绿色基站节能技术课件.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date绿色基站节能技术课件绿色基站节能技术课件 绿色基站节能技术本章将通过网络和设备解决方案优化基站通信设备进行节能减排，分析现有的非通信优化技术实现节能的措施和方法,对基站环境节能技术进行了综合分析和应用介绍。在介绍了通信基站的节能基本原则的基础上,给出了综合节能的方案。3.1移动通信基站节能原则l)安全性:能的前提是要保证通信系统的安全。移动机房温度应保持在10一35之

2、间,湿度应保持在10%一90%;空气洁净度应达到B级。基站节能系统的设计应确保达到上述规定的要求;2)可行性:节能技术多种多样,具体实施时,要因地制宜,综合考虑应用场景、机房布局和地理位置,选择合理可行的节能技术;3)经济性:节能要考虑经济效益,不能盲目地增加节能产品,要充分衡量企业资本能力和网络发展能力,关注投资回收期,在试点的基础上推广节能技术,并做好设备的利旧工作;4)有效性:实施节能方案后是否达到预期效果、效率如何,必须用一定的指标体系进行定性、定量的评估,进而科学有效地推进节能工作。3.2网络级节能技术主要技术包括广覆盖技术、基于业务量预测的载波/基站关断技术、扁平化网络设计。站点智

3、能关断技术、业务负荷协调技术、无线接入网IP化、无线接入网的本地交换、网络传输光纤化等。3.2.1广覆盖技术广覆盖技术是指在不牺牲网络质量的前提下单个基站覆盖更大的区域,进而减少网络内基站的数量,从而达到降低网络能耗的目的。广覆盖技术实现方式包括:大功率发射机技术、发射分集技术、塔顶放大器技术、射频单元拉远技术等。理论上,通过广覆盖技术获得的上下行3dB的链路增益,可使小区半径扩大20%,覆盖面积增大40%,同时也意味着可减少约30%的基站数量。3.2.2基于业务量预测的智能关断技术智能关断技术,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

4、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%一50%。传统网络中的基站设备在夜晚等通信业务较少发生的时间段仍然处于正常工作状态,消耗大量的电能。基站智能关断技术主要用于在业务量较少的情况下,可以有效地使网络中未被使用的部分设为待机模式从而取代了基站始终处于开启状态这种浪费资源的传统做法。在技术实现中,可能包括如下几种形式:.基站智能关断;.载波智能关断;.时隙智能关断(针对T

5、DMA系统);.通道智能关断(针对多收发信机系统)。出于网络安全考虑,关断技术的应用需要对网络业务量有准确预测。在实际应用中,智能关断技术主要用在那些业务量变化具有周期性特征、在较长时间内会保持较低话务量的站点、小区。比如目前国内的大中城市,移动用户的分布和集中会有明显的规律性。白天移动用户多集中在工作区和商业区,而夜晚移动用户则回到居住区。网络可以利用这种规律性,在业务量很低的情况下,关闭一些不必要的基站、载波,达到降低网络功耗的目的。从软件角度实现基站节能的技术有很多,比较常见的有信道共用、下行功率控制、下行不连续发射等3.2.3网络扁平化设计移动通信网络的扁平化有助于减少无线网络中设备的

6、数量,应对纷繁复杂的业务承载需求同时,有助于节约能耗。主要的实现方案为无线接入网络全IP承载方案,包含接口lP化和内核lP两种形式。传统TDM所采用的是刚性管道模式,各传输通道相互独立,通道之间带宽无法共享,带宽复用率非常低,且不能针对业务进行分类传输管理和提供差异化服务。而IP化则摒弃了这些弱点,可以在链路上进行大带宽统计复用,使得网络带宽按需分配、动态共享,有效提升带宽的利用率,同时也增强了网络的可扩展性和灵活性。因此,IP设备在每比特成本上比TDM具有优势。以基站控制器和基站之间的Abis接口为例,IP采用了统计复用和VAD等来提升传输效率,有效降低了带宽占用。传统AbisoverTDM

