引领环保趋势的绿色ＧＳＭ网络方案

吕钱浩　毛文勇　朱　洁

【摘要】创造节能环保的无线网络对运营商和设备商来说责无旁贷，文章详细介绍了中兴通讯的绿色GSM网络方案，主要从以下几方面进行了阐述：节能技术、散热设计、产品体系与网络配置以及交付与演进。该方案将推动绿色和谐移动网络的构建。

【关键词】GSM 绿色网络 SDR 演进

1972年联合国通过并发布《人类环境宣言》。从20世纪80年代开始，全球掀起空前的绿色运动。1992年6月3日至14日，全球183个国家的环保组织代表团和联合国及其下属的70个国际组织在巴西开会，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》等五个文件，推动了环保的全球化、制度化和法律化。到现在，世界上的环保小组已达15万个，成员400多万人，分布在100多个国家。作为企业责任的重要部分，创造节能环保的绿色无线网络对运营商和设备商来说义不容辞。此外，随着人类文明的不断发展，人类与自然和谐共存的理念日益深入人心，移动通讯领域也急需一种全新的绿色生活方式。

1绿色GSM网络方案

目前，我国已经成为世界第一通讯大国，全国GSM网络载频数量约400万。每年这些基站消耗的能量巨大，按照1000克煤发出3度电来看，全国的GSM基站每年需要耗费至少100万吨煤！这还不包含与基站和机房相关的空调、变电、传输等设备的消耗。

呼唤绿色运动，要有长远目光，要为长期利益着想，重要的是如何将眼前利益与长远利益结合起来。作为通讯网络的载体，基站一方面需要保持高质量的覆盖能力，另外一方面需要保证足够的升级演进潜力。这两方面是个统一体，要在保证这两种能力的前提下实现基站全寿命条件下的综合节能环保。

作为全球领先的无线设备供应商，中兴通讯在推出基于绿色无线通信理念的系列技术和产品时，引入先进设计理念，通过基于全寿命整体规划的一系列技术，在确保基站覆盖和演进能力的前提下实现功耗的大幅降低，助力运营商构建符合人类根本利益的高质量绿色和谐移动网络。

2绿色节能技术 降低网络能耗

中兴通讯绿色节能技术包括智能话务分配、载频智能下电、不连续发射、智能功放控制、增强覆盖等。配合各种应用场景采用相应的节电技术，单基站平均每天可节约电能约16千瓦时，3000台基站每年节约电能17，520，000千瓦时，空调耗电量降低20%～50%，配套电源设备耗电降低30%～45%。

例如，将智能话务分配与载频智能下电技术相结合，BSC对小区话务量进行实时统计，对于一定时间粒度内话务量低于预设门限值的小区，BSC将话务集中分配到高优先级TRX（如BCCH载频），并关闭处于空闲状态的低优先级TRX，从而大幅降低话务闲时的基站功耗。对于S666站型，以24小时内1/3时间满负荷、1/3时间50%负荷、1/3时间25%负荷的话务分布为例，智能下电开启后可节省约20%电力消耗。并且，智能下电可激活的时间段、话务量统计时间粒度以及上下电的高低门限值都可在后台设置，运营商可根据实际话务分布情况灵活控制。

不连续发射功能根据语音通话的实际特点，在语音激活期间进行正常的13kbps编码发射，而在话音非激活期间进行500bps编码，每480ms传输一帧（每帧20ms），仅传送舒适噪声SID，从而有效降低了PA的功耗。根据实际测试，在通用的通话模型下（40%～50%通话时间内无激活语音），DTX可以节省约20%载频功耗。智能温控技术可以根据基站散热情况智能调整基站散热系统工作负荷，不仅能降低功耗而且能大大提高基站可靠性。

3自然散热设计 减少配套能耗

中兴通讯引入自然散热基站设计理念，室内外微基站已全部采用自然散热方式，节约了散热配套设备的消耗。在传统的散热方式中，要实现大容量、大功率的覆盖方式，则必须要使用风机等辅助强制散热的手段；而如果基站设备工作在室外条件下，则存在着温度变换、灰尘等多种因素，制约了风机（风扇）的使用寿命。在这样的条件下，自然散热的优势会得到充分的发挥。

从图3可以看出，传统的热设计方式采用尽量均匀的热分布方式，将热量散布在整个单板之中，然后通过风机等强制手段将热量带走，实际上使用的是热传导和强制热对流的散热方式。而自然散热系统在设计过程中将热量尽可能地集中于壳体的上部（如图3右图所示），这样的好处在于充分利用热传导的方式将热量传导到结构壳体的表面，利用上下层的温差形成自然的对流来带走壳体表面的热量，在室外也可以充分利用自然界的风能来耗散热量，实现容量、可靠性、成本的最优。这样的设计最大程度地体现了自然散热技术的优点，可实现高容量、大功率、稳定的输出。

