基站節(jié)能

　隨著數(shù)據(jù)流量激增和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的快速擴(kuò)張，三大電信運(yùn)營(yíng)商的節(jié)能減排壓力日趨增大。同時(shí)，配套設(shè)施節(jié)能技改經(jīng)過數(shù)年推動(dòng)，面臨瓶頸。在此背景下，網(wǎng)絡(luò)節(jié)能逐漸受到運(yùn)營(yíng)商重視。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)基站單站年耗電量高達(dá)1.5萬(wàn)度左右，因此，如何降低基站運(yùn)營(yíng)能耗，成為運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越迫切的問題。從大的范圍來(lái)看，站點(diǎn)節(jié)能可以分為兩個(gè)層面：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化和網(wǎng)元節(jié)能。

　　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵哟蔚墓?jié)能，可以通過減少站點(diǎn)數(shù)量，同時(shí)提升單位站點(diǎn)話務(wù)量能效實(shí)現(xiàn)。中國(guó)電信集團(tuán)節(jié)能減排處處長(zhǎng)龔建中此前接受記者采訪時(shí)曾明確指出，通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)扁平化，是通信行業(yè)節(jié)能減排的關(guān)鍵措施。根據(jù)中國(guó)電信的節(jié)能潛力分析，78%的節(jié)能潛力來(lái)自網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化。

　　分布式基站應(yīng)用廣泛 C-RAN架構(gòu)綠色節(jié)能

　　減少站點(diǎn)的方法有兩種，其一是通過合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來(lái)提高覆蓋效率，以最少的站點(diǎn)服務(wù)最大的用戶/話務(wù)量;其二是提高基站設(shè)備本身的覆蓋能力，通過先進(jìn)技術(shù)，將設(shè)備本身的覆蓋半徑提高，進(jìn)而提升覆蓋能力。在實(shí)踐中，兩種方法常常同時(shí)使用，即在合理網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和強(qiáng)覆蓋能力設(shè)備的配合下，實(shí)現(xiàn)廣覆蓋場(chǎng)景下25%以上的能耗節(jié)約，達(dá)到有效降低TCO的目的。

　　在實(shí)踐中，分布式基站的應(yīng)用逐步擴(kuò)大。大功率的分布式基站，能夠解決廣覆蓋和大容量的問題，可以替代宏基站。而小型化的分布式基站，可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋建網(wǎng)模式。

　　以中國(guó)電信為例，中國(guó)電信在建設(shè)CDMA網(wǎng)絡(luò)過程中，大力推廣了分布式基站建設(shè)。截至2010年，中國(guó)電信分布式基站比例達(dá)到30%以上。相比傳統(tǒng)基站，分布式基站無(wú)需配套機(jī)房和空調(diào)，既降低能耗，又節(jié)約占地面積。同時(shí)，分布式基站的BBU和BRU之間通過光纖連接，減少了饋線損耗。室外BRU單元采用自然散熱技術(shù)，而室內(nèi)BBU單元體積小，功耗相對(duì)較低，減少了機(jī)房資源占用，同時(shí)也減少了機(jī)房空調(diào)使用。

　　近兩年，在分布式基站的基礎(chǔ)上，運(yùn)營(yíng)商又在試點(diǎn)一些新的基站模式。例如中國(guó)移動(dòng)大力推廣的C-RAN架構(gòu)。中國(guó)移動(dòng)研究院陳奎林介紹，C-RAN架構(gòu)在分布式基站基礎(chǔ)上，通過大規(guī)模的匯聚BBO的基站池，更方便實(shí)現(xiàn)協(xié)作化信號(hào)，并且能實(shí)現(xiàn)整個(gè)基站資源動(dòng)態(tài)調(diào)度。相對(duì)而言，C-RAN是更清潔、綠色的無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)，能源消耗更低，建設(shè)周期更快，運(yùn)維成本也更低。珠海移動(dòng)的試點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示，采用C-RAN架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)整體能耗降低71%。

　　中興通訊TDD產(chǎn)品副總經(jīng)理姚磊介紹，中興的大容量基帶池解決方案采用現(xiàn)有產(chǎn)品，基于中興特有的FS交換板，單機(jī)架可以實(shí)現(xiàn)648載頻共享、三機(jī)架實(shí)現(xiàn)1944載扇的共享;另一方面，通過彩光直驅(qū)的傳輸技術(shù)，可提高傳輸?shù)男?，降低?duì)現(xiàn)網(wǎng)傳輸?shù)囊?。原?lái)一個(gè)光纖只能帶一個(gè)S444的基站，現(xiàn)在用四個(gè)不同波長(zhǎng)的光調(diào)制在一根光纖里，就可以帶4個(gè)S444基站。不僅提高了傳輸效率，而且實(shí)現(xiàn)了綠色節(jié)能。

