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基站设备

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基站设备范文第1篇

[关键调]家庭基站 Femtocell 安全认证

1 引言

家庭基站也称Femtocell,是一种小型、低功率蜂窝基站,主要用于家庭及办公室等室内场所。它的作用是作为蜂窝网在室内覆盖的补充,为用户提供话音及数据服务。家庭基站使用IP协议,采用扁平化的基站架构,可以通过现有的DSL、Cable或光纤等宽带手段接入移动运营商的核心网络。远端由专用网关实现从IP网到移动网的连接。它的大小与ADSL调制解调器相似,具有安装方便、自动配置、自动网规、即插即用的特点。Femtocell适用于CDMA、GSM、UMTS等各种标准和支持2G、2.5G、3G的产品,与运营商的其它移动基站同制式、同频段,适用于现有移动终端。它具有1个载波,发射功率为10mW-100mW,覆盖半径为50m~200m,支持4~6个活动用户,允许的最大用户运动速度为10kin/h。

近期发展来看,家庭基站是实现固网、移动形成融合平台的有效方案。对于家庭基站的应用,需要跳出传统微蜂窝的观念,通过创新的业务模式和应用模式将移动业务主导的个人市场和固定业务主导的家庭市场相结合。它的引入不但可以改善家庭室内覆盖质量,提供高速数据无线接入,卸载宏小区负荷,更重要得是可以增强用户黏性,使移动业务和宽带业务在市场竞争中相互促进相互支撑。目前来看,全球大约有20多个运营商已开展了基于家庭的融合业务探索,如英国电信的BT Fusion,法国电信的“Orange UNIK”和新加坡电信的“Mio”等。

与传统宏基站不同,家庭基站通过固网运营商不可信的链路连接到移动运营商的核心网络,这导致运营商的核心网络与公共网络直接相连,必然为运营商的网络管理带来新的风险。此外,家庭基站部署在不可信的环境中,极易受到恶意用户的攻击,并以家庭基站为跳板,进一步对运营商的核心网络以及用户终端造成严重威胁。

综上所述,为保证家庭基站大规模商用,顺利开展融合业务,需要设计安全、完整的认证机制以保证其安全性。

2 3GPP中家庭基站安全标准进展

目前,3GPP、3GPP2、Femto Forum等标准组织都在进行家庭基站安全相关的标准化工作,本文主要介绍3GPP中家庭基站的安全标准进展情况。

2007年12月,3GPP SA第38次会议正式立项,开展家庭基站安全机制的研究;同时起草TR33 820,分析家庭基站面临的安全威胁,研究相应的解决措施,涉及家庭基站安全架构、安全威胁、安全要求等内容。2009年3月SA第43次会议通过了TR 33.820。

2008年12月,3GPP SA第42次全会启动WI“Security Aspects of Home NodeB/eNodeB”,正式制定家庭基站的安全标准,计划2010年3月完成该项目。目前来看,业界对家庭基站的安全解决方案已经研究得比较充分,3GPP在这方面的工作将主要起到形成统一方案、促进多厂家设备互通的作用。

随着3GPP在3G家庭基站标准化方面工作的开展,家庭基站相关的标准将逐渐稳定,预计业界也将陆续推出符合3GPP标准的家庭基站解决方案,从而促进3G家庭基站逐步走向规模商用。

3 家庭基站的设备认证机制

家庭基站的认证通常包括以下三部分内容:

(1)设备认证,在家庭基站加电后,首先进行家庭基站的设备鉴权,确认家庭基站的身份及硬件设备的合法性;

(2)准入认证,当UE请求通过家庭基站接入网络时,家庭基站通过与安全网关以及与核心网设备交互。执行UE准入鉴权,判决该UE是否有接入该家庭基站的权力;

(3)UE认证,附着在家庭基站的UE的接入请求将被前转到移动核心网,继续进行传统移动网络中的UE接入鉴权。

在上述三种认证方式中,设备认证是家庭基站安全机制的基础,因此本章仅介绍家庭基站的设备认证,其余两种认证方式,可参见相关的3GPP规范TS25.467和TS33.102。

对于家庭基站,可以采用机卡不分离模式或机卡分离模式,每种模式下,均可使用证书或EAP AKA认证方式,下面分别对这四种情况进行介绍。

3.1支持机卡不分离模式

为了便于描述,首先引入信任状的概念。本文中的信任状是指在某种认证方式下,保存在家庭基站和网络中的秘密数据。对于证书认证,信任状指的是私钥;对于EAP AKA认证信任状指的是根密钥K。

机卡不分离模式要求认证信任状嵌入在家庭基站中。EAP AKA和证书两种认证方式均可满足机卡不分离的需求。

(1)EAP-AKA/SIM(AKA/SIM信任状不可插拔)