7、下单El仅支持巧个载频,若采用AbisJPoverEI,单El可支持超过28个载频,效率提升超过86%。移动网络IP化移动IP化在核心网实现了IP综合承载,这显著地减少网络层次、降低网络处理复杂度、提升网络性能、减低网络成本,相比原来的网络实现较大的节能成效。目前,中国移动积极推进移动网络向全IP化演进,以核心网MSC为例,相对于TDM设备,MSC设备节电比例达到50一80%,节地比例为60%一80%,同时延长了设备生命周期,实现平滑演进。目前业界厂商的相应技术也已经成熟。华为技术有限公司中国区副总裁李昌竹表示,华为面向全IP网络结构的解决方案,使网络从原来五层结构简化为三层,直接节约能耗70

8、%左右。网络优化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综合能耗,从而达到降低基站能耗的目的。在华为看来,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”也是一大关键方法。例如在世博园基站的规划中,设计人员充分考虑了基站站点的选择,同时大量应用了共建共享措施。上海邮电设计院石磊表示,世博会举行近一个月来,共建共享基站出色地保障了园区通信,同时,基站的合理规划实现了大幅度节能。在整体网络规划上,专家

9、提出了全生命周期的绿色通信理念,华为的“EZE绿色设计方案”、爱立信的LCA绿色计划等计划都成为全生命周期评估的典范。3.2.4基于软件无线电技术随着无线通信技术的不断演进,新的通信制式的不断出现和升级以及移动通信宽带化的不断发展,无线通信网面临越来越大的能耗挑战。为了满足不断增长的无线宽带业务及空中流量需求,移动通信运营商不断增加空中接口带宽和基站的数量。随之而来的是无线接入网的能源消耗问题变得日益严重。如今,中国3G网络设施正大规模建设,ZG网络仍将长期存在并继续增长,伴随而来的是持续不断的网络能源消耗。据统计,无线通信系统中,约80%的能耗来自基站系统。网络规模的快速膨胀带来了基站耗能的

10、快速上升,年增长为30%一40%。因此,在提倡绿色通信、建设集约型社会的今天,有必要提出一种新的基站体系架构,在满足不断发展的无线通信业务的基础上,提高基站设备的能效,降低基站的建设和维护成本,实现无线通信能耗的最小化。软件无线电(SDR)软基站是基于SDR技术设计和开发的基站。软基站与传统基站最大的不同之处在于其射频单元(RU)具备软件可编程和重定义的能力,进而实现了智能化的频谱分配和对多标准的支持。SDR软基站解决方案使得运营商可以将多种频段下的多种制式网络融合成为一张网络,简化了网络整体结构,极大地减少系统网元与配套设施,从而能大幅降低站点能耗。3.3设备级节能技术主要技术包括智能节电载

11、频技术、多载波功放技术,以及近年来发展的分布式基站技术。3.3.1智能节电载频(l)时隙级功放关断(每载频)载频功耗是基站功耗的主要部分,而功放功耗又是其中的主要组成。时隙级智能关功放就是通过时隙级的功放控制,以节省时隙空闲时功放的静态功耗消耗,使得某时隙不工作时,功放消耗的能耗接近于0。(2)多载波智能功放调压(每载频)多载波智能调压功能可以根据多载波功放的输出功率,适时的调整多载波功放工作电压,提升多载波功放的工作效率,降低基站功耗。(3)动态关闭小区(每载频)动态关小区功能主要在900/1800双频网组网情况下使用。在指定时间段内,如果话务量较低,如果一个900频段的小区可以承载覆盖范围

