浅谈移动通信基站节能减排技术

浅谈移动通信基站节能减排技术

欧阳艳玲

广东达安项目管理股份有限公司510510

摘要：本文主要从移动基站主设备无线节能技术；以及节能减排的策略分析，等方面探讨了主题，旨在与同行共同学习、共同进步。

关键词：移动通信基站；节能减排；技术；策略

为进一步贯彻落实国家节能减排战略，全面推进中国移动“绿色行动计划”，促进企业低成本高效运营和可持续发展，根据《中国移动“绿色行动计划”推进工作指导意见》，绿色行动计划”是中国移动节能减排工作的高度概括。旨在通过全员共同努力，在企业内部运营各环节中推广落实节能减排措施，在企业外部营造健康的行业生态环境，通过设备资源节约、能耗降低和成本下降实现各方共赢并争创通信行业节能减排工作的领先者，带动行业节能减排整体工作的提升。

节能减排主要包括节能、节材、节水、节地、减少污染物排放等方面的工作。节能主要通过运用新技术、创新管理进行能耗控制；节材主要通过建筑标准化、废弃物回收利用、绿色包装、社会信息化等方面有效节约材料；节水是通过精细化管理以及新技术应用等方式节约用水；节地主要是对单人用地、单基站用地、单业务用地等进行有效控制；减少污染物排放主要通过污染物设备替换、回收等方式对自然界无法降解的设备进行处理。

“绿色行动计划”的推进以“目标明确，任务清晰，措施有力”为原则，重点做好“数据统计分析、节能技术研究和推广、社会信息化推进”等工作。“绿色行动计划”应融入生产、营业、办公、生活等各领域。

一、移动基站节能减排主要工作以及节能分析

1.实施范畴

中国移动“十二五”节能减排实施层面需要内外一体，实现节能减排的和谐运行机制，实现节能减排工作长效和可持续发展。企业在内部，通过管理节能、技术节能、结构节能等手段推进企业内部的节能减排；外部注重与产业链上游的沟通协作，同时为产业链下游的客户提供大量信息化服务，以信息化促进社会节能减排，并加强与行业内同业者的沟通和合作，深入推进共建贡献工作，工作思路如图1所示。

2.移动基站节能分析

移动基站内使用的空气调节系统，其主要目的是为防止设备过热、降低网络故障的概率，并保证蓄电池的正常使用寿命。移动基站内需要冷却的对象主要是通信主设备、蓄电池、开关电源等，然而基站内的热量不仅仅来源于上述设备，在夏季，基站内更多的热量是由阳光辐射及过高的环境温度通过墙体传入产生的，这部分热量占夏季总量的68%，近70%的空调制冷能力被浪费，如果针对上述的发热点进行直接冷却，仅需要目前冷量的30%即可。按照多年来传统机房空调的温度设置，无论冬夏昼夜，空调温度都基本统一设置在20篊~25篊甚至更低。

根据中国电信对2009年基站能耗现状调查的统计，基站机房在空调设定温度为25篊时的能耗分布情况如图2。空调和基站无线设备的耗电占据了基站总耗电量的绝大部分，其中空调设置温度为25篊时，空调耗电约占总耗电量的50%。数据表明，从空调入手来控制机房耗电是基站机房节能的关键之一，本文则主要针对空调的温度设定来展开讨论。

二、移动基站主设备无线节能技术

1.分布式基站节能技术

该模式借鉴了第三代移动通信网络建设中的“BBU+RRU”模式，利用

“BBU基带池+RRU分布式基站”、基站池+光纤直放站等模式进行分布式基站建设，一方面可以利用业务量本身的地域和时域的不均衡性，减少无线主设备需求；另外RRU或光纤直放站大部分不需要新建机房。因此，采用分布式基站可以达到节能、节地、节材料、节约支出等目的。

2.MCPA技术

MCPA即多载波功率放大器（MCPAMulti-CarrierPowerWmplifier）。传统的载频由基带模块和功放模块组成，即载频与功放是一一对应的。MCPA基站则是在发射时将多个载波合成一路信号，通过一个宽带功放模块对混合信号进行低噪放大。同时，MCPA功放由于使用了数字预失真处理、Doherty等先进技术，在功放效率和线性输出性能上也有了很大的提高，从而使基站主设备的功耗明显下降。MCPA是3G广泛使用的技术，现2G网设备也逐渐开始具备此功能。以2012年现网使用的主用诺西FlexiMPA设备为例，根据诺西公司提供的FlexiMPA技术测试报告显示，以配置GSM6/6/6为标准的单基站功耗为440w，较11年投入使用的FlexiBTS同配置设备功耗较少340w功效降比为左右，相关测试数据如表3所示。

