基站节能范例6篇

基站节能

基站节能范文1

爱立信RBS6000系列

RBS6000系列产品同时支持GSM/EDGE、WCDMA/HSPA和LTE等多种无线技术,包含多种产品类型,既有传统的室内、室外型,又有射频拉远基站。紧凑的设计使其所占面积仅为此前同类产品的四分之一,同时将容量扩大了一倍。与现有的爱立信无线基站相比,RBS6000系列产品减少了20%-65%的功耗。

华为BTS3012系列

BTS3012GSM宏基站,是华为2006年推出的新一代大容量、高密度、高性能、支持GERAN演进的GSM基站。BTS3012支持4~6载波模块,大幅提高了单位面积下的系统容量,采用增强的Doherty功放技术,S4/4/4配置下平均工作功率在950W左右,能够在-5℃~-45℃温度范围内长期工作。

诺基亚西门子FlexiGSM基站

FlexiGSM基站是市场上规格较小、能效高的基站,标配能耗大概是800W,配合诺基亚西门子节能软件使用节能效果更佳,适合家庭等地域要求小的地方使用。

阿尔卡特朗讯新一代BTS基站系列

基站包括室内型MBI3、MBI5,室外型MBO1、MBO2,紧凑型CBO等;无线基站模块完全通用;只有3种模块,操作维护方便,无需配备大量备板,内置智能维护功能;CBO、MBO真正的一体化基站,满足特殊区域建站的需要;MBI5和MBO2支持12TRX,采用双载频TwinTRX,单机柜最大支持24TRX,适应各种不同的建设环境。

基站节能范文2

【关键词】无线基站节能技术应用

当前,节能减排已经成为国家的一项基本国策。这是我国政府强力推进建设资源节约型,环境友好型社会的必然要求。其中,通信领域的能源消耗已经引起了社会的广泛关注。在移动通信整体网络架构中,基站设备的能源消耗高达70%。因此无线基站的节能技术对于节能减排有重要意义。运营商和设备厂家都在基站节能方面提出了很多方案。下图给出的是无线基站各种设备的能耗构成。

由图可知,无线基站耗电主要是主设备耗电和配套设备中的空调耗电。基站节能减排的措施可以从主设备节能、机房配套设备节能和建筑节能三个方面进行考虑。

一、无线基站节能方法

无线基站节能减排的原则有以下几点:(1)系统可靠性;(2)方案可行性;(3)技术有效性;(4)经济合理性;(5)效果可测性。

据有关统计,传统基站单站年耗电量高达1.6万度。因此,如何降低基站主设备能耗,成为运营商面临的越来越迫切的问题。新一代基站具有高集成度、全IP化、高载频、高效率数字功放、模块化的特征。这些特征将使新一代基站更节能。

(1)提高功放效率及设备集成度。基站主设备采用数字预失真技术,功放稳定性增强,集成度增加。这种技术可以提高功放效率,减少基站的发热量。数字预失真技术使基站功能模块变得更小。基站主设备采用高集成度的设计和低功耗的芯片,可以达到降低功耗的目的。这样不仅能够降低基站的占用空间,还能减小机柜数量。同时基站功率的减少,不仅降低能耗,也减小了无线基站的辐射。新一代的基站设备解决了基站难以进入小区的难题,有利于保护消费者的健康。(2)软件节能技术。由基站设备耗电图可以看出,基站设备耗电的波动很大。常采用的降低其耗电的方法有时隙关断技术或者进行优化业务量等。当业务量少的时候,可以让一些载频处于待机状态。采用这种措施既降低能耗又能维持基站的正常运行。(3)分布式基站技术。目前的分布式基站技术是把基站分为基带和射频两个部分。传统的馈线带来的损耗较大,可以用光纤代替传统的馈线,减少传统馈线带来的损耗。拉远单元可以采用自然散热技术,能够降低温控能耗,分布式基站技术可将基站消耗的功率大幅度降低。(4)降低环境温度要求。通过设计改进设备对运行环境温度的要求,提高设备正常运转的温度上限。这样可以减少空调的使用时间,达到节能的目的。

(1)基站环境温湿度智能监测控制系统。机房温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。根据检测到的基站环境的温湿度可以自动开启或者关闭通风系统,这样可以节约电能。另外,也可以引入新风系统,采用直通风、自然散热的方式来降低机房温度,但是这种方式也受到环境的限制。(2)基站电源治理。传统的电源谐波电流大,给电网带来了严重的影响,使电网波形失真。蓄电池对环境温度要求较高,人们常采用的措施是运用专用设备只将蓄电池的温度降低下来,整个机房的温度并不用降低。采用半导体技术的温控蓄电池柜,把机房蓄电池放入单独的恒温蓄电池柜进行单点温控,这样既可以满足蓄电池对环境温度的要求又可以达到节能的目的。