家庭基站和运营商核心网络之间交互的信息都是基于IP协议进行传输,目前3GPP已经采纳IPsec作为网络节点间的通信安全保护技术,即家庭基站和安全网关之间执行交互认证后,家庭基站和安全网关问建立安全隧道以保护家庭基站和安全网关之间交互的信息的安全。

如图1所示,家庭基站和运营商核心网络利用IPsec协议中的IKEv2承载EAP-AKA/SIM的方式进行双向认证,关于IKEv2协议可参见RFC 4306。

1、家庭基站获得安全网关的IP地址,向SG发起IKEv2认证请求,家庭基站和SG执行IKE_SA_INIT初始交换流程:

2、在IKE_AUTH阶段的第一条消息中,家庭基站向安全网关发送家庭基站的身份标识(携带在Idi载荷中发送),开始协商子安全关联。如果家庭基站的远程IP地址需要动态配置,这条消息中还需要携带配置载荷;

3、安全网关向AAA服务器发送携带空的EAP AVP的认证请求消息,这条消息中包含在第二步中接收到的家庭基站的身份标识;

4、AAA服务器从HSS/HLR获取用户信息和认证向量;

5、AAA服务器发送认证挑战给安全网关;

6、安全网关向家庭基站发送IKE_AUTH响应。IKE_AUTH响应消息中包含从AAA服务器接收到的EAP消息(EAP-Request/AKA(SIM)-Challenge消息)。如果家庭基站需要使用安全网关的证书对安全网关进行认证时,这条消息中还需要包含安全网关身份标识、证书和和用于保护在第1步中发送给家庭基站的消息的AUTH参数;

7、家庭基站发送认证挑战响应消息。在响应消息中包含EAP消息。当家庭基站需要基于安全网关的证书来认证安全网关时,家庭基站需要检查认证参数AUTH;

基站设备范文第2篇

关键词:基站能耗模型 设备耗电 空调耗电 散点图 节能减排

1 引言

国家“十一五”规划纲要明确提出了“‘建设资源节约型、环境友好型社会’,‘十一五’期间单位国内生产总值能耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%”的发展目标。(“十二五”期间的单位GDP能耗目标与碳排放量,拟定在“十一五”的基数上均下降16%,其中2011年同比下降3.5%。——编者注)节能减排是一项基本国策,也是企业低成本高效运营的必然选择。移动通信行业的节能减排工作有着和其他行业不同的特点,移动通信基站由于地理位置分散且数量庞大,基站能耗统计难度很大。

本文通过建立样本基站能耗数据采集平台,通过对典型基站能耗数据的收集分析基站耗电影响因素,进而建立基站能耗模型,并利用模型预测全网基站耗电,取得了比较满意的效果。

2 样本基站能耗数据采集平台

根据覆盖类型、设备厂家、设备类型等分类属性挑选样本基站。在样本基站建设远端电量采集模块,分设备和空调分别采集基站的耗电量。为了研究温度对空调耗电的影响,在样本基站室内外装设温湿度表,实现对典型基站温湿度数据的监控。采集的样本基站耗电数据和温湿度数据通过GPRS DTU传送到监控中心进行处理。整个数据采集系统采用B/S结构,具体组网方案见图1。

3 基站能耗影响因素分析

基站中的主要耗电设备包括基站设备、基站空调、传输设备和电源设备,其中基站设备和基站空调设备耗电占到基站总耗电的90%以上。下面就对基站主设备和空调设备耗电的影响因素进行分析,分析过程分为两步:

(1)猜想基站能耗影响因素

通过直观的判断和对专业人员的咨询等方式列出可能影响耗电量的相关因素,猜想得出的基站能耗影响因素如图2。

(2)筛选确定自变量

利用样本基站能耗数据采集平台收集到的数据,经过大量的散点图定性和定量分析,确定基站耗电自变量如图3。

4 基站能耗模型建立和测算

4.1 基站能耗相关因素关系探索

(1)单站综合话务量和设备耗电量的关系探索

根据如图4的散点图可以得出,设备耗电量与综合话务量基本呈线性变化,话务量增加的耗电量比截距要小得多。

(2)基站载波数和设备耗电量的关系探索

基站主设备耗电与载波数有着较强的线性关系,与综合业务量也有一定的线性关系;同时,不同设备类型的耗电特性有所不同,如图5所示。

(3)室外温度与空调耗电关系探索

室外温度仍是空调耗电的主要解释变量,空调耗电与室外温度呈现线性变化,见图6:

(4)隔热性能与空调耗电关系探索

隔热性能较好的局房,不易受室外温度的影响,但室外温度较低时空调耗电较高;隔热性能一般的局房,易受室外温度的影响,室外温度较低时空调耗电不高。图7中蓝色隔热好,绿色隔热差。