3.增强型覆盖技术

利用增强覆盖技术，可以减少30%的基站数量。一方面可以减少建设成本，同时也提高了设备的利用率，降低能耗。分布式基站在现网建设中已经开始普遍采用，但目前常规的RRU一般仅支持2个载波，容量有限，采用大功率直放站方式的GRRu一般也仅能支持4个载波，难以应用在密集城区等高业务量区域。目前在实际应用中，部分公司还结合了远程供电方式，解决了RRUI光纤直放站侧的动力电源引人困难的问题。同样，由于城区中大量基站的设置主要是为了解决容量问题，采用增强型覆盖技术的必要性不足。因此，增强型覆盖技术也主要是应用在低业务量区域。具体应用分布式基站还是增强型覆盖，还需要结合实地查勘后确定。

4.节能优势

分布式基站相对于传统基站，在能耗、占地、节材方面均可大幅度降低运营成本，其中能耗可降低约％、占地节约％、材料降低约％。其中成本的降低主要源自于以下几个方面：

（1）RRU远端设备安装更加室外天线，从而将消除传统基站的馈线损耗，降低主设备的功放输出功率要求，从而改善覆盖性能或者降低整机整理输出功功率，降低基站耗电量。

（2）RRU采用拉远覆盖方式，从而使得基站设备功耗使用的分离，同时拉远设备功耗比传统基站低，从而可以扩大绿色能源风力、太阳能等的应用规模。

（3）基带部分集中放置，射频部分置于天面，从而大大降低机房使用面积，节省机房租赁费用及相应机房空间，同时对基站配套设施的要求也同步降低。

（4）BBU和RRU设备相对传统基站设备体积较小，重量较轻，利于携带，可实现单人操作，降低施工难度。

三、节能减排的策略分析

由于节能减排工作涉及公司的所有部门，制定符合公司的实施策略是非常重要的。结合公司自身的实际情况，制定了以下五项实施策略。

1.“绿色”自身，关注社会

从实施上看，公司自身的节能减排潜力虽然较大，但总体上来看，通信行业占全部电力消耗的比重很低，公司自身的节能减排对社会的总体贡献不会很大。作为通信运营企业，应利用自身优势，不断推出适应社会需求的信息化产品，以信息化促进社会的节能减排工作，对社会做出应用贡献。

2.全面实施，重点突出

“绿色行动计划”是公司全部层面的工作，涉及公司所有部门及部门的所有工作流程。但在全面实施的过程中，应切实把握重点，将“绿色行动计划”工作落到实处。

3.先行试点，逐步推广

节能减排工作实施较短，大部分技术在广东没有实施先例，其节约效果及效益情况并不明朗，尤其是一些采用新技术的项目，需要通过开展广泛的试点工作，了解技术在广东的适应性，并通过试点来获取规模实施的方式和方法，以期通过较小的投人和风险，获得较大的收益。

4.难易结合，先易后难

通信企业可实施的节能减排方案很多，部分技术已经成熟，其中实施的难度也不相同。从技术发展的角度分析，公司应从较容易实施的方案人手，由易转难，逐步培育员工的节能观念，提高技术素养、拓展思路，降低公司的实施难度。

5.节约优先，注重效益

能耗的节约是节能减排工作关注的重点，但同时也必须考虑能耗下降所需要的支出问题，若能耗下降所需支出很大，也违背了节能降耗的初衷。因此，在节能降耗工作中也必须考虑支出与效益之间的关系。

结语

移动通信的发展决定了无线基站的建设是未来通讯建设的主流，节约资源和保护环境已成为我国基本国策之一，节能减排工作已渗透到电信网络运营的各个专业领域，将节能思想贯穿于移动基站的设计、设备的选型配置、运行管理等各个环节，从通信主设备、通信电源、空调系统等各方面考虑节能减排，就可以实现通信系统的节能运行，同时带来巨大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]陈秀霖.智能光网络技术及其应用探析[J].中国新技术新产品.2013.

[2]武强军移动基站节能减排技术分析南京邮电大学.2009.

[3]陈洪涛刘浩创新节能打造绿色网络通信世界.2008.

[4]丰雷焦卫平李勉等无线基站节能减排技术综述数据通信.2011.