)趨于飽和，如何搶占占世界半數(shù)人口的農(nóng)村市場(chǎng)，成為電信運(yùn)營(yíng)商們一大關(guān)注點(diǎn)。但開拓農(nóng)村市場(chǎng)，一個(gè)很難跨過(guò)的關(guān)卡是電力。按VNL創(chuàng)始人梅赫羅特拉的說(shuō)法，多數(shù)發(fā)展中國(guó)家廣大農(nóng)村地區(qū)或者無(wú)法持續(xù)供電，或者干脆無(wú)電可用。為保障基站用電，電信企業(yè)傳統(tǒng)做法是使用柴油發(fā)電機(jī)，這不僅造成成本居高不下，還帶來(lái)了環(huán)境污染。類似VNL的微基站產(chǎn)品，符合運(yùn)營(yíng)商在新興地區(qū)拓展的多層要求，自然受到歡迎。上述的幾個(gè)綠色基站供貨案例就都發(fā)生在這樣的新興市場(chǎng)。

　　從設(shè)計(jì)源頭提高能效

　　要打造低能耗、高效能的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，好的軟硬件產(chǎn)品僅僅是基礎(chǔ)，關(guān)鍵還在于良好的設(shè)計(jì)。

　　使用太陽(yáng)能和風(fēng)能的移動(dòng)基站技術(shù)受到地理和氣候條件的限制。GSM協(xié)會(huì)在WMC2010上專門舉行了有關(guān)通信界綠色發(fā)展的研討會(huì)，專家一致認(rèn)為，這些移動(dòng)基站通常用于相對(duì)落后、沒(méi)有開通電網(wǎng)的地區(qū)，但是通信界要在未來(lái)減少整體碳排放量，還需要從芯片設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等源頭入手。

　　“估計(jì) 2009年全球信息通信產(chǎn)業(yè)共排放了約7.5億噸二氧化碳，移動(dòng)通信在其中占有相當(dāng)份額。”在研討會(huì)上，愛立信相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。愛立信認(rèn)為，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的能源優(yōu)化需要三個(gè)階段。首先，布設(shè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)盡可能減少設(shè)備站點(diǎn)，同時(shí)保持良好的覆蓋范圍、容量和質(zhì)量。其次，是加強(qiáng)對(duì)單個(gè)產(chǎn)品以及所有基站的能效進(jìn)行優(yōu)化，比如充分利用新一代小型高效基站、壽命更長(zhǎng)的備用電源等。第三才是注意合理的使用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源，特別是在電網(wǎng)不夠可靠的地區(qū)。

　　“建造綠色電信網(wǎng)絡(luò)的第一步是提高能源效率。”Pike咨詢總經(jīng)理克林特·惠洛克說(shuō)，“對(duì)功耗降低的要求將促進(jìn)可再生能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能及燃料電池的整合，同時(shí)打開更高效的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的大門。”這家分析公司預(yù)計(jì)，到2013年“綠色”設(shè)備將占全球網(wǎng)絡(luò)基建設(shè)備市場(chǎng)的46%。

　　針對(duì)此，一些企業(yè)已經(jīng)提出了解決方案。摩托羅拉推出了支持20MHZ帶寬、高集成度的GSM多載波功放(MCPA)基站。其想法是將在3G技術(shù)上廣泛使用的寬帶功放技術(shù)應(yīng)用于GSM基站，以幫助解決傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)中合路所引致的功放功率下降問(wèn)題。據(jù)摩托羅拉(中國(guó))技術(shù)有限公司總裁莊靖博士介紹，將來(lái)無(wú)論是運(yùn)營(yíng)商擴(kuò)容還是建新基站，摩托羅拉都會(huì)建議運(yùn)營(yíng)商使用這種節(jié)能基站。

　　另一個(gè)提高用能效率的方法是降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中芯片以及其他用能器件的能耗。“我們產(chǎn)品中一些主要器件，比如光器件成本高且能耗高，我們的想法是降低這些關(guān)鍵器件的能耗。”泰樂(lè)公司的Kelly表示。

　　而 “綠色溝通”聯(lián)盟提出的千倍提升能效的目標(biāo)則更將對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行革命性的變革。上海貝爾劉永春博士向記者解釋說(shuō)，將現(xiàn)在所有節(jié)能技術(shù)加在一起，最好的結(jié)局也不過(guò)是碳排放量不再增加，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)連接在急劇增加，而已有技術(shù)本身的架構(gòu)已經(jīng)決定了其最小排放量。所以需要改變長(zhǎng)期以來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)研發(fā)的思維，從帶寬效率為中心轉(zhuǎn)向以能效為中心。據(jù)悉，這并不是沒(méi)有可能，根據(jù)貝爾實(shí)驗(yàn)室對(duì)光纖、無(wú)線、電子、處理能力、路由和架構(gòu)等ICT網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的基本屬性的分析，以及對(duì)其物理極限值的測(cè)算，當(dāng)前的ICT網(wǎng)絡(luò)具有將效率提升1萬(wàn)倍的潛力。據(jù)悉，“綠色溝通”聯(lián)盟將在5年內(nèi)提供一個(gè)參考性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并展示實(shí)現(xiàn)這一改進(jìn)的關(guān)鍵組件。