(5)设备耗电与空调耗电关系探索

室外温度较高时,设备耗电产生的热量不能通过热交换散发到室外,设备总耗电大小对空调耗电影响程度较大;室外温度较低时,设备耗电产生的热量可通过热交换散发到室外,设备总耗电大小对空调耗电影响程度不大。不同设备耗电情况下基站温度与空调耗电散点图见图7。

4.2 建立基站能耗统计模型

(1)基站设备耗电模型

针对不同类型的设备,以载波数和话务量作为自变量、设备耗电量作为因变量进行二元一次线性回归,得到以下基站设备耗电模型:

Y(基站设备耗电量)=B+载波数*载波系数+综合业务量*综合业务量系数(1)

表1宏蜂窝基站设备耗电模型

(2)空调耗电模型

针对不同墙体类型的基站,以室外温度和设备耗电量作为自变量、空调耗电量作为因变量进行二元一次线性回归,得到以下空调耗电模型:

Y=B+室外平均温度*温度系数+设备耗电*设备耗电系数(2)

根据分析发现,空调耗电与墙体类型关系密切,根据不同的墙体类型建模结果如表2:

4.3 模型预测验证

将利用样本基站采样数据建立的耗电模型,运用到批量同类基站进行基站能耗预测。利用收集统计得到的自变量数据,得到批量基站的能耗预测数据,与实测的基站能耗数据对比进行误差分析,批量基站加总后的基站能耗误差处于1%以下,效果较好。具体模型预测分析结果如表3:

基站设备范文第3篇

关键词:GSM移动通信;基站能耗模型;设备耗电;空调耗电;散点图;节能减排

随着科学技术的逐渐发展,移动通信技术的运用范围更加广阔,满足了广大用户社会通信的需求。通信行业调查表现,我国GSM移动通信基站运营期间的电能消耗量不停增加,给运营企业使得了巨大的本钱投资压力。移动通信基站能耗统计难度很大,企业需对GSM移动通信基站能耗增加的原因及处理方法进行研究。若不准时处理移动通信基站的能耗难题,对整个通信行业的可以进行持续发展是不利的。节能减排是一项基本国策,也是企业低成本高效运营的必然选择。移动通信行业的节能减排工作有着和其他行业不同的特点,移动通信基站由于地理位置分散且数量庞大,基站能耗统计难度很大。

一、影响基站能耗增多的因素

基站能耗量增加的原因是多方面,既包括了基站设备的操纵运行,也与设备自身的性能原因相关。在对基站能耗数据的分析中,可得出基站能耗影响因素,企业需透彻研究使得移动通信基站能耗增多的相关原因。建立基站能耗预测模型,并由批量基站的实际能耗数据和预测数据比较可知,加总误差在允许范围内。

1.由于业务量增加产生的原因。随着社会群体通信往来的增多,移动通信基站的业务量大幅度上升,这是使得GSM移动通信基站能耗上升的最直接原因。一般情况下,单站综合话务量、设备耗电量之间存在着紧密的联系,只要某一个原因变化则会使得基站能耗增大。遵照基本理论分析表现,设备耗电量与综合话务量基本呈线性变化,话务量增加的耗电量比截距要小得多;

2.通信载波消耗的原因。过去基站数据信息要借助于有线电缆传递,而现在无线通信技术大范围推广运用后,通信载波成为了GSM移动通信基站传递信息的主要载体。而基站主设备耗电、载波数等之间的线性关系显著,并且也会受到通信站业务量变化的影响。若移动通信基站的设备功率大小不一,其使得的电能消耗也会产生明显的变化;

3.调整工作温度的原因。我国GSM移动通信基站多数设备均在室内工作,但遇到温度过高的气候时则要应用空调进行降温,以免基站设备因温度过高而烧坏。因而,温度原因是影响移动通信基站电能消耗增加的经常看原因,随着气温高低的变化,基站能耗也有明显的波动幅度。室外温度仍是空调耗电的主要表明变量,空调耗电与室外温度出现线性变化。

二、基站能耗影响因素分析

基站中的主要耗电设备包括基站设备、基站空调、传输设备和电源设备,其中基站设备和基站空调设备耗电占到基站总耗电的90%以上。下面就对基站主设备和空调设备耗电的影响因素进行分析,分析过程分为两步:

(1)猜想基站能耗影响因素

通过直观的判断和对专业人员的咨询等方式列出可能影响耗电量的相关因素,猜想得出的基站能耗影响因素

(2)筛选确定自变量

利用样本基站能耗数据采集平台收集到的数据,经过大量的散点图定性和定量分析,确定基站耗电自变量。

三、基站能耗统计模型的创建

随着计算机技术在GSM移动通信基站中的运用,对基站能耗透彻研究有助于运营商控制本钱。我国电能能源消耗量日趋增多,尤其是在夏冬两季的用电量更是超出平常的2倍~3倍。GSM移动通信基站在建设期间一定要考虑电能消耗原因,这相比保持基站持续、稳定、安全通信的前提条件。本次分析对GSM移动通信基站能耗模型综合设计,主要包括了以下几方面:

1.设备耗电模型

考虑到GSM移动通信基站组成的设备形式各式,在设备好点模型创建时要考虑到各设备及元器件的能耗大小,从而对各个环节的电能消耗详细统计分析。此次研究以载波数和话务量作为自变量、设备耗电量作为因变量进行二元一次线性回归,综合设计后得到的设备耗电模型如下:

Y(基站设备耗电量)=B+载波数×载

波系数+综合业务量×综合业务量系数

2.空调耗电模型

空调运行是基站电能消耗较多的部分,尤其是在气温变化后的空调耗电量将持续增加。此次GSM移动通信基站能耗模型的设计中,各个墙体类型的基站都参考了重点的指标,主要以室外温度和设备耗电量作为自变量、空调耗电量作为因变量进行二元一次线性回归。经过相比研究后,选定的空调耗电模型如下:

Y=B+室外平均温度×温度系数+设备耗电×设备耗电系数

3.能耗模型调试

当所有能耗模型创建之后,通信技术人员要根据有关的标准数据对模型进行调试,从而包管所建立的模型可以达到基站能耗研究的要求。本次主要联合样本基站采样数据创建了耗电模型,将其应用于批量同类基站进行基站能耗预测。再参照数据收集后获得的自变量数据,对基站能耗大小进行综合预测,确定基站能耗的具体误差大小,再对模型结构适本地调整改进,一定要包管基站能耗误差小于1%,这样才气符合标准要求。

四、样本基站能耗数据采集平台

根据覆盖类型、设备厂家、设备类型等分类属性挑选样本基站。在样本基站建设远端电量采集模块,分设备和空调分别采集基站的耗电量。为了研究温度对空调耗电的影响,在样本基站室内外装设温湿度表,实现对典型基站温湿度数据的监控。采集的样本基站耗电数据和温湿度数据通过GPRS DTU传送到监控中心进行处理。

五、GSM移动通信基站维护的策略

根据社会主义科学发展观的要求,通信行业在发展期间要注重能源消耗量的控制,以最低的电能消耗创造最大的经济效果与利益,这才是通信运营商长期发展的包管。根据GSM移动通信基站能耗模型的设计、调试等结果看,使得基站电能消耗量增大的主要原因是设备耗电、空调耗电两大方面。

1.对发生故障的处理

故障发生后不但造成基站设备受损,且会在故障期间增大基站的电能消耗。据相关方面的调查统计,基站故障发生后电能消耗量上升20%左右。若维护期间发生GSM移动通信基站故障,通信企业一定准时安顿技术人员到现场抢修,做好基站故障难题的处理。另外,还要协调好整个通信系统的运行。

2.定期进行维护保养

GSM移动通信基站正常运行状态下要做好维护工作,根据基站运行的情形定期维护办理。基站办理人员根据运营必要,制订不一样周期的维护体制,包管基站设备的电能消耗持续在均衡状态。若维护期间发现基站设备受损或元器件破坏,则要准时更新处理。

3.增强性能

通信企业要坚持改革创新,对GSM移动通信基站结构改良,经过提升基站设备的性能达到降低电能消耗的作用。增强并完善基站基础维护,从维护周期和维护项目上做到分等级基站维护的针对性和差别性,从而可行降低设备故障的发生率,促进基站设备的稳定运行。

六、结束语

全球移动通信系统为通信行业的发展创造了广阔的平台,为广大用户传递了各种形式的数据信息。GSM移动通信基站的功能与早期相比变化甚大。由于移动通信用户数量的增多,基站电能的消耗量也在不停增大,使得通信运营企业的建设本钱变多,降低了通信行业的运营效率。■

参考文献

基站设备范文第4篇

【关键词】小基站;覆盖模型;协调困难;快速建站;补盲;道路覆盖

1. 前言

选址难一直伴随着移动基站建设,严重影响了移动通信网络的优化,提高移动通信质量。面临着4G网络的快速发展,传统网络结构已不能保证建设精品网络的目的,而异构网络将是多层网络发展的有效手段。

小基站设备能实现快速建设、减少投资的重要优势,对补盲、补热区域的快速实现覆盖提供综合的解决方案。

2. 小基站设备

2.1 华为Atom BTS3205E

3. 道路场景应用分析

3.1 主干道

3.1.1 场景特性

主要指城市主要干道交通,场景特性如下:

