几种无线基站节能减排措施的推广

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摘要：本文从当前移动通信网络的能源消耗进行分析，对网络规划、基站主设备、基站配套、新能源、基站共建等方面进行论述，探索实现通信基站节能减耗的主要方式。

关键词：移动基站、节能减耗

中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：

一、当前移动基站耗能分析

移动通信基站的耗电量占运营商总耗电量的60～70％左右，基站中的主要耗电设备包括基站设备、空调系统等配套设施，其中基站设备和空调系统耗电占到基站总耗电的90%以上，如图1所示。

由于基站环境的特殊，基站设备发热量大，目前基站基本是是全年全天候运行。因此，对移动通信基站采用科学合理的的节能减排是很有必要的，对运营商、国家实现节能减排目标有十分重要的意义。

图1：移动基站能耗占比

二、节能减排的基本原则

通信基站节能减排应坚持以下4条基本原则。

1、可靠性。开展节能降耗技术改造工作不能以牺牲系统安全和违反规范要求为代价，否则，带来的损失很可能会远远大于收益。因此，节能降耗工作应以充分、深入的研究为前提，以细致、全面的方案为指导，以保证系统的安全运行为根本，以节能降耗、提高效率为最终目标。

2、可行性。节能降耗技术改造方案要结合基站的实际系统构成、运行情况和气候条件等因素进行科学、缜密的分析，要尊重客观事物规律，切不可将方法措施绝对化、片面化、机械化。节能的实施方案应全面、有效、有侧重、可实施性强，应以实现低成本、高收益、多节能的效果为最高目标。

3、有效性。开源与节流相辅相成。所谓开源，就是寻求常规能源的替代品，如太阳能、风能等可再生能源；节流是节能降耗，提高能源利用效率。理论上讲，节流是有限的，开源是无限的。业界当前大多以节流为主，随着可再能源利用的成熟，最终实现常规能源向可再生能源利用的平稳、安全过度。

4、合理性。节能应兼顾经济效益增长，切勿矫枉过正。用先进节能的产品更新替换老旧、高能耗设备固然合理，但在很大程度上受限于企业资本力量和网络发展能力，孰优孰劣不置可否。实施前期要作好试点工作，关注节能方案的投资回收期。

三、实施有效的节能减排措施

3.1优化网络规划

综合考虑基站新技术及成熟程度，运营商结合实际在网络规划中采用，做到满足网络覆盖、业务需求的情况下，降低基站数量和设备发射功率，提高设备利用率，同时减少站点维护的交通能耗，从而达到降低基站能耗的目的。规划节能方法有二，一是提高基站设备覆盖效率，二是扩大基站设备覆盖半径。两者并用，可节约整体基站能耗25%以上。另外，“共建共享”亦是一大关键方法。

3.2提高功放效率

基站设备的功放部分常常占据基站整机功耗的很大比例，提高功放的效率可以大大地减少基站整机功耗。目前，多载频功放（MCPA）技术的实现成为厂商竞争的焦点，该技术可使功放支持更宽的信号频带，从而实现RRU的高度集成化，减少基站发热量。而采用高集成度的设计和低功耗的芯片，能够降低基站占用空间，减少机柜数量，达到降低功耗的目的。根据资料显示，通过采用双密度载频，S4/4/4配置的GSM基站能耗从1800W迅速降到1000W左右，能耗节省高达40%以上。

3.3智能关断技术

基站主设备的耗电是基站耗电的主要组成部分，基站主设备耗电与综合话务量、载波数成线性关系，而基站的建设一般是根据最大话务量需求来设置的。如果能够根据话务量的变化进行调节，即在闲时将设备定为休眠状态，在话务量高峰时自动转化为正常状态，那么就能基站设备节约耗电。

