基站節(jié)能降耗的關(guān)鍵

　　中國(guó)目前有超過40萬個(gè)移動(dòng)通信基站。按照中國(guó)移動(dòng)的統(tǒng)計(jì)，基站耗電占70%以上。開展基站節(jié)能降耗成為一個(gè)迫切需要解決的問題。運(yùn)營(yíng)商對(duì)基站節(jié)能提出了很多解決方案，設(shè)備廠家也在節(jié)能方面加大研發(fā)力度，紛紛提出了綠色基站的概念。

　　根據(jù)統(tǒng)計(jì)，基站耗電主要是主設(shè)備耗電和配套中的空調(diào)耗電?；竟?jié)能降耗的措施可以從主設(shè)備、配套及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行考慮。

　　基站主設(shè)備節(jié)能

　　基站主設(shè)備未來的發(fā)展趨勢(shì)是高集成度、全I(xiàn)P化、多載頻、高效率數(shù)字功放、模塊化，這些特征將使新一代基站更省電。

　　1. 提高功放效率及設(shè)備集成度

　　采用數(shù)字預(yù)失真技術(shù)，可以提高功放效率及功放的線性特性，減少基站的發(fā)熱量。功放穩(wěn)定性增強(qiáng)、集成度增加，并且支持更寬的信號(hào)頻帶，配合高集成度的射頻器件，這為基站收發(fā)信機(jī)實(shí)現(xiàn)多載頻技術(shù)創(chuàng)造了條件，使基站功能模塊變得更小，也使多載頻功放的實(shí)現(xiàn)成為可能。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?，F(xiàn)在有多個(gè)GSM廠家推出雙密度載頻。有些公司推出多密度載頻設(shè)備，華為公司的設(shè)備可以支持6密度載頻。

　　2.軟件節(jié)能技術(shù)

　　通過基站設(shè)備耗電的組成可以看出，隨著業(yè)務(wù)信道載頻負(fù)荷的變化，基站系統(tǒng)耗電波動(dòng)很大。運(yùn)營(yíng)商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)化等措施能夠降低能耗。

　　在GSM系統(tǒng)中，應(yīng)把主BCCH載頻設(shè)置為優(yōu)先級(jí)最高，有話務(wù)量的時(shí)候把TCH優(yōu)先指配到主BCCH載頻上，提高主BCCH載頻利用率，先使用優(yōu)先級(jí)比較高的載頻，其他載頻可以處于關(guān)斷狀態(tài)，可以按照時(shí)間段在閑時(shí)定時(shí)關(guān)閉載頻，也可以根據(jù)業(yè)務(wù)量變化，采用一定的算法智能進(jìn)行載頻的開啟及關(guān)閉。在載頻關(guān)斷的基礎(chǔ)上，還可以在更細(xì)的粒度上進(jìn)行時(shí)隙的關(guān)斷，達(dá)到更精確的控制。這些技術(shù)一般適用于新一代的基站，對(duì)于已經(jīng)部署的基站，部分可以通過軟件升級(jí)的方式實(shí)現(xiàn)。

　　還有一種方式是在業(yè)務(wù)量小的時(shí)候，可以讓一些載頻處于待機(jī)模式，類似于個(gè)人電腦的待機(jī)/激活模式。在保證基站正常工作的情況下，盡量減少能耗、減少熱量的產(chǎn)生。

　　3.分布式基站技術(shù)

　　目前比較成熟的分布式基站技術(shù)，是把基站分為基帶和射頻兩部分，用光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的饋線將射頻部分拉遠(yuǎn)，可以減少由饋線導(dǎo)致的損耗約3dB，基站消耗的功率將大幅降低。拉遠(yuǎn)單元可以采用自然散熱技術(shù)，能夠節(jié)省溫控能耗，占地面積小，安裝快捷，可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)覆蓋、城區(qū)站址困難區(qū)域、熱點(diǎn)覆蓋等場(chǎng)景。