覆盖特点:传播环境开阔,街道效应明显,易形成较多的重叠覆盖区域。

业务特点:用户处于移动状态,业务需求较高,且对切换质量敏感。

工程特点:基站建设条件较好,但因需要兼顾室内浅层覆盖,站址及天线设置要求高。

3.1.2 建设方案

使用一体化微站覆盖主干道,可以选址路边灯杆、建筑物上安装设备,对道路进行覆盖。

道路覆盖方案一定要结合网络路测效果,综合评估需要覆盖的道路方向及距离,同时要考虑周边宏基站的频率规划,避免干扰。

3.2 中小街道

3.2.1 场景特性

主要指步行街、商业街等中小街道,场景特性如下:

覆盖特点:传播环境狭窄,宏基站传播遮挡严重,街角衰减效应明显,易形成弱覆盖区域。

业务特点:商业街或底商类型较多,中小街道用户密度高,业务需求高。

覆盖受限情况:路面较窄、并且两侧存在建筑阻挡,不利于周边基站信号覆盖,底层商铺信号随结构进深增加衰减明显。

3.2.2 建设方案

由于中小街道路面较窄、并且两侧存在建筑阻挡,不利于周边基站信号覆盖,底层商铺信号随结构进深增加衰减明显,在中小街道区域内形成一个相对封闭的无线环境。

3.2.3 试点测试

一体化微站设备沿北天桥街南向设置,用于解决北天桥街与爱民路交口以南的北天桥街的弱覆盖问题,场景安装示例如下所示:

一体化微站建设前该路段由于周边基站受业主制约无法达到规划的高度,沿街近180米全为弱覆盖区域,街道两侧商店内没有4G信号,一体化微站建成后,4G信号有明显提升。

4G信号电平有明显改善,平均RSRP由原来的-110~-101dBm,提升至-101~-71dBm的水平;

LTE信号干扰情况改善也较为明显,平均SINR由原来的0~10dB,提升至10~36dB。

3.3 高架桥

3.3.1 场景特性

覆盖特点:传播环境开阔,高度处于信号较强的区间,易形成较多的重叠覆盖区域。

业务特点:用户处于移动状态,对切换质量敏感,用户密度低,业务量较低。

3.3.2 建设方案

高架桥场景的建设方案类似于主干道方案,可以采用高架桥周边的建筑物,也可以采用高架桥上的灯杆。

基站设备范文第5篇

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

基站设备范文第6篇

从通信机房能耗结构上看,移动基站耗电主要是由通信主设备耗电和空调耗电组成。利用室外冷源是有效减少基站空调工作时长,降低基站空调耗电的主要方法之一。根据北方的气候情况,结合温度传导的特性,唐山联通开发试用了移动基站智能热自排系统,效果较好,目前已经大面积投入使用。

1 新系统实现节能创新

移动基站智能热自排系统的节能原理是利用空气的热物理特性,结合设备自身排热结构,实现机房热量的定向排出。

唐山联通是从2007年开始研究这个系统。该系统组成分两部分:热自排本身和配合单元。热自排本身包括控制模块、排热单元和气压平衡三个组件。配合单元包含温度分区模块、计量模块和防雷模块。该系统运行时,通信设备的热量被其收集,然后导出机房。主控机通过压力器感觉压力大小以进行适量的补充。

该系统具有五方面的运行特点,一是运行时间长,系统可一年四季使用;二是故障率低,系统利用空气对流的方式将设备热量直接导出机房,并没有复杂的电控机械结构,故障率很低。此举也避免了一般情况下气流组织不合理形成的热岛现象;三是机房洁净度高,系统的压力平衡系统可保证机房内处于微正压状态,使机房洁净度不会因使用该系统出现明显劣化;四是机房温度分区控制,对基站电池和传输系统进行温度分区管理,实现基站无空调运行;五是安全系统完善,系统的排热结构可实现温高告警后的强制排热,有效保护电池和基站设备。

2 具备七大优势

相比传统新风系统,该系统具备的七大优势可更高效实现基站机房能耗降低,还不影响设备的安全稳定性能(表)。具体而言,第一,该系统具有突破性。热自排与温度分区模块(蓄电池传输)配合使用,可实现基站无空调的突破。第二,系统低能耗。这个热自排系统具有一个压力风机和派热风机,总功率只有50W,比两个传统的日光灯的灯管耗电还要低。

第三,系统具有互补性。该系统可以再室内外温度不同情况下,进行智能调整工作状态。如当机房的室内温度在20度以下时,该系统会关闭压力平衡温系统的阀门,终止基站热量的收集与向机房外的对流,保障机房温度不会被排走。机房室内温度在27度以下,智能热自排关闭空调系统,设备热量由集热罩收集后排出。