建筑保温层设置越好,建筑内温度传导越慢。尤其是在北方地区,应该加强基站机房的建筑保温层设计。在南方,夏天应该安装保温设施。而在冬天应该拆卸掉,以利于散热。尤其在南方采取隔热措施可以有效避免室外热量进入室内。建筑隔热层设置则单方向影响室外热量传导进室内。

二、基站节能技术在实际工程中的应用

分布式基站传统基站能耗可降低65%。分布式基站节能的来源如下:(1)RRU靠近天线安装;(2)基带部分集中放置,射频部分置于天面;(3)RRU拉远覆盖,将设备功耗分离。

分布式节能技术的典型应用:(1)高校宿舍室内覆盖;(2)农村覆盖;(3)隧道辐射。

室外站标准机房是适应于各种无线环境的小型机房。它采用模块化设计,由设备舱、配套舱、蓄电池舱组成。根据内置设备不同的工作温度要求,各基本单元灵活选用热交换器、直通风、半导体空调等多种温控技术,在达到预定的温控效果同时,实现节能环保的目标。

室外一体化机柜站机房与传统机房相比有以下优点:(1)占地面积减少超过60%;(2)节约温控能耗40%~80%;(3)部署时间节约80%,防盗性能高于业界标准30%;(3)不仅保持着站点美观有序,同时满足网络长期扩容需求。

室外站一体化机房有以下优势:(1)单柜占地仅需一平米;(2)年节省电费3000―10000元;(3)大幅降低TCO,当年投资,当年盈利。

室外一体化机柜站技术的应用场所:(1)城区街边站/楼顶站;(2)郊区山顶站/高速路边站;(3)独立温控蓄电池柜。

随着业务信道载频负荷的变化,基站系统耗电波动很大,通过软件动态功率控制技术实现动态节能是无线通信节能技术的发展趋势。

第一是基于负荷的TRX/PA关断。通过软件控制实现基于网络业务负荷的TRX开关调整或PA偏置调整。BSC根据每个载频板的话务情况进行判断。当话务量负荷上升,超过设置的门限时,BSC会立即激活被关断的TRX。载频启动时间最高达分钟级。而话音信道载频板所对应的功放模块PA偏置电压,载频启动时长在毫秒级。

第二是基于时隙的PA关断。通过硬件或软件控制实现基于时隙业务负荷的PA偏置开关调整。PA偏置开关调整主要是关闭或打开PA的偏置电压,来控制PA的偏置电流。而基于时隙的PA关断就是在时隙没有话务,即动态功耗为0的情况下,进一步关断功放的静态功耗。关断后时隙级功放的功耗为0。基于时隙的PA关断可以做到各个时隙功放单独开关。

三、结束语

综上所述,基站节能技术已经相当丰富。节能技术以优化资源利用方式为核心,以提高资源利用率为目标。积极进行相关节能措施的探索与研究,从而提出更多切实可行的节能措施。通信行业的节能减排势在必行,这一方面是为响应国家节能减排的号召,另一方面是为了电信企业的长久发展。通信基站节能减排是一项系统工程,需要电信运营商、制造商统一协调配合,针对各项技术的应用特点,综合考虑各方面因素,才能做好无线基站节能减排工作。

参考文献

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基站节能范文3

【关键词】TD BBU RRU 智能单板节电技术 智能时隙节电技术

1 引言

2007年12月4日,中国移动与部分移动通信主设备供应商以及部分主流配套设备供应商正式签署了“绿色行动计划”战略合作协议,涉及移动通信主设备、网络优化设备、天馈线、电源设备、空气调节设备等多个产品领域,由此发起了通信行业的节能减排行动。

中兴通讯作为首批参与这项行动的设备供应商,积极响应,发挥其在移动通讯领域的丰富经验与优势,从整网建设和运营的角度统筹考虑企业产品、生产运输各个环节的节能减排行为,提出了多项创新技术,并成功应用于中国移动TD网络建设中,与中国移动一起实现TD网络的节能减排。

在TD网络建设中,中兴通讯与中国移动建立了专门的联合工作组和常态化的沟通渠道,以节能减排为新型合作模式,通过技术革新提高了产品的多项节能减排指标,特别是在降低基站能耗方面的研究,为业界做出了一系列里程碑式的贡献。