12、内的1800频段小区的所有话务,则可以关闭1800频段的小区,减少基站功耗。（4)智能关载频(每载频)当小区处于空闲状态,可以只使用部分载频就能满足当前话务量的要求,可以通过关闭空闲载频,节省基站功耗,降低运营商运营成本。3.3.2多载波功放技术多载波功放技术目前主要应用于GSM基站是相对于传统的GSM窄带功放技术而言的,简单地说,就是将在3G技术上广泛使用的宽带功放技术应用于GsM基站。多载波功放技术使用了数字预失真(DPD)和Dollerty等较为先进的功放技术。其中DPD技术是指通过对输入信号做数字预失真处理,来补偿功放单元的非线性特性,从而使输出信号满足一定的线性要求,来达到提高信号输

13、出质量的目的。Doherty技术实现中,使用两个单独的放大器分别处理输入信号的峰值部分和主要信号部分,两个放大器工作在不同的状态,可以更好地得到线性的输出信号并获得较好的设备能效。在设备的载波数超过6时,多载波功放技术可获得超过传统基站30%的功放效率。3.3.3采用分布式基站分布式基站主要是用到基站射频拉远技术,又称基站分布式技术。分布式基站架构最早产生于3G系统。传统的宏基站设备主要由基带处理板、主控、传输、监控、时钟、收发信机、功放单元等部分组成,分布式基站将收发信机、功放单元独立出来,将以上设备单元划分为两个相对独立的部分,分别成为射频拉远单元和基带单元。基站分布式技术目前主要有射频拉

14、远、中频拉远、基带拉远等几种类型。目前比较成熟的分布式基站(BBU+RRU)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。射频远端通过光纤传输可拉远至数十公里以外进行覆盖,可以减少由馈线导致的损耗约3dB,并且拉远的射频单元对安装环境要求不高,无需机房,无需空调降温,可以采用自然散热技术.。同时,基站近端可置于同一机房内,共用电源、传输、环境监控以及空调等配套设施,为集中供电提供了先决条件。集中供电将覆盖不同区域的多个基站近端安装于同一机房内,利用同一电源系统实现集中供电。这种

15、供电方式具有电源集中,便于维护,节省设备投资的优点,适合于覆盖面积较广、地理位置相对集中、单独建设和维护难度大的场景,如山区自然村覆盖、交通干线覆盖、城区多热点覆盖等场景。3.4基站环境节能技术分析现有的非通信优化技术实现节能的措施和方法,对基站环境节能技术进行了综合分析和应用介绍。3.4.1绿色能源绿色能源主要包括新能源和可再生能源,主要包括:.太阳能:适用于中小型的站点;.风能:目前已发展为超大型风力涡轮机,产业规模增长迅速;.燃料电池:被视为电信站点中可行的替代能源解决方案,可以用来替代柴油发电机,但其技术可靠性仍需进一步提高;.生物燃料:包括生物柴油、植物油、乙醇、甲醇、沼气及其它从生

16、物量中获得的燃料。在绿色能源的使用方面,主要应考虑因地制宜,结合当地可再生资源的具体情况确定采用何种可替代能源。太阳能资源的利用利用太阳能为通信设备供电的方式主要是太阳能供电系统。其工作原理是:日照不充足时,系统由蓄电池对负载放电,蓄电池能量被消耗。日照充足时,太阳电池把光能转换成电能,通过太阳能控制器,对负载设备供电,同时对蓄电池进行充电。遇到特殊情况造成系统断电时,由备用发电机,通过整流器后向系统供电。太阳能供电系统完全使用洁净能源,对外不产生排放。适用于人口稀少,居住分散,引电不便的站点。考虑太阳能设备成本及占地问题,站房内未配置空调。因此太阳能站点的站房应做好节能措施,蓄电池采用温控柜