第四、系统具有应急性。如果基站停电了,空调坏了,机房温度会很快变得很高。热自排系统能够强制运行,避免温高对蓄电池基站设备的寿命影响,而且热自排可以全年运行。

第五,系统易维护。智能热自排系统采用3级进风过滤装置,初效滤网、袋式高效滤网与静压防尘沉淀机构;空气首先经过初效滤网进行粗滤,再经袋式高效滤网进行过滤(G4),然后到达静压防尘箱进行沉淀后再把洁净的空气导入机房,确保机房的洁净度。

第六,采用智能远程监控。系统可以独立工作,也可与空调联动控制。与计量模块配合使用,可搭建远程监控抄表平台,实现智能热自排系统的远程监控与节能报表的输出。节省电量一目了然。

第七,基站障碍率低。智能热自排系统配合主动式雷电防护模块使用,能够主动阻断雷电由市电侧进入机房,有效保护基站设备、防止地电电压反击烧毁变压器、避免基站市电空开掉闸,此项技术可节省大量的维护资源,减少基站断站。

3 通过严格节能测试

为验证系统的性能,唐山联通进行了两次试点比较。第一次选择两组站点进行了节能测试数据对比。

一是砖混结构基站的节能测试,包括工业学校和财经学院两个基站,分别作为测试站和对标站。这两个基站同在学校院内,基站负荷一致。在测试初期,对标基站需要开启空调制冷,而测试基站已不再开启,节能效果明显。

二是彩钢结构基站对比。第五医院基站作为测试站,刘火新庄基站作为对标基站,两站地理位置和工作环境相近,2011年同期无停电记录。自节能设备安装以后,测试基站空调一直处于关闭状态,节能效果明显。

第二次选择某个基站与历史电费数据的对比。

第一是彩钢结构基站与历史电费数据的对比。韩城基站位于唐山市西郊,是一个高话务的A类共享彩钢结构基站。该基站机房空间小,设备发热量大,安装两台3P空调每月电费支出在5千元(人民币,下同)左右。自2011年2月底安装节能设备以来,空调负荷大大减轻,其中一台空调基本没有启动过,冬季空调基本处于关闭状态,其他季节空调处于受控运行状态。经过一年的运行,基站环境无明显劣化,设备运行良好。通过登陆电费系统查询电费台账,与2011年同期对比节省电费1.12万元。

第二是砖混结构基站与历史电费数据的对比。遵化洪家屯基站是一个高话务的A类共享砖混基站。本站机房空间约45m2,设备发热量大,加上夏季房间的热湿负荷等多重因素,使用一台3P空调明显不够。由于砖混基站保温性能低于彩钢结构,冬季可利用建筑围护结构进行散热降温,但夏季由于阳光直射与建筑围护传导作用,空调基本处于不停机状态,电量消耗严重。自2011年4月底安装节能测试设备以来,空调负荷明显减轻,空调大多处于关闭状态,基站环境无明显劣化,设备运行良好,从电费台账上分析,一年来以节省电费0.43万元。

4 未来应用前景看好

基站设备范文第7篇

【关键词】 伪基站 信令侦测 用户投诉

近年来,不法分子利用伪基站在商业区附近强制吸收移动用户,并推送商业广告、诈骗短信,给手机用户带来骚扰和损失,并对移动通信系统造成有害干扰。伪基站导致手机用户一段时间内无法正常使用移动网络服务,业务使用感知下降,使运营商蒙受误解背负巨大的投诉压力。

一、伪基站短信系统的原理

由于目前GSM网络采用单向鉴权,仅有网络对用户终端的鉴权,用户终端对网络不进行鉴权,利用伪基站可以窃取用户信息、甚至发起对移动通信网络的攻击。伪基站的广播网号、广播频率和现网相同,位置区设置和现网不同,由于其信号强度远强于现网,当用户将进入伪基站覆盖区域时会快速重选到伪基站小区进行位置更新[1]。用户在伪基站覆盖区域一般发生以下过程:“伪基站小区重选->向伪基站发起位置更新->伪基站位置更新接受->伪基站下发短信->伪基站变换LAC->伪基站小区重选->向伪基站发起位置更新->伪基站位置更新拒绝->手机重新进行现网小区重选->再次位置更新成功”,此过程至少需要25秒以上,一般会持续几分钟,在此期间会造成用户无法主被叫、无法正常收发短信、无法上网,严重影响客户的业务感知。