2 中兴通讯的绿色基站

据统计,基站的能耗占据了通信设备能耗的70%以上,因此基站节能是节能减排的关键。中兴通讯多年来一直潜心于降低设备功耗、提高设备效率方面的研究,至今已经投入了大量人力财力,在这方面取得了丰硕的成果,自主研发的多项节能技术和产品已经广泛应用于中国移动TD网络中。

中兴通讯自主研发的系列化低能耗绿色基站,集合了多项专利技术,比如高效率功放、高集成度基带处理板、智能节电技术等。该绿色基站是基于中兴通信第一代基站――光纤基站应运而生的,光纤基站将传统馈线基站分成BBU和RRU两个单元,从而使基站分部件分单元降低能耗成为可能。光纤基站RRU部分的功率放大器是绿色基站节能的关键,既要保证线性指标,又要大幅度降低能耗,技术难度非常高,一直是业界关注的焦点。

从TD网络一期以后,中兴通讯一直致力于如何提高RRU功放效率的研究,在TD二期网络建设前推出了新的RRU产品,其功耗水平达到了业界最低。在新一代RRU产品中采用数字预失真(DPD)技术以后,功放效率能够提高到20%,使RRU的功耗最大降低40%;而传统基站采用回退技术,功放效率提高非常有限,最高也只能达到9%。为了进一步挖掘节能降耗的潜力,中兴通讯第三代低功耗基站走得更远,采用更加先进的Doherty技术,功放效率又上了一个新台阶,大幅提高到35%以上,在业界遥遥领先,再次引领业界潮流,必将为TD三期网络建设发挥更大的作用。

另外,绿色基站中的另一项创新技术,则是采用了一系列业界集成度最高、功耗最低的基带处理板。绿色基站使用的基带板也经历了一个不断提高、不断升级的过程,才有了今天如此高集成度和功耗的设备。通过在一期网络的实际应用和测试中,发现基站的基带板功耗有待进一步改进,于是有了二期时广泛使用的6载波基带板,它的每载波功耗减少到了7.5W,功耗降低了47%;而在三期将要开始之前,基带板的每载波功耗已经减少到了4W,降低了50%以上。

以上节能技术和设备在实际网络中的应用,带来了显著的规模效益,使全网能耗有了大幅度降低,为实现“到2010年单位业务量能耗同比2005年下降40%”的“绿色行动计划”总体目标,提供了切实的保障。

3 智能节电技术

除了硬件节能技术的进步,配套软件的同步跟进、根据业务特点合理利用资源也至关重要。中兴通讯实现了业务低流量时段的设备智能节电功能,进一步降低基站的电能消耗,从而大大减少二氧化碳的排放。

一方面,采用智能单板节电技术:由RNC统计出当前话务量,对于低话务时段,基站自动关闭基带处理板,使用高性能9载波基带板,S666站型需要配置两块,在低话务量时,S333的容量(一块基带板)就可以满足需要,降低整机功耗30%以上。另一方面,采用智能时隙节电技术:利用TD系统的时分特性,当设备处于低话务时段时,分布在不同时隙的用户,可以集中汇聚到少量时隙上,关断其它空闲时隙,达到节电的目的。目前已投放市场的RRU都可以支持该功能,比如R08i关闭一个时隙,可以节电8%,关闭两个时隙,可以节电16%(见图1)。

以S666站型为例,传统基站功耗1240W,而中兴第二代低能耗绿色基站,采用高效率功放、高集成度基带处理板等技术后,功耗仅有775W,仅为传统基站的62%左右。如果再采用软件智能节电技术加以控制,可以进一步降低基站功耗。同时,设备的低能耗也带来了机房配套设备(如空调、传输、电源)等能耗的降低。据统计,采用绿色基站后,空调耗电量降低20%~50%,配套电源设备耗电降低30%~45%。

