基站智能新風(fēng)系統(tǒng)

節(jié)能不能只關(guān)注基站功耗　

事實(shí)上，通過(guò)對(duì)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商生產(chǎn)需求分析，設(shè)備制造商很早就意識(shí)到基站節(jié)能對(duì)于運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維成本降低的重要性，目前已經(jīng)出現(xiàn)了很多成熟產(chǎn)品。 　由于實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)，目前各大設(shè)備商使用的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能方案差別不大，主要集中提升基站功放能效，采用節(jié)能軟件降低基站運(yùn)行能耗，各類綠色潔凈能源的采用(如風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能源等)、改進(jìn)基站站點(diǎn)設(shè)計(jì)等。

目前，這三家設(shè)備制造商的最新主打基站產(chǎn)品都在采用較為先進(jìn)的多載波功放技術(shù)(MCPA)，可以大幅度降低每載頻的能耗。根據(jù)資料顯示，通過(guò)采用雙密度載頻，S4/4/4配置的GSM基站能耗從1800W迅速降到1000W左右，能耗節(jié)省高達(dá)40%以上。據(jù)華為中國(guó)區(qū)無(wú)線Mar-keting部CTO周建國(guó)表示，目前華為已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在單模塊內(nèi)最多支持6個(gè)載頻，正在四川、青海等地進(jìn)行測(cè)試和商用驗(yàn)證。愛立信也正在開發(fā)這樣的基站，據(jù)介紹，對(duì)比2載頻，這種新技術(shù)將節(jié)能40%以上。

目前運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行節(jié)能測(cè)試時(shí)，過(guò)多地將目光集中在單一設(shè)備功耗上，而沒有從基站整體考慮能耗?！斑@種方式是不合理的，有些時(shí)候盡管產(chǎn)品功放效率較高，但如果基站的整體設(shè)計(jì)不好，很可能要達(dá)到同樣的通信質(zhì)量和覆蓋范圍，設(shè)備能耗一樣很高。”愛立信無(wú)線解決方案專家章正珊表示。但好在目前，中國(guó)移動(dòng)設(shè)計(jì)院已經(jīng)意識(shí)到基站節(jié)能不能只關(guān)注功放，還要關(guān)注整體基站設(shè)計(jì)。

由于分布式基站4載頻配置下平均能耗僅550W，基帶與射頻單元之間采用光纖傳輸，無(wú)饋線損耗，覆蓋效果與傳統(tǒng)宏基站相當(dāng)，自然散熱技術(shù)則省去了溫控能耗，且占地面積小，安裝快捷，能夠廣泛應(yīng)用于室內(nèi)覆蓋、城區(qū)選址困難區(qū)域、熱點(diǎn)覆蓋等場(chǎng)景。由于分布式基站具有如此多的優(yōu)勢(shì)，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)明確表示，會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大分布式基站的應(yīng)用場(chǎng)景，目前愛立信、華為正在內(nèi)蒙古、廣東、貴州、四川等地進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。

軟件節(jié)能優(yōu)于硬件　

降低設(shè)備的載頻能夠有效降低功耗，于是出現(xiàn)很多運(yùn)維人員通過(guò)長(zhǎng)時(shí)期觀測(cè)載頻使用情況，人為在“閑時(shí)”開關(guān)載頻來(lái)達(dá)到節(jié)能的現(xiàn)象，雖然效果顯著，但這樣既浪費(fèi)人力，同時(shí)也大大降低了基站的應(yīng)急能力?！∧壳案鞔髲S商提供的節(jié)能軟件改變了這種情況，讓老舊基站煥發(fā)出新的節(jié)能活力。通過(guò)負(fù)載平衡能耗，在閑時(shí)將設(shè)備設(shè)定為節(jié)能狀態(tài)，當(dāng)話務(wù)量突增時(shí)，可以自動(dòng)轉(zhuǎn)化為正常狀態(tài)。章正珊表示，愛立信的“PowerSaving”軟件解決方案可以根據(jù)話務(wù)量的變化自動(dòng)對(duì)實(shí)際需要的載頻數(shù)量進(jìn)行控制，從而達(dá)到降低基站能耗的目的，該功能可以應(yīng)用于愛立信1994年后出產(chǎn)的所有基站產(chǎn)品上。而華為的綠色節(jié)能軟件已經(jīng)能夠達(dá)到時(shí)隙開關(guān)，主要應(yīng)用在華為GSM3012、3006G等主打產(chǎn)品上。諾基亞的NetActServiceQualityManager也有相同的功效。

對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，相對(duì)于硬件的投入，軟件的投入可以有效解決現(xiàn)有基站的節(jié)能問(wèn)題，同時(shí)具有成本低，便于維護(hù)等特點(diǎn)，可以說(shuō)是運(yùn)營(yíng)商最佳節(jié)能投入。

