節(jié)能減排技術(shù)在TD-SCDMA中的應(yīng)用[圖]

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一、引言

在當(dāng)今信息通信業(yè)進行“低碳經(jīng)濟”的布局中,作為3G標準之一的TD-SCDMA,其節(jié)能減排的工作成效斐然。作為TDD領(lǐng)域通信設(shè)備主要提供商,大唐移動不僅通過企業(yè)自身節(jié)能減排,同時還通過技術(shù)創(chuàng)新、業(yè)務(wù)應(yīng)用和商業(yè)模式探索、信息化水平提升,來完善綠色通信產(chǎn)業(yè)鏈,幫助整個產(chǎn)業(yè)形成綠色發(fā)展。大唐移動已然成為領(lǐng)跑TD-SCDMA低碳減排的重要力量。

本文主要介紹大唐移動在TD-SCDMA建設(shè)各個環(huán)節(jié)中的各類節(jié)能減排新技術(shù)的應(yīng)用,在配合運營商實現(xiàn)節(jié)能減排的工作目標的同時,也很好地履行作為中央直屬企業(yè)應(yīng)負的社會責(zé)任。

二、綠色基站

據(jù)調(diào)查,移動通信中基站機房占總能耗的73%,其中基站設(shè)備的能耗最大,占整個機房能耗的51%,機房空調(diào)能耗占46%,其他配套能耗3%;驹O(shè)備能耗占比最高,是節(jié)能重點,同時需有效降低機房配套設(shè)施的能耗。

對于基站節(jié)能應(yīng)用,可分為硬件和軟件兩個方面:

(一)硬件技術(shù)

TD基站分為RRU和BBU兩個部分。其中RRU無論從數(shù)量還是單個能耗都要大于BBU,而RRU能耗主要部件在高功放。以大唐移動為例,大唐移動的RRU產(chǎn)品支持高效功放EA解決方案:基帶消峰+中頻CFR、DPD、Doherty技術(shù),擴展線性放大運行區(qū),降低能耗,可使功放效率達到25%以上, RRU的整體功耗降低40%左右。對BBU部分,基帶處理板可采用業(yè)界最先進的高速、高密度、低功耗芯片,BBU整體功耗每載波可降低37%左右。

(二)軟件技術(shù)

移動通信的話務(wù)分布具有明顯的時間相關(guān)性。利用這一特性,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件可以通過待機模式自動控制無線設(shè)備,降低整個網(wǎng)絡(luò)的能耗。

具體來說,就是通過基帶板下電、關(guān)射頻通道、關(guān)時隙、自動溫控風(fēng)扇等手段達到節(jié)能的目的。

對于基帶板下電,它的基本原理就是借助RNC話務(wù)量統(tǒng)計采取智能單板自適應(yīng)開小區(qū)資源建立時,將同址鄰小區(qū)主頻點分配在同一BBU板卡上,輔頻點分配在其余BBU板卡之上,當(dāng)小區(qū)負荷下降到一定程度,可關(guān)閉輔載波所在空閑BBU板卡,達到降低能耗的目的。

采用基帶板下電方式在一塊基帶板卡關(guān)斷的情況下,主站節(jié)能效果可達26%。板卡關(guān)斷的越多,節(jié)能效果越明顯。下表一為南京現(xiàn)網(wǎng)實際測試的數(shù)據(jù):

表一 基帶板下電方式的節(jié)能效果

關(guān)閉射頻通道、關(guān)時隙的原理與基帶板下電基本相同,都是根據(jù)話務(wù)量的變化,自動實時進行的節(jié)能操作。其中時隙智能節(jié)電可將話務(wù)低流量時段自動關(guān)閉無信號時隙可進一步降低RRU非忙時功耗。表二為經(jīng)過實際測試,關(guān)斷不同時隙個數(shù)時的節(jié)能效果。當(dāng)關(guān)閉3個下行業(yè)務(wù)時隙時,降耗比率可達27%。

表二 關(guān)斷時隙方式的節(jié)能效果

在某些話務(wù)量極低的時段,當(dāng)所有業(yè)務(wù)時隙均關(guān)閉之后,可通過關(guān)閉射頻通道達到降低能耗。根據(jù)分析,以大唐移動多通道RRU在南京現(xiàn)網(wǎng)中的實測數(shù)據(jù)為例(見表三),此時關(guān)閉四個通道可使整個RRU節(jié)電37w左右,降耗比率達到27%。