4 结束语

基站节能范文4

未来的移动通信向数据高速公路方面演进,这是不容置疑的。人类在追求信息共享方面,已经向前发展了很多。然而在节能领域,当天然气和石油价格上涨时,我们才发现了节约能源的重要性。节约能源与环境保护这两个热点话题带给移动通信运营的是什么呢?几年前,二者之间并没有明显的关联,但是随着激增的用户数量以及不断扩大的网络规模,无线移动通信网络的能源消耗也在大幅上涨,因此我们必须构建一个和谐的绿色通信网[1]。在蜂窝网络中,大约有2/3的语音业务和90%以上的数据业务是在室内发生的,因此对于运营商来说,为用户的话音、视频以及高速数据业务提供良好的室内覆盖变得日益重要。而家庭基站技术作为解决该问题的办法被引入到LTE-A系统中。家庭基站[2]是一个低功耗(10~100mW)、低覆盖(10~50米)、低成本且UE自行安装购买的室内无线接入点,可以为用户提供高质量的语音服务和数据业务,同时可以增加系统容量和扩大小区覆盖面积。但是当家庭基站与已有宏蜂窝网络进行联合组网时,还要面临一些技术挑战:一是传统宏蜂窝网络由于家庭基站的引入使得网络拓扑结构更加复杂化,这是由于家庭基站是用户自行安装购买的,没有运营商的统一部署,而这些因素都会增加家庭基站网络拓扑的不可预测性,并且随着家庭基站个数的增加,那么相互重叠的家庭基站小区也会越来越多,从而导致系统内的干扰更加严重;二是家庭基站是终端用户设备,运营商对家庭基站的数量与位置不得而知,因此传统的网规网优方法并不适合家庭基站网络,如果想要优化家庭基站网络,那么需要有一个设备可以统计家庭基站的信息。

文献[5]针对HSDPA网络提出了一种测量混合接入模式下的家庭基站频谱性能的方法,该方法是通过网络流量和智能接入管理共同改变资源分配系数K(0≤K≤1)。文献[6]中介绍了一种通过联合部署宏基站与住宅的微微基站达到节能的方法。文献[7]介绍了一种关于异构网络中的家庭基站的功率控制方法,该方法减少了宏基站用户和家庭基站用户的中断概率,也提高了家庭基站用户的吞吐量,并且维持了系统的最高能效。这些节能方法已经比较成熟,大都是通过如何降低家庭基站的发射功率或者提高频谱效率等方面进行节能的,且要求家庭基站随时开着,但是当家庭基站内无用户到达时,此时家庭基站的导频信号就未能充分利用,因此会造成资源浪费。本文提出一种基于聚类算法的家庭基站网络节能机制。在家庭基站密集部署的环境中,通过聚类算法使网络中不必要的家庭基站进行休眠,得到可以满足用户需求的最少家庭基站个数。当家庭基站个数确定时,家庭基站网关根据用户的位置判断用户被哪个家庭基站服务,从而有效地实现网络节能。

1家庭基站网络和聚类算法

1.1家庭基站网络

1.1.1家庭基站网络架构[8]如图1所示,我们可以看出宏蜂窝小区和家庭基站小区通过不同的方法接入到核心网。与宏蜂窝相比,家庭基站小区增加了2个实体,分别为家庭基站网关和家庭基站管理系统。家庭基站网关主要执行的功能为验证家用基站的安全性,处理家用基站的注册和接入控制,负责交换核心网与家用基站间的数据,在本文中的作用主要是统计家庭基站的信息并对用户进行管理。然而在宏蜂窝网络中,宏基站由RNC连接到核心网。

1.1.2干扰模型3GPP定义了家庭基站和现有宏蜂窝基站组成的异构网络的六个典型干扰场景[9],实线表示有用信号,虚线表示干扰信号,如图2所示。从图中可以看出,在家庭基站网络中的干扰管理问题要比传统宏基站网络严重的多,场景1~4为家庭基站和宏蜂窝之间的干扰场景,场景5~6为家庭基站之间的干扰,场景内的具体说明见表1所示。

1.2聚类算法思想聚类分析[10]因能探入数据空间并发现其中的数据结构———数据类,已经成为了一种理想的探知巨大数据空间的有力工具。聚类分析根据“物以类聚”的思想,根据一定的规则将物理或抽象的数据对象划分为有意义的组。聚类分析基本步骤如图3所示。

2算法及仿真分析

2.1算法

2.1.1数学描述假设某栋楼内有φ个家庭基站,N个用户(由宏基站用户uM和家庭基站用户uH组成,其中宏基站用户可以用MUE表示,家庭基站用户可以用HUE表示),且用户随机的分布在这φ个家庭基站中,C为用户的吞吐量。活动家庭基站所在的小区平均吞吐量C为系统总吞吐量与活动家庭基站个数的比值,可以由式(4)表示,其中对每个用户的吞吐量Cn进行求和即为系统总吞吐量,N和φ1分别代表用户和活动家庭基站的数目。

