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信息通信

基站建设:环保理念贯穿始终




 


当前,我国明确提出了“建设资源节约型、环境友好型社会”的总体发展战略。但是随着我国通信产业的发展和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,其中移动通信网络耗电量占据绝大部分,而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%%。由此看来,基站绿色节能已经成为当前基站发展的必然趋势。我国电信运营商在对基站相关设备招标采购时,就明确提出了节能减排等绿色硬性指标。广大设备商也针对运营商的要求,不断进行技术创新,通过多种技术和方式推出绿色基站产品和解决方案,在提升基站环保节能效率的同时逐步提升基站性能,全方位将绿色理念贯穿在绿色基站的建设过程中。


 


重点提高设备集成度


 


绿色基站最主要的特点就体现在节能减排上,所以如何实施节能减排也成为绿色基站建设的重点。当前,可以通过多种方式和技术来实现基站的节能减排。


目前很多设备商通过技术创新来提高设备的集成度,采用宽频带芯片,支持多种技术制式的方式引入低能耗的基站设备来实现节能减排。如大唐移动推出的新一代基站产品,单载波功耗最低仅3W,整机功耗仅190W,与传统基站能耗相比,功耗下降50%%。8个射频通道,每通道输出功率3W,整机能耗仅180W,整机能效比提高240%%。


运营商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也能够降低能耗。它们也可以根据业务量变化,采用一定的算法进行载频的智能开启及关闭。在载频关断的基础上,还可以在更细的程度上进行时隙的关断,达到更精确的控制。这些技术一般适用于新一代的基站,对于已经部署的基站,部分可以通过软件升级的方式实现。大唐移动推出的基站软件能耗控制算法———能效比智能化控制算法(EEIM,EnergyEfficiencyIntelligentManagement),可根据话务量情况,通过软件控制,降低设备能耗20%%到50%%。


由于在移动通信网络中,无线网络占总能耗的比重最高,其能耗构成中基站主设备的能耗最大,占整个机房能耗的51%%,机房空调能耗占46%%,其他配套能耗3%%。由此可以看出,机房空调的节能也相当重要。


部电信研究院专家张从武向《中国电子报》记者表示:“自然通风系统一般适用于温差小、空气质量好的地区,热交换节能系统则主要适用于室内外温度差较大的环境。可以通过模糊控制技术优化控制空调的运行状态,实现空调的自适应节能。”


 


关注全系统节能


 


绿色基站的关键是节能减排,但是绿色基站却不仅仅是节能减排的基站。因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。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。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”。


华为中国区无线市场部副总工周建国向《中国电子报》记者表示:“绿色基站应该具备能耗低、易部署、低TCO三大特性,同时具备节能、节材、节地、节人力4大优势。”


大唐移动市场部技术支援中心技术总监李同坡则表示:“绿色基站作为当前基站发展的必然趋势,主要包括节约能耗、节约占地、节约材料、环保包装材料及可再生能源使用等 5大特点。”由此可见,绿色基站是在打破通信技术和制式壁垒的基础上,将全方位的绿色环保理念融入产品设计和生产,在节能环保的基础之上提升移动运营商赢利能力的基站,它能够满足运营商对配套、建网、环境保护和资源利用等方面的要求。


当前,针对绿色基站以上特点,广大设备商不断进行技术革新,推出了各种各样的绿色基站产品和解决方案。


 


绿色理念贯穿全生命周期


 


在基站的建设过程中,绿色理念应该贯穿于基站产品的设计、生产、运输、使用、回收的每个环节。在绿色基站设计之初,要充分考虑到设备环保的要求,从选用环保原材料到基带板的生产、架构设计、制造工艺等各个方面都要严格执行RoHS标准。同时应关注绿色基站的细节问题,如二氧化碳的排放量,辐射、噪音、有害气体的控制等。


基站设备的运输过程会涉及木材等物料的损耗,通常都是用木箱来包装基站设备,造成了木材的大量浪费。相关企业可以开发可重复利用的物流体系,减少传统设备运输方式对木箱的大量使用,同时建立通用、高效、节约的包装运输标准和体系,保证包装的可重复使用。中国移动与华为等设备商就联合开发了可重复利用的物流体系,该体系采用可拼装的周转架,强调适度包装,适度防护,强调包装材料重复利用,具有材料轻、包装方式简洁、包装标准统一三大特点。与传统的木箱包装相比,包装物重量减轻22%%,包装和拆包时间平均减少65%%,包装材料循环使用次数可以提高5倍到7倍,综合成本可下降8%%。


针对基站报废产品,应该采用模块化的标准设计结构,易于拆卸,便于不同材料的方便分离,利于产品的重新再利用。对于出现较小故障的设备,可以通过简单的维修循环使用。不能重新使用的设备,由于采用环保的原材料,可以再生、降解从而最终处理掉。报废产品及时回收、处理,可再生部分经拆卸后,零部件重新使用,节省了原材料,同时也减少了对环境的污染。