17、,太阳能控制器选用效率高的设备,这样放大了太阳能供电系统,使设备发挥最大能效。太阳能技术在通信基站的广泛应用,不仅有助于节约资源,还有助于通信网络的大规模覆盖,由于我国地域辽阔大部分地区自然条件恶劣,在现有电网不完善或者无市电可用的地区,太阳能电源系统在开始得到较大发展。风光互补由于风力发电机可靠性低,风能尽量不要单独利用。风能可以和太阳能一起使用,组合成风光互补系统,这样能提供可靠的电源保证。因为太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。白天太阳光最强时,风很小,晚上太阳落山后,光照很弱,但由于地表温差变化大而风能加强。在夏季,太阳光强度大而风小;冬季,太阳光强度弱而风大。太阳能和风能在

18、时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。这类技术的应用已经很广泛,例如除了专门做新能源基站的上海致远、新疆新能源、湖南中科恒源等公司,华为、中兴、诺基亚、西门子通信等设备厂商也提出完善的解决方案。到2009年底,中国移动已经部署了6000多个新能源基站。除了西藏、青海等偏远地区,湖南、上海等环境较好地方也有应用。世博园中的风光互补基站目前基本提供了基站所需的电量,而很少使用市电。中国电信己经进行了第一批的新能源基站试点,近期将进行更大范围的试点。34.2高效的供电技术1、基站用开关电源休眠在我国,大多数通信设备采用开关电源直流供电方式,出于对通信电源系统的安全性、可靠性考虑,

19、开关电源系统容量采用整流模块冗余配置,且预留的蓄电池充电容量在正常工作时并不使用,造成整流模块长期处于低负载率工作,转换效率低下,极大地浪费了能源。目前,各大通信电源供应商都在加强技术研发的力度,加大节能环保的设计投入,通过技术革新,不断提高通信开关电源系统的转换效率,降低开关电源系统自身的功耗。其中,开关电源整流模块休眠技术就是最近发展起来的一项安全可靠、简便易行的节能技术。开关电源整流模块的能量消耗包括输出功耗、带载损耗、空载损耗3个部分,其中输出功耗是根据负载电流大小决定的,无法降低能耗;带载损耗取决于整流模块的工作效率,当负载率在合理范围(40%一80%)内时,工作效率较高,可通过提高

20、模块工作效率以降低带载损耗;空载损耗是负荷未达额定容量造成的,可通过降低整流模块的工作数量、提高负载率而降低。开关电源整流模块休眠技术就是根据负载电流大小,与系统的实配模块数量和容量相比较,通过智能“软开关”技术,来自动调整工作整流模块的数量,使部分模块处于休眠状态,把整流模块调整到最佳负载率下工作,从而降低系统的带载损耗和空载损耗,实现节能目的,如图4一1所示。图4一1开关电源休眠节能示意图休眠状态的整流模块数量可根据负载的变化而动态调整,当负载增大到一定值时,可自动唤醒休眠模块,保证整体输出容量。同时还可以通过软件,设置整流模块的休眠时间和休眠次序,使各整流模块轮换休眠,维持各整流模块工作

21、时长的平均,提高各模块的使用寿命。使用开关电源模块休眠节能技术必须采取必要的安全措施,以保证特殊情况下的系统工作可靠。如系统应至少保证两块整流模块工作,当系统出现整流模块故障、控制器失效、市电异常、电池均充等情况时,系统应自动取消模块休眠功能;当异常情况消失,系统处于浮充状态时,再启动模块休眠功能,从而保证系统的安全稳定运行。2、电源保温基站设备一般可在-15+45范围内正常工作,基站设备中最受环境温度影响的是蓄电池组,基站空调温度的设定主要是针对于蓄电池组。图4一2放电容量与环境温度的关系图基站环境温度对蓄电池组的放电特性影响非常大,其最佳工作温度为25士5。蓄电池组的放电容量与环境温度的关