另外，新能源的應(yīng)用對(duì)于基站的穩(wěn)定性提出了更高的要求，風(fēng)能和太陽(yáng)能等不穩(wěn)定電力源，要求基站設(shè)備能夠有更強(qiáng)壯的生命力。具周建國(guó)介紹，目前中國(guó)移動(dòng)“綠色行動(dòng)計(jì)劃”已經(jīng)選擇了愛立信和華為在內(nèi)蒙古等省市，針對(duì)太陽(yáng)能的基站展開測(cè)試，檢驗(yàn)基站設(shè)備的穩(wěn)定性。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)備功耗同等重要　

在整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上，專家提出了“需求-設(shè)計(jì)-研發(fā)-制造-供應(yīng)鏈-部署-回收-需求”等閉環(huán)周期節(jié)能系統(tǒng)，如華為的“E2E綠色設(shè)計(jì)方案”、愛立信的LCA綠色計(jì)劃等計(jì)劃也都是全生命周期評(píng)估的典范?！∮兄S富工程經(jīng)驗(yàn)的章正珊認(rèn)為，基站節(jié)能的重點(diǎn)不應(yīng)放在基站技術(shù)的升級(jí)上，而是應(yīng)該放在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中。“一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，在不影響用戶通話質(zhì)量和減少覆蓋的基礎(chǔ)上，可以最大限度地減少基站數(shù)量。這對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，不但可以減少初期成本投入，同時(shí)也可以減少后期維護(hù)成本?！?

據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，讓一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)專家從最初即參與整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，可以將無(wú)線站點(diǎn)的數(shù)量減少30%～50%。

按目前網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)備2.5KW(GSM、CDMA基站平均能耗)來(lái)計(jì)算，每減少一個(gè)基站，每年可以減少耗能21900度電。

但是目前運(yùn)營(yíng)商還沒有完全認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在節(jié)能減排工作中的重要性，曾有中國(guó)聯(lián)通地方運(yùn)維人員對(duì)記者抱怨：“節(jié)能減排不能光靠在后期運(yùn)維上下功夫，運(yùn)維能夠減少的能耗很少。節(jié)能減排要從新建基站網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃抓起。由于沒有良好的規(guī)劃，造成現(xiàn)在后期維護(hù)上能源消耗過(guò)多的現(xiàn)象還很多。”

在中國(guó)移動(dòng)“綠色行動(dòng)計(jì)劃”重點(diǎn)工作矩陣圖中，可以看出他們并沒有將網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃作為降低能耗的主要領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)專家解釋說(shuō)，由于這種方式的可實(shí)施難度大，投入規(guī)劃成本大等問(wèn)題，還是需要市場(chǎng)的考驗(yàn)。

向無(wú)空調(diào)基站挑戰(zhàn) 　

據(jù)統(tǒng)計(jì)，溫度從24度上調(diào)到28度時(shí)，基站節(jié)能效果將提高3%～8%。但是在目前的基站內(nèi)，都有最高溫度上限的設(shè)置，不能輕易調(diào)高基站溫度。　中國(guó)移動(dòng)綠色行動(dòng)計(jì)劃負(fù)責(zé)人秦光澤對(duì)記者表示，現(xiàn)在的基站設(shè)備已經(jīng)能夠適應(yīng)普通的高溫運(yùn)行，之所以設(shè)定基站頂限溫度——25℃，主要是考慮不影響基站內(nèi)蓄電池的壽命，蓄電池在高溫下不能正常運(yùn)行，如遇斷電等情況，會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行帶來(lái)威脅。

目前產(chǎn)業(yè)鏈各方正在行動(dòng)，試圖解決這個(gè)問(wèn)題。中國(guó)移動(dòng)也和有關(guān)廠商聯(lián)系，試圖研發(fā)出小型冷凍設(shè)備，將基站中的設(shè)備保護(hù)起來(lái)，這樣就可以將基站內(nèi)空調(diào)取消，來(lái)達(dá)到最大節(jié)能的目的。

如果將空調(diào)真正取消，就需要基站設(shè)備具有抗高溫的特性。各大設(shè)備廠商都在加緊提高設(shè)備的上限溫度。據(jù)章正珊介紹，目前愛立信已經(jīng)能夠保證基站在50℃正常工作；周建國(guó)也表示，華為的高效基站也能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)達(dá)到高溫50℃～60℃之間；諾基亞西門子通過(guò)測(cè)算將環(huán)境提高到40℃，利用現(xiàn)有基站設(shè)備能夠最高節(jié)約30%的能耗。

移動(dòng)通信的迅猛發(fā)展，在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生改變，面對(duì)我國(guó)另外8億潛在手機(jī)用戶，中國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展還尚未步入繁榮期。章正珊表示，盡管通信行業(yè)不是耗能最高的企業(yè)，但如果能夠從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、站點(diǎn)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手，在未來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展過(guò)程中，節(jié)能空間還是非常巨大的，低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還是十分有前景的。