 


专家观点



电信行业资深专家吴全



节能减排提升运营商竞争力


 


节能减排是一项全产业、全员、全流程的系统性、全局性行为。通过实施节能减排可以通盘梳理、优化运营商的管理、网络、技术和合作伙伴等,有效提升运营商的产业链条系统观和竞争力。对节能减排工作重要性和机遇性的认识,有助于提升运营商工作的主动性和严肃性。


将节能减排和绿色观念提升到运营商核心价值观的高度,贯穿企业运营发展的各个环节,有助于内化对节能减排的认识,使绿色观念,变成运营商的主动意识,将节能减排工作主动化、行为化和人格化。


据统计,电信运营能耗的90%%是网络能耗,也就是说运营商节能减排的重点在网络系统中,包括网络设备、网络机房及相关配套设备。具体包括通信主设备、IT设备、传输设备、网络优化设备、天馈线、电源设备、空调设备等。节能减排工作的实施同样需要建立相应保障体系,建立组织管理级次。只有人员到位、责任明确、流程清晰、规范有效、考核严肃,建立管理的运营制度和闭环体系,节能减排工作才能够取得积极成果。目前运营商采用多种绿色节能技术,比如风光供电互补系统、开关电源的休眠技术、新型制冷剂节能方案和网络IP化等。


 


部电信研究院张从武 梁志平



基站节能应从多方位入手


 


通信行业不仅是一个高科技行业,也是一个高耗能行业。我国通信网络规模已跃居世界第一,通信基站发展到几十万个,随着重组后我国形成三家全业务运营商以及未来3G牌照的发放,通信网络的基站、动力系统以及机房等的规模还会不断扩大。通过节能新技术的应用助力节能减排,实现“绿色通信”已经成为各运营商目前关注的焦点。


基站设备能耗中,天馈系统和机柜的功耗比较固定,相对来讲很低;业务信道的载频功耗是随业务负荷不断变化的,也是基站设备耗电中最主要的部分。在话务量变化明显的基站中,积极引入载频或者颗粒度更小的时隙关断技术可能节约10%%-20%%的能耗。


采用新型器件和更紧凑的设计,提高系统集成度,如双密度载频共用基带、射频、功放和电源单元,相对于单密度载频能够节省30%%的能耗,同时也能够节约机房的空间。基带集成度的提高大幅缩小了单板的数量,降低了总体功耗。开发低功耗芯片非常重要,因为能耗具有级联效应,末端设备功耗会向上逐级放大,达到基站主设备节能的效果。


在基站配套设备的节能上,要重点考虑空调的节能。通过电源系统控制使电源系统工作在最佳效率区间可以提高电源系统的效率,如通信开关电源系统的自动关断,可降低开关电源系统自身的功耗,从而达到节能的目的。此外,还应大力推广无线节能技术标准,结合基站配套设备的标准化改造来达到整体的节能效果。


 


部电信研究院张俊峰



网络优化助力基站节能


 


我们在享受便捷的移动通信网络给我们带来的方便的同时,也不可忘记基站是移动运营商的耗电大户,需要建设节能环保基站,降低基站运行中的耗电量。


通过不断技术创新来提高基站设备的集成度,采用宽频带的芯片,支持多种技术制式,减少设备使用材料的数量,降低设备运行期间的功率消耗,节约机房空间,都能够减少对空调、电源等配套设备的需求。


空调耗电接近基站总耗电量的一半,需要采取措施提高空调工作效率。同时,可以通过对传统的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,降低机房对空调的要求。在新能源方面,可以充分考虑太阳能及风光互补能源系统的使用条件,在条件许可的地方考虑引入新能源技术。这样可以减少耗电量,减少由于火电或者油机发电所排放的二氧化碳。


运营商要综合考虑基站新技术及其成熟程度,结合实际在网络规划中采用,做到在满足网络覆盖、业务需求的情况下,减少基站数量,降低基站发射功率。在网络优化方面,运营商应合理分配室内覆盖、室外覆盖频点,进行频率规划和优化。这样做既能充分利用频率资源,又能降低无线信号之间的干扰,达到降低基站、移动台的发射功率,减少能源消耗的目的。


共享基站资源,可以大量减少重复建设,减少资源的闲置浪费。我们经常可以看到属于不同运营商的两个铁塔并排而立,而每个铁塔上都有比较多的空闲天线安装位置。电信重组后移动运营商由两家变成三家,对站址资源的需求更多,更应通过共享基站站址,包括机房空间、电源、蓄电池、传输等资源,提高设备的利用率,降低能耗。对于已经建设的基站铁塔、基站机房、室内覆盖系统,运营商可以通过协商的方式进行共享。



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