全方位“绿色”基站促移动网络能耗持续下降

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如果与其他传统行业横向比较，通信行业对环境的影响是比较
小的。但是随着我国通信事业的发展以及通信网络规模的不断扩大，
整个通信行业年耗电量已经超过200亿千瓦时，因而,运营商在满足社
会信息化需求的同时也需要降低能耗。
　　保护环境和应对气候变化，是当今人类生存面临的两个最大的挑
战。伴随着社会大众环境保护意识的日益提高，电信运营商也开始越
来越多地关注自身应该承担的，进行环境保护的社会责任。同时，我
国电信运营商还需要满足国资委提出要求：到“十一五”末期完成单
位增加值能耗降低20%，主要污染物排放量减少10%。
　　为了满足社会公众和政府管理部门对电信运营商的节能减排要求，
以中国移动为代表的运营商正在开展“绿色行动计划”。对于移动电
信运营商来说，基站设备的能源消耗占到整个移动通信网络设备能源
消耗的90%，是节能减排需要关注的重点。

　　基站成移动网络节能先锋

　　如果与其他传统行业横向比较，通信行业对环境的影响是比较小
的。据估算，在全球二氧化碳排放和一次性能源利用中，移动通信行
业仅占0.14%和0.12%。相比之下，交通运输业排放的二氧化碳以及利
用一次性能源要分别占到20%和23%。但是随着我国通信事业的发展以
及通信网络规模的不断扩大，运营商在满足社会信息化需求的同时也
需要降低能耗。最新的数据表明，整个通信行业年耗电量已经超过200
亿千瓦时，其中移动通信网络耗电量占据绝大部分，而在移动通信网
络中基站的能耗又占到了最大部分。
　　中兴通讯TD-SCDMA产品总工程师柏燕民告诉《中国电子报》记者：
“从整个移动通信网络设备的能源消耗分布来看，基站设备的能源消
耗占到了90%，其他设备，包括核心网和网络管理耗能不到10%，所以
基站节能是移动通信网络节能减排的关键。”
　　事实也是如此，中国所有移动通信基站加在一起的能耗量是非常
大的。仅以目前应用最为广泛的GSM（第二代移动通信标准之一）基站
而言，据估算全国GSM载频数量接近270万载频，如果以2007年业界典
型的室内宏基站配置为12TRX(12个载频)，典型功耗为1600瓦特，那
么我国拥有22.5万台室内宏基站。每年耗电量接近32亿千瓦时，仅基
站电费就接近20亿元(工业用电按照0.6元/千瓦时计算)，还不包含与
之相关的空调、变电、传输等方面的功耗。按照1千克煤能够发3千瓦
时电来计算，全国的GSM基站每年需要耗费105万吨煤！
　　正是由于移动基站在移动通信网络中占据了最高的能源消耗比率，
所以基站自然也就会成为运营商、设备商关注的重点。近年来，基站
的能耗已经出现了持续下降的趋势，成为移动网络中的节能先锋。
　　爱立信(中国)无线网络系统部高级产品经理吴日平对《中国电子
报》表示：“移动通信基站系统使用至今已有数十年，用于改进输出
性能、提高能效的新技术不断涌现。实际上，2005年以后，GSM基站的
平均能耗每年都有6%的下降，WCDMA(第三代移动通信技术之一)基站
在2007年的平均能耗则比2005年降低了60%以上。另外，通过改进无线
宏蜂窝基站的设计，无线基站的占地面积也越来越小，这是通信行业
对环境保护做出的另一项贡献。”

　　主设备降耗是关键点

　　移动通信产业链各方都看到了基站节能对于整个移动通行网络节
能减排的重要性，虽然具体的节能措施与方法，各个设备厂商都有自
己的“高招”，但是其中有一点已经形成大家的共识，就是首先尽量
在主设备的能耗降低上面下功夫。
　　比如中兴的WCDMA/GSM基站以及TD—SCDMA基站，在进行节能设计
时都首先考虑到了主设备系统的功耗问题。其中TD—SCDMA基站的节能
成为一个亮点，柏燕民告诉记者：“我们首先关注了功率放大器，它
是基站发射单元的关键组成部分，也是消耗电能的重头。为此，中兴
采用了CFR+DPD高效功放技术，功耗效率提高到20%以上，大大降低RRU
(射频单元)整机功耗。同时我们也推出业界集成度最高功耗最低的
基带处理板，每载波功耗降低37%，大大降低了BBU(基带单元)整机功
耗。其次，中兴还根据业务特点采用了业务低流量时段设备智能节电
功能，基站散热优化等措施。较传统基站而言，绿色TD-SCDMA基站每
年比传统基站节约电能40%以上。”
　　爱立信则提出了射频拉远基站(Main-remote)，即塔顶无线接收
器解决方案，可以降低能耗约2/3。在传统的无线基站中，所有设备均
置于室内或户外的地面无线基站设备箱内。而该方案将集成化和小型
化的无线主单元放置在靠近基站的远端射频单元的户外箱体内，这样
可以大大缩短连接两个单元的电缆长度，使得输入功率可以减少一半，
或者输入功率不变而输出功率提高一倍。
　　吴日平介绍说：“另外一种降低能耗的途径是通过待机模式控制
无线基站设备，从而有效降低整体能耗，其设想是通过类似于个人电
脑的待机/激活模式来自动控制无线设备，降低整个网络的能耗。比如
在典型的3个扇区的小区中，每个扇区安装4个收发信机，通常并不需
要12个收发信机随时都处于激活状态。在通信量相对较小时，可以让
若干个收发信机处于待机模式。如果所有安装了爱立信GSM基站的运营
商都采用这种软件来升级系统，那么每年可以减少二氧化碳排放量100
万吨，相当于33万辆小汽车每辆每年行驶1.6万公里的二氧化碳排放
总量。”
　　上海贝尔阿尔卡特针对GSM基站降低能耗的方法是以双载频模块
来扩大基站容量，从而使占地面积减少50%，功耗降低15%～30%，重量
减少50%。除了对基站硬件耗能的关注之外，基站系统软件的优化也能
够帮助基站实现节能的目的。

　　配套体系也需注意

　　移动基站的节能不仅仅包括基站主设备的节能，还涉及电源、空
调、机房空间等多个方面。
　　柏燕民认为：“基站不仅需要电能，还要占用机房、增加配套设
施，如：机房空调、电源等，后期还有产品的报废利旧等。而对于全
球大多数移动运营商而言，基站主设备只占站点一次性投资的30%左右，
剩下的成本则主要集中在站点配套、机房获取、传输设备、电源系统、
天馈系统等，以及后续长期的运维成本上面。所以，真正意义上的绿
色并不只是节约电能，而是要把降低能耗、节省原材料、减少占地、
节约成本等众多因素考虑在内的一个全方位的‘绿色’。比如，如果
采用紧凑型设计理念的绿色TD-SCDMA基站，以10平方米的机房为例，
可以节约10%左右的机房面积。”
　　上海贝尔阿尔卡特移动接入高级产品推广工程师陈洪涛也对《中
国电子报》说：“基站节能需要综合考虑，包括单位产品的功耗、产
品的集成度、产品的适用性、产品的平滑演进能力、满足RoHS标准等。”
　　除此之外，基站节能还会涉及站点配备、替代能源使用(比如太
阳能)等方面的问题，可以说基站的节能是一个系统工程。
　　从另外一个方面来看，正是由于基站节能需要考虑到这么多环节，
才表明基站节能潜力大，还有许多可以挖潜的余地。现在已有的措施
仅仅是开始。

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