22、系见图4一2。鉴于环境温度对蓄电池组的放电容量有如此大的影响,可采取只针对蓄电池组进行温度调节控制措施。用保温隔热材料对蓄电池组加装一个电池保温密封柜,使蓄电池组保温柜形成一个独立“小环境”,与机房大环境相对独立。电池保温柜内部加装温控设备(例如微型空调、半导体空调)和换气设备(排除蓄电池组工作中产生的酸雾)。由于电池保温柜内部空间较小,蓄电池组平时自身不散发热量,充电时散发的热量也不大,因此温控设备的使用功耗相对于普通空调小得多(1/8左右),加上排风设备的功耗也不超过500W。这样实行分区域的温度控制,使得机房空调最高设定温度可以上/下调5一10。这种节能方法也一样适用于太阳能站点,只需要

23、扩充太阳能电池板容量增加逆变电源就满足其用电需求。这样既可以解决太阳能站点因冬季机房温度低造成电池放电容量不足从而导致断站,还可以使太阳能站点蓄电池组的使用寿命大大延长,还大大节省了维护工作量,形成的经济效益是显而易见的。3.4.3低能耗高效的散热技术在移动通信网络中,基站控制器、基站主设备位于配有空调的室内站点中,为保证设备有效工作和电池的使用寿命,温度控制在22“C左右,甚至更低。运营商用于空调等冷却系统的电力消耗约占整网电力消耗的30%以上。移动通信机房的节能减排技术的总体思路:通过提高制冷设备的效率,改善机房气流组织,实现制冷量的精确供给和按需分配,从而在保证机房内基站设备高效散热的同

24、时,降低制冷系统的能耗。在提高单位能耗冷却效率方面,目前主要有如下几类技术手段:高效热传导材料和结构技术、直通风技术、埋地热管散热技术、液冷技术等。基本思路是利用室外“免费”冷源,直接或间接的利用室外新风对设备进行冷却,其经济性要好于传统的空调制冷系统。以直通风系统为例,其能耗相对于传统空调制冷系统可下降30%一70%,效果明显。在改善机房气流方面,通过机房布置优化、设备布置优化、空调布置优化、机柜配置优化、线缆配置优化、机柜内防热风回流等技术方案,设计合理的送风和回风空间,改善机房和机柜的气流组织,达到提升制冷利用效率的目的。在实现制冷量的精确供给和按需分配方面,目前主要有设备局部制冷技术、

25、紧凑机房等技术方案。根据机房内各设备的不同环境适应性,准确的进行单点功控,从而达到节约制冷系统能耗的目的。对于机房内的一些耐高温设备,如基站,可减少或完全避免进行空调冷却;对于不耐高温的或对工作温度有要求的设备,如蓄电池等,可将其安装在密闭小空间内实施局部冷却。原理:机房温度、湿度检测与通风系统、空调控制系统一起形成基站机房环境智能监测控制系统,智能开启或者关断通风系统或者空一调,可达到省电的目的。运营商通过对基站机房进行智能通风改造、引入新风系统,采用直通风、自然散热等方式,来降低机房对空调的要求,达到降低能耗的目的。基站新风系统可以分为两种方式,自然通新风系统及热交换新风系统。当室外空气温

26、度比室内低一定程度时,依靠通风系统将机房内的热量带走,实现室内散热,达到降低机房内部温度的目的。这样就能减少基站空调的运转时间,从而达到节能的目的。基站用电量主要是由通信设备和空调设备用电组成,其中空调设备的用电量占基站总用电量的40%一50%。因此,在保证通信设备正常运行的前提下,机房节能首先要从空调这个耗能大户抓起。前面已经分析了空调的能耗由空调制冷效率和送风回风系统决定,而空调制冷效率的降低跟空调制冷系统的磨损和机房气流组织方式皆有关,因此降低空调能耗的关键在于改善空调制冷系统,优化机房气流组织方式。在选用空调的时候应选用能效比高、无氟的空调也可达到节能减排的目的,除此之外还可以从其他方