　　智能關(guān)斷 技術(shù)成熟

　　相比網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔?jié)能，網(wǎng)元級(jí)別的節(jié)能適應(yīng)更多的場(chǎng)景，受客觀條件限制更少。降低基站主設(shè)備的能耗，將帶來(lái)供電設(shè)備能耗、空調(diào)能耗等的連鎖下降，研究發(fā)現(xiàn)，主設(shè)備每節(jié)省一瓦電能，整站將節(jié)省2.5-3瓦能耗。由此可見，基站主設(shè)備節(jié)能將起到關(guān)鍵作用。
在基站主設(shè)備節(jié)能中，時(shí)隙級(jí)、載頻級(jí)等智能關(guān)斷技術(shù)，是各地已經(jīng)應(yīng)用較為成熟的節(jié)能方法。根據(jù)中國(guó)移動(dòng)某省公司的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，時(shí)隙智能關(guān)斷可降低功耗21%-28%;載頻智能關(guān)斷可降低功耗約10%，多載波職能調(diào)壓及載頻關(guān)斷可降低功耗約14%;此外，基站級(jí)和鏈路級(jí)的動(dòng)態(tài)關(guān)閉技術(shù)也可分別降低功耗約7%-9%。近年來(lái)，智能關(guān)斷技術(shù)在各地運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用廣泛。河南移動(dòng)節(jié)能減排主管張樂介紹，截至2010年8月，河南移動(dòng)基于時(shí)隙PA關(guān)斷載頻數(shù)達(dá)到272940個(gè)，僅智能載頻一項(xiàng)全年即可節(jié)省5000萬(wàn)度電能。

　　寬帶RRU基于寬帶MCPA(多載波功放)和各種節(jié)能軟特性技術(shù)，在不同頻段的射頻輸出功率和載波等系統(tǒng)資源完全共享，可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的需要和用戶發(fā)展情況進(jìn)行靈活配置，實(shí)現(xiàn)資源最大化利用。實(shí)踐證明，相對(duì)傳統(tǒng)支持多頻段的拼湊型RRU，寬帶RRU的各項(xiàng)性能指標(biāo)均有大幅提升，器件數(shù)目減少40%，故障率下降60%，功耗降低20%，體積重量減少30%以上，在綠色節(jié)能、快速部署等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

　　基站以小為美

　　隨著市場(chǎng)的發(fā)展，在低成本網(wǎng)絡(luò)需求的驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)營(yíng)商對(duì)無(wú)線站點(diǎn)的要求越來(lái)越趨向于小型化。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，運(yùn)營(yíng)商獲取和保留站點(diǎn)難度明顯增大。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的區(qū)域，人們的環(huán)保和健康意識(shí)增強(qiáng)，對(duì)無(wú)線站點(diǎn)的排斥逐步加大，多數(shù)人不愿意看到通信鐵塔和天線，導(dǎo)致站點(diǎn)獲取異常困難，站點(diǎn)租賃費(fèi)用也大幅上升。而且在某些特定情況下，運(yùn)營(yíng)商早期獲取的站點(diǎn)到期后很難續(xù)簽，導(dǎo)致站點(diǎn)流失。中國(guó)移動(dòng)某省2011年的統(tǒng)計(jì)就表明，受合同到期或城市拆遷影響，全年站址流失率達(dá)到20%。

　　運(yùn)營(yíng)成本逐漸受到運(yùn)營(yíng)商重視。低CAPEX站點(diǎn)成為運(yùn)營(yíng)商的關(guān)鍵訴求。對(duì)于OPEX而言，全球有300萬(wàn)個(gè)物理站點(diǎn)，站點(diǎn)的能耗費(fèi)用(電費(fèi)、油費(fèi))、各種租賃費(fèi)用(天面、傳輸、土地等)和人工費(fèi)用不斷上漲，進(jìn)一步蠶食了運(yùn)營(yíng)商有限的利潤(rùn)空間。

　　隨著3G的快速普及，迅速建站快速覆蓋成為運(yùn)營(yíng)商的新需求。無(wú)線站點(diǎn)的建設(shè)類似房屋建筑，從站點(diǎn)獲取開始到完成建設(shè)，一般需要1到2個(gè)月。對(duì)于高速發(fā)展的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說，這個(gè)周期太長(zhǎng)了。

　　在此背景下，幾大設(shè)備廠商紛紛提出了新的站點(diǎn)解決方案，各有特色，總體而言，小型化是其共同趨勢(shì)。例如，華為推出的第三代站點(diǎn)SEIMER，具有站點(diǎn)占地面積小、PUE低、管理職能、環(huán)境融合和快速建站等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。

　　阿爾卡特朗訊推出的LightRadio方案，長(zhǎng)寬只有5厘米左右，使用戶可獲容量與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，增加了400%，在大大改善流量高度密集區(qū)域的室內(nèi)覆蓋的同時(shí)，占地面積更少，更加節(jié)能。據(jù)了解，lightRadio應(yīng)用的技術(shù)具備模塊化的cube陣列帶來(lái)的極高可靠性，特別是在小區(qū)邊際能夠顯著提升小區(qū)性能，可以用1/4的每比特成本，提供最多9倍容量的靈云技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。此外，愛立信的Pico基站、諾基亞西門子的LiquidRadio以及中興通訊的GSM微基站系列產(chǎn)品，都具有小而美的特性，既能提高覆蓋效果，也能帶來(lái)更低的總所有成本(TCO)。

　　業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著站址資源日益緊張，小型化基站將成為主流趨勢(shì)，這些小型基站支持多種靈活安裝方式，能夠快速隱秘地安裝在城市中心的熱點(diǎn)地區(qū)。