　　4.降低環(huán)境溫度要求

　　設(shè)備廠商應(yīng)通過設(shè)計(jì)、制造工藝的改進(jìn)降低設(shè)備對(duì)運(yùn)行環(huán)境溫度的嚴(yán)格限制條件，提高設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境溫度上限。通過這種措施也能減少空調(diào)的使用時(shí)間，達(dá)到節(jié)能的目的。
機(jī)房配套節(jié)能

　　1.基站環(huán)境溫濕度智能監(jiān)測(cè)控制

　　機(jī)房溫度、濕度檢測(cè)與通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)，形成基站機(jī)房環(huán)境智能監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，智能開啟或者關(guān)斷通風(fēng)系統(tǒng)或者空調(diào)，可達(dá)到省電的目的。

　　運(yùn)營(yíng)商通過對(duì)基站機(jī)房進(jìn)行智能通風(fēng)改造、引入新風(fēng)系統(tǒng)，采用直通風(fēng)、自然散熱等方式，來降低機(jī)房對(duì)空調(diào)的要求，達(dá)到降低能耗的目的?；拘嘛L(fēng)系統(tǒng)可以分為兩種方式，自然通新風(fēng)系統(tǒng)及熱交換新風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)室外空氣溫度比室內(nèi)低一定程度時(shí)，依靠通風(fēng)將機(jī)房?jī)?nèi)的熱量帶走，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)散熱，達(dá)到降低機(jī)房?jī)?nèi)部溫度的目的。這樣就能減少基站空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)能的目的。但是這種方式也受到環(huán)境的限制。部分地區(qū)空氣質(zhì)量比較差，自然風(fēng)引入經(jīng)過多次過濾之后仍然不能很好地除塵，會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成一定影響。另外，在南方空氣濕度比較大的時(shí)候，通過直通風(fēng)的方式也解決不了基站機(jī)房?jī)?nèi)濕度大的問題，仍然需要開啟空調(diào)除濕。

　　2.基站電源治理
　　
　　在早期，大量使用諧波電流大的電源，給電網(wǎng)帶來嚴(yán)重的污染，使電網(wǎng)波形失真、降低實(shí)際負(fù)荷能力。開關(guān)電源的諧波治理，可以提高功率因數(shù)，降低發(fā)熱損耗。

　　蓄電池對(duì)環(huán)境溫度要求較高，運(yùn)營(yíng)商可以考慮采用專用設(shè)備降低蓄電池的溫度，而不是把整個(gè)機(jī)房的溫度給降低，這樣能夠達(dá)到節(jié)能的目的。采用半導(dǎo)體技術(shù)的溫控蓄電池柜，可以使內(nèi)部溫度比環(huán)境溫度低10℃，適合室內(nèi)室外場(chǎng)景。

　　3.基站新能源的使用

　　在合適的站址利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源作為替代能源，運(yùn)營(yíng)商還可以順利地將電信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到?jīng)]有供電網(wǎng)或供電不穩(wěn)定的地區(qū)。目前太陽(yáng)能電池板體積比較大，太陽(yáng)能對(duì)站址要求較高。太陽(yáng)能的采用受日照時(shí)間及設(shè)備耗能的影響，降低設(shè)備能耗可以擴(kuò)大太陽(yáng)能基站的使用范圍。另外，太陽(yáng)能與風(fēng)能的互補(bǔ)性強(qiáng)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在資源上彌補(bǔ)了風(fēng)電和光電獨(dú)立系統(tǒng)在資源上的缺陷。

　　重視網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化

　　綜合考慮基站新技術(shù)及成熟程度，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)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，減少基站數(shù)量，降低基站發(fā)射功率。隨著城市建設(shè)及人員遷徙的變化，對(duì)無線通信覆蓋的需求也會(huì)發(fā)生變化，通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化可以提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，提高業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。因此，通過合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化可以降低基站數(shù)量，降低設(shè)備發(fā)射功率，提高設(shè)備利用率，從而達(dá)到降低基站能耗的目的。

　　最后需要說明的是，中國(guó)幅員遼闊，地形復(fù)雜，氣候差異大，需要對(duì)比分析各種基站節(jié)能措施的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)及使用場(chǎng)合。注重各種節(jié)能措施的環(huán)境適應(yīng)性，找出針對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)技術(shù)。