移動(dòng)通信發(fā)展迅猛，運(yùn)營(yíng)商對(duì)能耗需求不斷加大，單一從運(yùn)維角度節(jié)能已不能滿足需求。降低基站設(shè)備能耗，提高穩(wěn)定性已成為關(guān)注重點(diǎn)。

中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通的運(yùn)維支出報(bào)告顯示：僅2007年中國(guó)移動(dòng)電費(fèi)支出就達(dá)76億元人民幣，中國(guó)聯(lián)通也高達(dá)45億元，電費(fèi)支出幾乎占據(jù)了兩家移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商80%以上的運(yùn)維費(fèi)用。這個(gè)數(shù)字還在隨著中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的快速擴(kuò)張而迅猛增長(zhǎng)。

據(jù)中國(guó)移動(dòng)綜合部的孫佰介紹，中國(guó)移動(dòng)2006年保有基站約25萬(wàn)個(gè)，至2007年，基站數(shù)目就已達(dá)30.7萬(wàn)個(gè)?；緮?shù)量的激增，加大了對(duì)能源的消耗，根據(jù)中國(guó)移動(dòng)內(nèi)部提供的耗能分析圖表顯示，目前基站耗能占據(jù)73%，這其中基站主設(shè)備耗電占據(jù)51%，基站空調(diào)耗電占據(jù)46%，其他配套設(shè)備耗電3%。

可見，若想從根本上降低基站耗電，節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本，只有從機(jī)房主設(shè)備和空調(diào)入手。目前，通過(guò)乙二醇換熱、熱管換熱、新風(fēng)換熱、直接引入新風(fēng)等技術(shù)已經(jīng)可以充分降低空調(diào)耗能，所以，基站主設(shè)備節(jié)能成為最大的突破口，也是運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的重點(diǎn)。

（1）廣義的基站

是基站子系統(tǒng)（BSS，BaseStationSubsystem）的簡(jiǎn)稱。以GSM網(wǎng)絡(luò)為例，包括基站收發(fā)信機(jī)（BST）和基站控制器（BSC）。一個(gè)基站控制器可以控制十幾以至數(shù)十個(gè)基站收發(fā)信機(jī)。而在WCDMA等系統(tǒng)中，類似的概念稱為NodeB和RNC。

（2）狹義的基站

即公用移動(dòng)通信基站是無(wú)線電臺(tái)站的一種形式，是指在一定的無(wú)線電覆蓋區(qū)中，通過(guò)移動(dòng)通信交換中心，與移動(dòng)電話終端之間進(jìn)行信息傳遞的無(wú)線電收發(fā)信電臺(tái)。

中國(guó)目前有超過(guò)40萬(wàn)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(wèn)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

1、降低環(huán)境溫度要求

設(shè)備廠商應(yīng)通過(guò)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(guò)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。

2、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(guò)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(lái)降低機(jī)房對(duì)空調(diào)的要求，達(dá)到降低能耗的目的。基站新風(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(guò)多次過(guò)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(guò)直通風(fēng)的方式也解決不了基站機(jī)房?jī)?nèi)濕度大的問(wèn)題，仍然需要開啟空調(diào)除濕。

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。

最后需要說(shuō)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)。

所以要用空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)。

智能新風(fēng)系統(tǒng)主要是由進(jìn)風(fēng)機(jī)、出風(fēng)機(jī)、室內(nèi)外溫度傳感器、自動(dòng)閥門、空氣過(guò)濾器、交流互感器、室外防雨罩以及智能控制器組成。

1.進(jìn)風(fēng)裝置

基站智能新風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)中，將室外空氣引入室內(nèi)的裝置，一般由：離心風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)電機(jī)、空氣過(guò)濾器、風(fēng)閥、送風(fēng)口、金屬框架等組成。

2.排風(fēng)裝置

基站節(jié)能型智能新風(fēng)系統(tǒng)中，將室內(nèi)空氣排出室外的裝置，一般由：風(fēng)機(jī)、電機(jī)、金屬或塑料框架、排風(fēng)口等組成。

3.室外防雨罩安裝

室外防雨罩靠墻體的面的4邊貼寬3cm的密封膠帶，水平安裝，用膨脹螺絲固定擰緊并壓實(shí)，然后再涂抹一層玻璃膠，確保密封不漏水。

4.智能控制器接線

進(jìn)入控制器的線纜預(yù)留合適長(zhǎng)度，貼好標(biāo)簽，用扎帶綁扎整齊，根據(jù)控制箱內(nèi)的接線圖，將相應(yīng)線纜接到端子，銅線不得裸露在外。接完后用萬(wàn)用表電阻測(cè)量相關(guān)的一對(duì)端子是否接通。