4完备绿色产品体系 高效网络配置

Informa报告指出，多样化的完备基站系列能降低运营商建网成本的的30%。中兴通讯提供最完备的全系列绿色基站家族，使网络规划和部署的站型配置更为合理，效率更高，能耗更低。绿色产品架构和完备的产品体系，确保了运营商在降低TCO的同时提高盈利能力，以及向多无线电环境网络平滑演进。

中兴通讯GSM基站家族主要包括V3 8000系列基站和SDR系列基站，单机架容量从36TRX到1TRX不等，适合各种应用场景和配置模型。V3 8000系列基站已广泛部署全球30多个国家，含模块化基站和毫微微基站多种类型，适应各种应用场景，避免了不必要的冗余配置和资源消耗。其中基站控制器基于全IP架构设计，高集成度、智能化设计可轻松软件升级至RNC功能；超越同类产品30%以上的容量，实现100万用户管理仅需要3个机柜，可以轻松满足增强EDGE和LTE时代复杂的无线资源管理与调度。大容量SDR系列基站专为运营商面临的高容量和复杂网络情况而设计，既考虑了无线制式未来的发展，也能兼容现有网络基站，可以用于构建无缝演进、高度集成和更环保更省空间的解决方案。在网络配置方面，SDR系列产品能根据网络的实际情况，非常灵活地进行扩容，并且支持多种配置，满足运营商不同的布网需求。业界首创的GSM分布式融合基站ZXSDR系列分布式基站系统，基于领先的多载波构架，充分考虑了用户在业务、容量、传输、电源、安装、维护和演进等方面的需求，采用标准的模块化架构设计，集成度高。

5绿色交付 绿色演进

完善的现代化物流体系和高质量的工程交付能力使网络绿色交付成为可能。中兴通讯在业界倡导绿色物流和绿色运维，改善传统物流和施工方式带来的高能耗、低效率，为实现绿色网络奠定了基础。例如，通过优化产品设计模块、简化装配环节，单基站生产线作业停留时间缩短30%。装箱和运输的效率也随着包装优化大幅提升，减少了大量不必要的装箱辅料消耗，也减少了出错概率。此外，中兴通讯GSM具备每月高达10万载频的端到端交付能力，满足运营商快速高效的网络建设需求。

同时，中兴通讯GSM基站支持全IP传输，支持GSM/UMTS统一无线资源管理和软件无线电功能，支持增强EDGE和HSPA+/LTE平滑演进，满足全IP移动宽带网络需求。GSM基站家族采用IP交换和承载，基于IP架构设计，内部带宽足以满足增强EDGE带来的高带宽交换需求，网络设备交换带宽和传输资源利用率大幅提升，IP接口保证向全IP GERAN平滑演进。

6结束语

中兴通讯绿色节能产品方案通过以上关键技术和设计理念组合部署，为运营商提供了全面的节能降耗的手段。以S666站点为例，24小时内平均功耗降低36%，单站点一年节省电耗6300kwh（720w*24h*365），大幅降低了相关的散热、维护、供电等网络运营成本。在印度P运营商某邦规划覆盖时（900M 2078TRX，S666配置），采用中兴B8018单机柜18TRX，较原厂家电费节约58%以上，同样体积容量高出业界其他厂商室内宏基站50%以上，站点租金节约15%以上，（印度工业用电0.28美元/千瓦时，基站站址租金4200美金/平方米），整体OPEX节约达到30%以上。

目前，中兴GSM基站家族在全球大规模商用达120万载频，服务全球50个运营商的2亿用户，其中8000基站部署超过50万载频。SDR系列基站在国际金融中心香港、亚太、西欧等开始规模部署，在业界率先接受市场考验，将带来更多可靠的应用经验。★

【作者简介】

吕钱浩：博士，毕业于哈尔滨工程大学水声国家重点实验室，曾参与973重大项目，在海洋微弱信号处理、智能整列天线等方面有较深入的研究。现为中兴通讯股份有限公司GSM系统架构师，专注于3GPP标准研究、通讯产业格局、智能阵列信号处理、先进网络架构研究等领域。

朱洁：硕士毕业于上海交通大学通信工程专业，中兴通讯股份有限公司市场部GSM产品市场策划经理，负责GSM产品市场推广、PS域3GPP协议和产品功能研究及市场推广策略制定等工作。

收稿日期：2009年5月14日