27、面入手以达到节能的目的。目前比较成熟且在网应用的空调节能技术主要有两类,一类是利用室内外温差引入自然冷源降低机房温度,从而降低空调运行时间达到节能目的,主要包括新风节能和智能热交换技术等,另一类是针对空调自身运行机制和散热性能进行优化的技术,包括空调节电器、节能添加剂、空调换热器纳米喷涂等节能技术。表4一1各种散热技术比较3.4.4基站站房的节能在保证使用功能、建筑质量和室内环境要求的前提下,机房建筑节能与建筑材料、体形系数、朝向、地理环境及气候条件等有密切联系。使用节能材料与外墙保温技术是机房建筑节能的主要实现方式。选择最佳站房设计基站总平面的布置和设计,宜充分利用冬季日照和夏季自然通风,并

28、避开冬季主导风向。其主要朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向,.避开夏季最大日照朝向。基站站房的规划设计是节能设计的重要内容之一。在冬季最大限度地利用自然能来取暖,多获得热量,减少热损失;夏季最大限度地减少得热,并利用自然能来降温冷却,以达到节能的目的。朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向.夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。因为基站站房的朝向、方位以及总平面设计要考虑多方面的因素,实现基站站房的朝向对夏季防热、冬季保温都很理想是有困难的,只有通过多方面因素分析、优化规划设计,采用本地区建筑最佳朝向或适宜的朝向(我国建筑一般宜采用南北向或接近南北向),尽量避免东西向日晒。目前比较

29、热点的是:环保型基站基站建设摒弃传统钢材,选择水泥作为建筑材料,仅在修建和运输上就能减少30%的二氧化碳排放量。“环保型基站”利用本身的高度优势,将设备置于顶端40m的高度在管塔上下端形成气压差,使之能够让地面冷空气通过通气孔(或低端开口)进入塔身,形成气流,带走设备热空气;同时,由于距地面高度越高,温度越低,设备在顶端能够通过管塔顶盖的透气孔与空气进行有效热交换。基站蓄电池被掩埋在管塔底下4m至sm处,外包防水箱体,冬暖夏凉,也不再需要空调。减小站房体形系数基站站房的设计应控制其体型系数,体形不宜变化太大,基站站房的体形系数应小于或等于0.40。所谓的建筑物体形系数是指建筑物与室外大气接触的

30、外表面积与外表面积所包因的建筑体积之比(外表面积中,不包括地面私l不采暖楼梯间隔墙和户门的面积)。体形系数的大小对建筑物能耗的影响非常显著。体形系数越大,说明单位建筑空间所分担的热损失面积越大,能耗就越多。有研究资料表明,体形系数每增大0.01,耗热量指标增加2%一5%。体形系数越小,单位建筑面积对应的外表面积越小,外围护结构的传热损失越小。在其它条件相同的情况下,建筑物耗热量指标随体形系数的增加而增长。从降低建筑物能耗的角度出发,应该将体形系数控制在一个较低的水平。因此,在满足使用要求的前提下,不应随意增加机房的层高、进深,尽可能地减少机房的外围护面积,使体形不太复杂,凹凸面不过多,以达到机

31、房建筑节能的目的。选用节能建筑材料加装基站站房外围护结构保温层有利于降低通信建筑空调能耗。基站站房外围护结构的热传导会导致室内冷量的损失,从传热耗热量构成来看,外墙和屋面所占比例约为60%以上,外围护结构的传热系数直接取决于材料类型及其厚度,外墙采用隔热保温材料的夹芯板,更利于防止热量的散失。节能涂料目前,基站因建筑结构、一体化铁皮机柜、彩钢板机房,长期在环境气温高温、日照情况下,吸收大气温度、日照热量将产生高温传导辐射机房,引发机房设备工作环境温度升温严重的现象,造成机房或机柜空调制冷量加大浪费电能,同时影响设备经济使用生命周期,通信设备故障率上升、尤其是通信后备蓄电池组寿命被提前终止,运营