二、伪基站垃圾短信的影响

目前市场上有伪基站设备销售,伪基站短信的高额利润及违法成本较低,造成伪基站泛滥,给手机用户造成损失,也给移动通信网络造成巨大冲击,给运营商带来了直接经济损失和品牌损失[2]。如果不加于打击,伪基站短信将长期存在,用户深受其扰,运营商深受其害。

对于运营商而言,伪基站短信系统造成的影响有如下几个方面:造成多余的位置更新,增加网络信令负荷;对用户造成通信故障,增加用户投诉量,造成运营商投诉处理成本上升;用户通信故障期间,减少了话务量和短信量,造成运营商直接经济损失;伪基站的社会影响恶劣,很多人误解运营商所为,造成运营商声誉品牌损失。

三、伪基站设备追踪方法

目前主流对伪基站的侦测方法都是通过统计从伪基站重选到移动小区的频次找出哪些移动小区附近有伪基站[3]。这样的处理方法虽然能发现伪基站的大概位置,但是处理统计的时延比较长,定位范围不精确,对于频繁移动的伪基站效果不好。为了提高伪基站定位的准确率和实时性,利用MC口信令监测系统、网管统计数据和日常测试中发现的伪基站情况进行了专项分析研究,提出了一种新的伪基站追踪方法。

通过深入分析伪基站与用户的信令交互过程,从MC口的信令监测系统可以截获与伪基站相关的以下信令。当手机接收完伪基站短信后,又收到伪基站广播“System Information Type 3”信息,而该消息内的LAC为20001,与之前收到的伪基站LAC(20002)不同。由于LAC又发生了改变,手机再次发起位置更新。根据手机上报的IMSI和原LAC号,伪基站判断到该手机已接收过短信,则不再发送短信,下发Location Updating Reject拒绝手机的位置更新请求,拒绝原因是“No Suitable Cells In Location Area”手机位置更新被拒绝后,就处于“无服务”状态。然后它会根据伪基站广播消息“System Information Type 1”里面的邻区频点信息来搜索邻区,如果伪基站配置的邻区频点没有用于周边的现网小区、或伪基站没有配置邻区频点,那么手机则无法重选回现网小区,一直驻留在伪基站。手机直到远离伪基站之后,信号下降到脱网状态,然后重新做全频段扫描,才能重选到现网小区,恢复正常通信状态。只要从MC口的信令监测系统分离出位置更新的信息,并帧测到符合上述特征的位置更新信令,则可判定该小区附近存伪基站。确认伪基站后,可以通过锁定基站定的LAC和BCCH,还有与伪基站绑定的手机号,则可跟踪伪基站的活动轨迹。

基站设备范文第8篇

1.1基于无线的工业化调度和应急通讯

通过矿用McWiLL无线通信系统不仅可实现工业生产的调度管理、无线语音通话和集群调度管理业务,还可以进一步提高矿井应急指挥通讯的灵活性和时效性。

1.2视频监控

基于矿用McWiLL无线通信系统,不仅可以脱离物理连接的束缚,实现矿井上、下各处的视频监控,还可以满足对实时移动视频监控和一些边缘、死角区域的视频监控要求。

1.3人员定位

矿用McWiLL无线通信系统可以非常轻松的实现手机和人员定位卡的实时定位、跟踪和轨迹再现,满足调度中心对于全矿井人员定位的要求。

1.4自动化数据

通过矿用McWiLL无线通道和数据终端,可实现矿井机电设备的远程数据读取和自动化控制,更进一步的加快了煤矿的工业自动化进程。

1.5环境监测

矿用McWiLL无线通信系统还具有移动监测瓦斯的功能,补充和完善了现有的瓦斯监测系统。

2矿用McWiLL无线通讯系统网络结构

总体网络可分解为核心网络设备、基站设备、终端设备,通过传输层构建组成,如图1所示。

2.1传输层

利用已经建设的IP数据网络作为矿用Mc-WiLL系统网络骨干传输链路,构建基于IP网络的语音、数据等综合业务平台;通过部署矿用Mc-WiLL基站进行构建,基站间传输利用工业以太网构建的自愈光纤环网,系统终端采用无线方式与矿用McWiLL基站进行通讯;根据煤矿的实际网络现状,也可采用已有的其他链型、网状、树形或星型以太网架构进行传输。

2.2核心网络设备

核心网络设备包括业务接入控制器和各个子系统平台。业务接入控制器负责管理、维护终端设备和基站设备,通过设置用户使用权限,控制和管理用户可以使用的业务,包括业务的存储、登记、变更等,并根据以上这些业务信息对用户所使用的业务进行管理,业务接入网关与基站之间通过的IP专网进行交换和沟通。各个子系统平台包括系统网络管理平台、视频监控平台、触屏式调度平台、人员定位平台和工业自动化平台等。业务接入控制器可通过IP网络与原有的程控交换机连接,实现有线和无线语音的互联互通,业务接入控制器还可通过IP网络与运营商提供的语音和数据接口对通,实现广域网连接和PSTN语音接入。

