TD-SCDMA中節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用

一、引言

　　在當(dāng)今信息通信業(yè)進(jìn)行“低碳經(jīng)濟(jì)”的布局中，作為3G標(biāo)準(zhǔn)之一的TD-SCDMA，其節(jié)能減排的工作成效斐然。作為TDD領(lǐng)域通信設(shè)備主要提供商，大唐移動(dòng)不僅通過(guò)企業(yè)自身節(jié)能減排，同時(shí)還通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新。

　　本文主要介紹大唐移動(dòng)在TD-SCDMA建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)中的各類節(jié)能減排新技術(shù)的應(yīng)用，在配合運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的工作目標(biāo)的同時(shí)，也很好地履行作為中央直屬企業(yè)應(yīng)負(fù)的社會(huì)責(zé)任。

　　二、綠色基站

　　據(jù)調(diào)查，移動(dòng)通信中基站機(jī)房占總能耗的73%，其中基站設(shè)備的能耗最大，占整個(gè)機(jī)房能耗的51%，機(jī)房空調(diào)能耗占46%，其他配套能耗3%?；驹O(shè)備能耗占比最高，是節(jié)能重點(diǎn)，同時(shí)需有效降低機(jī)房配套設(shè)施的能耗。

　　對(duì)于基站節(jié)能應(yīng)用，可分為硬件和軟件兩個(gè)方面：

　　(一)硬件技術(shù)

　　TD基站分為RRU和BBU兩個(gè)部分。其中RRU無(wú)論從數(shù)量還是單個(gè)能耗都要大于BBU，而RRU能耗主要部件在高功放。以大唐移動(dòng)為例，大唐移動(dòng)的RRU產(chǎn)品支持高效功放EA解決方案：基帶消峰+中頻CFR、DPD、Doherty技術(shù)，擴(kuò)展線性放大運(yùn)行區(qū)，降低能耗，可使功放效率達(dá)到25%以上， RRU的整體功耗降低40%左右。對(duì)BBU部分，基帶處理板可采用業(yè)界最先進(jìn)的高速、高密度、低功耗芯片，BBU整體功耗每載波可降低37%左右。

　　(二)軟件技術(shù)

　　移動(dòng)通信的話務(wù)分布具有明顯的時(shí)間相關(guān)性。利用這一特性，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件可以通過(guò)待機(jī)模式自動(dòng)控制無(wú)線設(shè)備，降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗。

　　具體來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)基帶板下電、關(guān)射頻通道、關(guān)時(shí)隙、自動(dòng)溫控風(fēng)扇等手段達(dá)到節(jié)能的目的。

　　對(duì)于基帶板下電，它的基本原理就是借助RNC話務(wù)量統(tǒng)計(jì)采取智能單板自適應(yīng)開(kāi)小區(qū)資源建立時(shí)，將同址鄰小區(qū)主頻點(diǎn)分配在同一BBU板卡上，輔頻點(diǎn)分配在其余BBU板卡之上，當(dāng)小區(qū)負(fù)荷下降到一定程度，可關(guān)閉輔載波所在空閑BBU板卡，達(dá)到降低能耗的目的。

　　采用基帶板下電方式在一塊基帶板卡關(guān)斷的情況下，主站節(jié)能效果可達(dá)26%。板卡關(guān)斷的越多，節(jié)能效果越明顯。下表一為南京現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)：

　　表一 基帶板下電方式的節(jié)能效果

　　關(guān)閉射頻通道、關(guān)時(shí)隙的原理與基帶板下電基本相同，都是根據(jù)話務(wù)量的變化，自動(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行的節(jié)能操作。其中時(shí)隙智能節(jié)電可將話務(wù)低流量時(shí)段自動(dòng)關(guān)閉無(wú)信號(hào)時(shí)隙可進(jìn)一步降低RRU非忙時(shí)功耗。表二為經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，關(guān)斷不同時(shí)隙個(gè)數(shù)時(shí)的節(jié)能效果。當(dāng)關(guān)閉3個(gè)下行業(yè)務(wù)時(shí)隙時(shí)，降耗比率可達(dá)27%。

　　表二 關(guān)斷時(shí)隙方式的節(jié)能效果

　　在某些話務(wù)量極低的時(shí)段，當(dāng)所有業(yè)務(wù)時(shí)隙均關(guān)閉之后，可通過(guò)關(guān)閉射頻通道達(dá)到降低能耗。根據(jù)分析，以大唐移動(dòng)多通道RRU在南京現(xiàn)網(wǎng)中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為例(見(jiàn)表三)，此時(shí)關(guān)閉四個(gè)通道可使整個(gè)RRU節(jié)電37w左右，降耗比率達(dá)到27%。

　　表三 多通道RRU通道關(guān)斷技術(shù)的節(jié)能效果

　　因此，在夜間等話務(wù)稀少的時(shí)段，綜合關(guān)時(shí)隙及關(guān)通道兩種技術(shù)，節(jié)能效果最為明顯，此時(shí)，RRU總能耗降低接近60%。

　　自動(dòng)溫控風(fēng)扇技術(shù)利用環(huán)境溫度在從20℃到40℃變化過(guò)程中，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以通過(guò)轉(zhuǎn)速的相應(yīng)調(diào)整，以在環(huán)境溫度適中的時(shí)候用低轉(zhuǎn)速達(dá)到低能耗的效果?，F(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)組在環(huán)境溫度從20℃到30℃的變化過(guò)程中，變化不明顯;而當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到35℃以后，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速快速提升，風(fēng)機(jī)的能耗急劇增加;環(huán)境溫度達(dá)到40℃時(shí)風(fēng)機(jī)組開(kāi)始全速運(yùn)轉(zhuǎn)。從實(shí)測(cè)中可以看出，半速時(shí)比全速時(shí)節(jié)電40%左右。

　　表四 自動(dòng)溫控風(fēng)機(jī)組的節(jié)能效果

　　根據(jù)計(jì)算，以中等規(guī)模的城市為例，假設(shè)共800個(gè)TD基站，采用以上軟件技術(shù)，每年可節(jié)約耗電約83萬(wàn)度，相當(dāng)于節(jié)省276.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少CO2排放707.7噸，減少SO2排放21.2噸。