32、维护成本高,所带来人力、物力和财力等资源的严重浪费。硅硼陶瓷涂料具有高太阳热反射隔热率、高红外发射率功能,通过降低物体表面温度减少热传递起到降低内质温度作用。使用该系列涂料可以使物体表面温度降低巧以上,内质温度降低10以上,且环境温度越高温差越为明显。涂料涂层o.25mm即能达到隔热效果。应用新型建筑节能硅硼陶瓷涂料技术于通信局站机房建筑外墙体、彩钢板房、一体化机柜结构经相关测试,取得了较好的效果,可节约能源30%以上,基站肖电效果显著。3.5绿色基站综合节能方案3.5.1节能方案根据前面分析,提出移动通信基站总体节能思路:首先通过优化无线网络规划,减少基站数,以最少数量的基站达到同样覆盖。其

33、次通过设备节能、电源节能和空调节能减少每个基站的耗电。在设备节能方面,一是在现网密集城区新建站优先考虑大容量高集成度低能耗基站设备;二是采用高功放技术和智能载频关断技术等措施降低基站整体能耗;三是推广分布式基站建设模式。在空调节能方面,一是基站机房设计时应明确下送风上回风的气流组织方式;二是通过变频技术、空调添加剂等技术提高空调制冷率;三是采用新风节能减少空调运作时间。在电源节能方面,对供电系统进行谐波治理,采用开关电源休眠技术提高电源系统效率,因地制宜应用新能源。图5一1中给出了一种基于分布式基站集中供电的综合节能方案,适用于山区自然村覆盖、交通干线覆盖、城区多热点覆盖等场景。图5一1(a)

34、是综合节能控制系统原理图,系统中厂家和配套的设备由中央控制器、输入单元(包括室内外温度湿度传感器、防盗、电源监测装置等)、输出单元(包括空调控制装置、进出风装置,加、除湿装置)等组成,通过中央控制器与运营商的动力环境集中监控系统相连,实现对基站电源空调的远端自动控制。图5一1(b)是基于分布式基站集中供电的综合节能方案的工作原理图,基站采用先进的分布式架构设计,实现上塔安装;中央控制器、温度湿度传感器组成测温测湿系统,判断环境状况、控制通风系统和空调的启停;采用新风节能原理,由进出风口组成通风系统代替高功率空调,当室内温度高于室外温度时,开启通风系统,室外冷空气从进风口引入,在机房内形成气流循

35、环,将热空气排出室外,降低室温;通过电源监控单元芯片实现整流模块的智能休眠节电功能。图5一1基于分布式基站集中供电的综合节能方案示意图3.5.2节能效果分析方法移动通信基站节能效果很难通过实验室仿真进行测试,通常采用定性比较的方法进行评测,一般假设在相同环境条件、相同设备运行状况前提下,对比测量节能系统在相同时间段内的能耗数据,通过数据分析,计算出节能系统的节能效率和经济效率。计算公式为:节能效率=(节能前电能一节能后电能)/节能前电能;节能经济效率=(节能前电费一节能后电费)/节能前电费;某运营商结合本地实际情况,采用分布式基站节能模式进行自然村通移动网络建设。通过与去年同期建设的自然村通基站进行对比分析,采用分布式覆盖集中供电模式的基站平均节能效果达到40%左右。其数据对比分析如表5一1所示。表5一l某村通基站节能数据对比分析按每度电0.9元计,年节能经费为4336元。考虑机房建设成本与电力线路敷设成本,平摊至每个基站上的建设成本增加约3500元,投资回收期约为一年。计入因集中维护所降低的交通费用,分布式基站集中供电模式所带来的节能经济效益相当可观。3.6本章小结本章主要是介绍了利用通信技术优化节能相关基础知识,分析了网络和设备级节能的基本原理和应用，进一步介绍了非通信技术节能的基本方法和措施,分析了各种方法的可用性和效果。对设计的综合节能方案,探讨了评价节能效果的指标。-