2.3基站设备

基站设备包括地面型McWiLL基站设备和井下矿用隔爆兼本安型McWiLL无线基站。地面性McWiLL基站设备与地面工业以太网交换机连接,实现地面无线信号的覆盖;井下矿用隔爆兼本安型McWiLL无线基站提供以太网光\电接口,连接井下隔爆兼本安型工业以太网交换机,实现井下无线信号的覆盖;基站完成网管流和业务流的分离主要是通过VLAN标签,这样更便于业务的控制和管理,有效地保证系统的安全性和可靠性。对于终端设备产生的各种数据、影像和定位信息等一系列服务,基于McWiLL网络建立终端设备与基站之间的无线透明连接,将各种业务无线透明传输至IP有线网络;终端的语音业务和集群调度业务,经由基站和业务接入控制器后完成用户所需接续和呼叫控制功能。

2.4终端设备

矿用McWiLL无线通讯系统可为矿井提供多种类型的终端接入,工业级本安型集群手持终端,可实现集群调度和移动语音业务。工业级本安型智能PDA多媒体集群手持终端,可实现移动语音业务和多媒体集群调度业务,并可在终端上实现各类移动信息化的应用。矿用工业级本安型数据终端提供RJ45以太网接口和RS232接口实现数据和视频接入;可实现各类功能和应用,与核心网络设备中的相关业务平台进行数据交互。

3矿用McWiLL无线系统的优势

3.1可同时实现井上和井下的无线覆盖

矿用McWiLL系统有专用频段(1800MHz),与运营商的频段完全错开,可同时实现井上和井下的无线覆盖。同类各种方案中,仅有McWiLL和WiFi可实现井上覆盖,其余方案均涉及和运营商频段重叠而不能实现井上覆盖。

3.2超长的覆盖距离

矿用McWiLL基站可采用较大额定功率的隔爆兼本安型矿用设备,在巷道中单台基站可实现半径800m,长度1.5km的无线信号覆盖。在井上工作在1800MHz频段的矿用McWiLL基站最大覆盖半径可达到15km。同时,矿用McWiLL的利用空间波束赋形智能天线技术,可大大的提高链路预算,从而保证较大的覆盖范围。矿用Mc-WiLL方案的覆盖范围更远、更大,意味着在同样的巷道长度或覆盖面积下,需要的基站数量远远小于其他方案,从而有效地节省了投资成本,并降低了工程难度。

3.3一体化的多业务综合接入

矿用McWiLL系统综合了数据和语音的优势,可以通过一个系统承载多种综合业务,成为真正宽窄带一体化的多业务综合接入平台,为煤炭行业综合信息化平台的建设奠定基础;针对煤炭行业的需求,矿用McWiLL系统可以实现语音、数据等基本业务,也可以承载应急调度、环境监测、人员定位、视频监控等多种业务,真正实现了多业务综合接入平台。

3.4稳定高质量的语音通话和真正的集群调度功能

基于空中接口的高品质的语音通话质量,可媲美有线通话。大大优于完全基于VOIP的WiFi方案。同时,矿用McWiLL宽带多媒体集群系统基于空中接口的下行共享信道实现语音组呼功能,组呼呼叫时延和容量等性能指标均符合集群调度应用要求,支持动态重组、话权抢占、迟后进入、优先级呼叫、强插强拆等传统集群功能,支持无线虚拟专网,通过图形化调度台可实现用户状态的实时呈现、录音监听、视频转分发等指挥调度功能;完整的集群调度功能,可以促进煤矿的生产管理更加高效流畅。

3.5利用工业以太网交换机的光纤环网实现基站传输

矿用McWiLL系统可利用煤矿原有的工业以太网交换机架构的光纤环网实现井下基站的数据传输;一方面节省了光纤投资和施工难度;另一方面,可利用光纤环网的自愈特性,实现传输线路的高可靠性;这一方面,明显优于TD-SCD-MA系统目前采用的BBU+RRU自建光缆的架设结构。

3.6高数据带宽

矿用McWiLL系统承继了McWiLL无线接入系统的高数据吞吐量的优势。矿用McWiLL宽带系统单基站提供15Mbps的净吞吐量。同时,可根据实际业务需求实现上下行带宽的灵活调配;这方面大大优于采用公网3G通讯制式的方案。此类公网制式,本身数据带宽较小、上下行带宽不对称,导致上行带宽很小,不能满足专用网络对于上行带宽的高带宽要求。矿用McWiLL系统的这一特性,决定了其真正可以在煤矿应用中承载视频、数据采集等高带宽应用。

4结论