表三 多通道RRU通道關(guān)斷技術(shù)的節(jié)能效果

因此,在夜間等話務(wù)稀少的時段,綜合關(guān)時隙及關(guān)通道兩種技術(shù),節(jié)能效果最為明顯,此時,RRU總能耗降低接近60%。

自動溫控風(fēng)扇技術(shù)利用環(huán)境溫度在從20℃到40℃變化過程中,風(fēng)機轉(zhuǎn)速可以通過轉(zhuǎn)速的相應(yīng)調(diào)整,以在環(huán)境溫度適中的時候用低轉(zhuǎn)速達到低能耗的效果。現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),風(fēng)機組在環(huán)境溫度從20℃到30℃的變化過程中,變化不明顯;而當(dāng)環(huán)境溫度達到35℃以后,風(fēng)機的轉(zhuǎn)速快速提升,風(fēng)機的能耗急劇增加;環(huán)境溫度達到40℃時風(fēng)機組開始全速運轉(zhuǎn)。從實測中可以看出,半速時比全速時節(jié)電40%左右。

表四 自動溫控風(fēng)機組的節(jié)能效果

根據(jù)計算,以中等規(guī)模的城市為例,假設(shè)共800個TD基站,采用以上軟件技術(shù),每年可節(jié)約耗電約83萬度,相當(dāng)于節(jié)省276.2噸標準煤,減少CO2排放707.7噸,減少SO2排放21.2噸。

三、綠色供應(yīng)鏈

除了提供高質(zhì)量、低能耗的基站產(chǎn)品外,打造綠色供應(yīng)鏈也是TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)節(jié)能減排非常重要的一環(huán)。建立完善的綠色供應(yīng)鏈,著重考慮設(shè)備包裝材料選型、運輸能耗、包裝材料循環(huán)使用、設(shè)備退網(wǎng)回收等重要環(huán)節(jié)。相比傳統(tǒng)物流,可降耗約50%。在設(shè)備包裝材料的選型方面考慮節(jié)能減排,傳統(tǒng)包裝以木質(zhì)材料為主,大唐移動通過綠色節(jié)能的包裝材料,以紙(塑)代木,有效節(jié)省設(shè)備包裝材料。

傳統(tǒng)設(shè)備包裝材料尺寸不統(tǒng)一,一次使用后無法回收使用,木材消耗量大,造成較大的資源浪費。不僅如此,它在裝載、儲存、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)都會帶來不便。大唐移動通過將各款產(chǎn)品包裝材料尺寸統(tǒng)一,循環(huán)使用這些包裝材料,能夠有效節(jié)省產(chǎn)品包裝的數(shù)量,從而達到節(jié)能減排的目的。采用綠色包裝方式可節(jié)省耗材約60%。

大唐移動的設(shè)備制造遵從國際RoHS標準(綠色產(chǎn)品的運營對環(huán)境無污染),并與成熟的第三方物流公司合作,縮短產(chǎn)品中間轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)能耗,從多個方面共同努力,降低中間環(huán)節(jié)能耗。

四、可再生能源利用

不僅僅關(guān)注TD-SCDMA產(chǎn)品本身,大唐移動還積極推進網(wǎng)絡(luò)配套設(shè)施的節(jié)能減排和替代能源的使用,如采用電信級風(fēng)光互補型電源供電系統(tǒng),主要用于解決偏遠地區(qū)基站設(shè)備的供電問題,F(xiàn)已經(jīng)試點應(yīng)用于各電信運營商,解決無電可供、供電成本高等問題,節(jié)約了電能,有效降低了運營成本,為節(jié)能減排作出了貢獻。

在沒有電網(wǎng)的地方建設(shè)一個基站使用風(fēng)光互補供電系統(tǒng)的好處是顯而易見的,建設(shè)周期短、首期投資少、產(chǎn)權(quán)歸建設(shè)方、綠色能源有利環(huán)保。

五、結(jié)束語

在競爭激烈的通信行業(yè),使用綠色基站已成為運營商提高競爭力、快速降低運營成本、提升盈利的有效手段,同時也是保護生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源的最優(yōu)選擇。大唐移動提出全面打造TD-SCDMA綠色產(chǎn)業(yè),除了要向運營商提供優(yōu)質(zhì)、節(jié)能的基站產(chǎn)品之外,還將在產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、施工、運行等涉及TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)的所有維度進行節(jié)能減排的創(chuàng)新應(yīng)用,為幫助運營商打造資源節(jié)約型企業(yè),推動環(huán)境友好型社會的形成,做出積極貢獻。

來源:C114中國通信網(wǎng)


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