细数基站10大节能热点

本刊记者 | 黄海峰

目前节能减排成为运营商重点工作之一。近日，工业和信息部通信发展司副司长祝军表示：“2009年3G建设增加了很多基站，一年时间建了过去十年数量的基站。”同时，基站耗能已占运营商能耗的一半左右，在中国移动甚至达到73%以上。由此可见，基站节能将成为2010年运营商节能减排重中之重。

移动基站(又称站点)节能降耗的措施基本可以从网络规划、主设备、配套设施三个方面进行考虑。近几年，针对基站节能减排各大运营商采取了很多的措施、技术。每项技术都各有特点和使用范围，在不同地区、不同场合都有一定的节能效果。

《通信世界周刊》总结了运营商关注的十大热点节能措施，针对基站节能措施到底“节”在哪里、节能的实际成效、通信业该措施的最新进展和应用等问题作出详细报道。

中国移动已经部署了6000多个新能源基站。

基站主设备节能

热点一：网络规划优化

原理：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。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”亦是一大关键方法。

实践：在世博基站的规划中，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，专家提出了全生命周期的绿色通信理念，华为的“E2E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。

热点二：提高功放效率

原理：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。

爱立信水泥管塔体现了环保基站理念。

实践：现在有很多主流设备厂家推出多密度载频基站，实现规模应用。其中，华为的基站设备可以支持6密度载频，已经在青海、四川等地进行测试与商用。而摩托罗拉则表示其GSM多载波功放基站,单载频模块最大可支持8个逻辑GSM载频。

热点三：智能关断技术

原理：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%。

实践：实际上，智能关断技术很早就应用在基站设备中,并且各大设备厂商均推出了这类节能软件，如爱立信的“PowerSaving”等。据上海贝尔介绍，其从1999年开始，已经将其智能关断技术用在上海贝尔的几十万个基站中。而中国普天在TD基站设备中全面应用了这些技术。中国移动副总裁鲁向东曾表示，中国移动大范围应用了智能载频关断技术。据悉，截止2009年9月中国移动智能载频关断数量应用已达102万块。

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。

热点四：分布式基站

原理：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。

实践：分布式基站已经得到运营商的认可，也得到各大设备厂商的大力支持。华为中国区副总裁李昌竹表示，全世界每天大概有3000个分布式基站投入部署。据悉中国移动TD网络建设中，有超过一半基站应用了分布式基站。

热点五：移动网络IP化

原理：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，比原来的网络实现较大的节能成效。

实践：目前，中国移动积极推进移动网络向全IP化演进，中国移动杨志军曾介绍：“以核心网MSC为例，相对于TDM设备，MSC设备节电比例达到50～80%，节地比例为60%～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。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%左右。

热点六：AMR（自适应多速率语音编码）

原理：使用AMR技术可以使手机终端在不同的网络环境下，选择不同语音编码速率，在信号载干比（C/I）很好的地方，可以使用很低的编码速率，如4.75kbit/s，减少冗余字节的传送，由此带来的增益最多可达4dB，相当于为基站节省50%的发射功率。

实践：诺基亚西门子通信Flexi WCDMA/EDGE基站采用了AMR技术，与传统的基站相比，可实现较大的节能成效。目前应用该技术的基站在中国联通得到大量部署。

蓄电池智能恒温箱实现了“面向对象”制冷。

热点七：环保型基站

原理：基站建设摈弃传统钢材，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8m处，外包防水箱体，冬暖夏凉，也不再需要空调。

实践：目前该理念较受认可，不过推出完备产品的厂商并不多，爱立信的水泥管塔走在前列。据悉，该管塔此前在瑞典试验成功。

机房配套节能

热点八：基站环境温湿度智能监测控制

原理：机房温度、湿度检测与通风系统、空调控制系统，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。当室外空气温度比室内低一定程度时，依靠通风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。

实践：实际上中国移动很早就联合厂商研发了节能空调，在湖南等多地应用了大量新风系统，节能效率达到35%以上，2007年，中国移动仅在GSM基站智能节电方面，全网应用基站智能换热器节能系统1109套，基站智能通风节能系统2523套。另外，由于新风系统门槛较低，有较多的厂商推出相关产品，如大唐电信、艾默生、美的等。另外，在中国电信节能办公室做基站节能项目支撑的华信邮电设计院李团表示，中国电信近几年已经做了较多的新风系统试点，预计今后将有大范围应用。

热点九：基站电源治理

原理：开关电源的谐波治理，可以提高功率因数，降低发热损耗。蓄电池对环境温度要求较高，运营商可以考虑采用专用设备降低蓄电池的温度，而不是把整个机房的温度给降低，这样能够达到节能的目的。采用半导体技术的温控蓄电池柜，可以使内部温度比外部环境温度低10℃，适合室内室外场景。

实践：该节能措施目前由阿尔西、浙江中程节能、广东高新兴等较多公司推出。宁波电信采用中程节能的“分布式基站通讯设备冷却系统”(以下简称DCS)，在宁波江北地区进行了周期性的基站节能测试，根据测试结果，采用了DCS系统的基站相对采用常规系统的基站节电50%左右。

热点十：新能源基站

原理：在合适的站址利用太阳能、风能等洁净新能源作为替代能源给基站供电，运营商可以大量节省基站能耗，具体实施上根据环境可以单能源供电，或风/光/市电互补供电，从而将新能源供电基站扩大到更多的范围。

实践：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。中国移动副总裁鲁向东表示，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。据石磊介绍，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。另外，李团表示，中国电信已经进行了第一批的新能源基站试点，今年将进行更大范围的试点。