智能关断技术，即在网络业务量降低时，将不处理业务的板卡、功能单元进行断电或休眠，从而降低设备的功率，达到节能的目的。通过采用软件控制的闲时载频关断技术、时隙关断技术以及业务量分配优化等措施能够降低耗能。比如时隙关断技术，在话务量比较少时，通过资源调整把分担在不同时隙上的用户调整到一个时隙上，在闲时基站自动关闭无信号时隙，待业务量提高时再开启时隙。这样基站设备功效可以降低30%-50%。

3.4分布式基站

目前比较成熟的分布式基站技术，是把基站分为基带单元（BBU）和射频拉远模块（RRU）两部分，用光纤代替传统的馈线将射频部分拉远，可以减少由馈线导致的损耗约3db，使基站消耗的功率大幅降低。拉远单元可以采用自然散热技术，能够节省温控能耗，占地面积小，安装快捷，可广泛应用于室内覆盖、城区站址困难区域、热点覆盖等场景。

3.5新风节能系统

由于设备的长期发热使得基站内的温度远高于外界环境的温度，为保障基站稳定的温度，湿度条件，基站大多安装了至少两台空调轮流作业，很多地方的空调一年四季均用空调来保持站内温度，忽视了冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可散热降温的有利条件，而且普通的机房空调，其压缩机的输出功率是固定的，不能动态地根据负荷的变化调整其输出功率，耗电量很大。从而导致电能的浪费、营运成本居高不下。

新风节能系统有效的解决了上述问题，新风节能系统利用室外的空气作为冷源，当室外温度低于室内温度一定程度时，通过相应技术将冷源引入机房内，把机房的热量带走。新风节能系统通过智能控制技术实现与空调的切换，减少了空调的使用时间，从而实现节能减耗。新风节能系统目前主要有两种方式：一种是直接引入室外的低温空气，机房环境易受外界的影响；另一种是采用隔离热交换方式，这种室内空气的洁净度更高。

3.6新型能源基站

太阳能、风能等作为绿色无污染的清洁能源，在通信基站采用而无需引入外电源，可大大降低电能消耗，具有能源取之不尽、清洁无公害、供电可靠性高、运行维护成本低等优点。

太阳能基站可作为无法远距离拉电站点的补充方案，风光互补基站在风力资源丰富的地区可以减少连续阴雨天对系统可靠性的影响。利用绿色能源可以使太阳能上房、风机上搭安装，减少约15%的土建费用，同时采用绿色能源，可以减少柴油消耗约17000升。

3.7淘汰落后产能

通信设备的发展日新月异，新技术、新设备更新换代周期短，再加上通信设备都是日以继夜运行，在网时间长，老化快，现网的许多老设备都面临着故障频率高，维护费用高的特点，这部分老设备还因技术落后往往能耗较高，成为了落后产能。

变频技术是利用变频器改变空调压缩机的供电频率，通过调节压缩机的转速达到控制室温的目的，在空调内使用此项技术，在空调运行时节能效益不受天气的影响，四季都有节能效果，减少空调的运行时间，有利于降低空调耗电量和延长使用寿命。

3.8采用共享共建

在工信部关于通信基站共享共建要求的背景下，各地开始了基站共享共建的探索。各运营商通过共享共建的方式，共享对方的配套设施，既减少了重复投资，也可以减少对资源和能源的消耗，如一运营商共享另一运营的的配套设施，则一个基站的空调可供两个基站使用，减少了一套空调的耗电。

四、结语

节能降耗是全社会关注的热点。移动通信基站节能是一项长期、复杂的系统工程，贯穿于规划建设、日常维护、技术改造等各环节。要做好节能减排，必须加快各专业节能技术的推广，及时建立完善的节能管理体系，制定完善的节能减排规范和工程建设管理制度的编制，将成熟的节能减排建设项目及时纳入常规建设流程。

参考文献：

[1]中国移动通信企业标准QB—W-004-2006,基站节能系统技术规范—智能换热器部分

[2]中国电信集团公司,通信机房节能技术应用综述[M],人民邮电出版社,2010

[3]梁文斌,通信机房节能降耗前景广阔[N],人民邮电,2008,03-06.