2.1.2算法过程假设本文中只涉及到家庭基站用户,家庭基站由统一的家庭基站网关管理,我们将按照图3所示步骤进行描述:数据的采集:家庭基站扫描覆盖区域内的家庭基站用户个数以及相邻家庭基站的导频信号功率。数据的预处理:家庭基站向家庭基站网关上报扫描到的信息,并对各个家庭基站创建邻区列表信息家庭基站网关统计出现在活动的基站个数m和总用户数n。1)先算出每个用户间的欧氏距离di,j,并求出欧式距离均值作为阈值,均值可参照式(8)计算。2)因第1)步中的每个样本点i都有一个相应的个数,因此查找对应个数最多的那个样本点i;3)将第2)步中得到的i作为首个初始聚类中心,并将和i的距离小于阀值的样本点标记下来,重复步骤1),直到找够所有的用户即可,此时对应的初始聚类个数即为活动家庭基站的个数。此时,根据上述结果,家庭基站对其进行验证。首先家庭基站网关根据聚类算法得到的用户位置对其所在的家庭基站进行开启,之后家庭基站对用户的吞吐量等性能进行计算,若不满足用户的要求,那么重新进行聚类算法。算法流程图如图4所示,其中,k为第i个用户被统计的个数,K为k的个数,a为家庭基站可服务的最大用户数目,n为用户的个数,最后得到的k值即为要活动的家庭基站个数。通过该算法要达到的目的是:通过用户聚类的方式,降低了活动家庭基站的个数,从而提高系统的能效和活动家庭基站所在的小区吞吐量。虽然本文在一定程度上降低了那些切换用户的信噪比来获取较大的节能,但是那些切换的用户是在满足自身信噪比需求的情况下做的切换,故而对现实网络还是有一定意义的。

2.2仿真结果及性能分析

在本部分中,我们首先描绘了仿真场景,之后对系统的性能(包括活动家庭基站的个数,宏基站与街道的距离)进行分析。本文暂不考虑用户的业务种类,只针对同一种业务。

2.2.1仿真场景本文宏小区采用正六边形宏蜂窝结构[11],7小区/21扇区,每个小区中有一个宏基站,宏基站的间距为1000米。每个宏小区内随机置入一个双条形模式的家庭基站街道(block)。每一个block由两栋楼组成,这两栋楼分别位于街道的两侧,每栋楼有六层,每层楼有20个公寓,如图5所示。公式中所涉及的参数均来自标准。家庭基站和家庭基站用户在楼内内随机分布,每个家庭基站最多可以同时服务3个家庭基站用户。假设楼内均为家庭基站用户。本文采用了ITU路径损耗模型[12]。关于HUE的路径损耗具体如表2所示。其中(1)代表用户与家庭基站在同一栋楼内时,(2)代表当用户在公寓外时,(3)表示用户与家庭基站位于不同排的公寓楼内时。

2.2.2性能分析随用户数目变化的活动家庭基站个数曲线图如图6所示。从图6中可以看出不论是算法前还是算法后的系统,活动家庭基站的个数都会随着用户个数的增加而增加。其次,算法前的活动基站个数一直大于算法后的活动家庭基站个数,尤其是系统处于中低负载时。因此可以说本文提出的算法使得系统的总发射功率降低,从而达到节能的目的。最后,当系统达到满负载(即用户为360)时,两者最终达到相同的活动家庭基站个数。随着HUE数目变化的能效分布如图7所示。从图7中可以看出在相同的用户个数时,本文提出的算法能使系统的能效更高。系统能耗增加的比例(即算法后的能效与算法前能效的比值)会随着用户增加而减少,这是由于活动家庭基站的个数也会随着用户增加而增加,而活动家庭基站个数的增加会导致家庭基站之间的同层干扰增加。最后,当系统处于满负载时,两系统最终会达到相同的能效。随着HUE数目变化的活动家庭基站小区平均吞吐量如图8所示。由图8可以看出,算法后的活动家庭基站小区平均吞吐量一直高于原系统的活动家庭基站平均吞吐量。其次,当用户较少时,可以看出算法后的活动家庭基站平均吞吐量要远远大于算法前的,这是由于活动家庭基站间的干扰随着活动家庭基站个数的减少而减少,导致用户的信噪比提高,从而使得系统的总信噪比增加。最后,两系统最终会达到相同的活动家庭基站平均吞吐量。

3结语

基站节能范文5

关键词:网络体系结构;HEARA;协议;生命周期

中图分类号:TP393

无线传感器网络(Wireless sensor network)[1]中传感器节点能量有限,一条好的网络体系结构可以大大延长网络的生命周期。HEARA协议[2]延长了网络的生命周期,但却不是最大化。LEACH协议[3]和PEGASIS协议[4]是当前最典型的算法。

1 算法改进

1.1 改进算法的体系结构

改进算法采用了几条同等角的边和同圆心的环将网络分为多个扇形结构的小区域,网络体系结构如图1所示。

图1 改进算法的体系结构

在每个小区域内,基站根据节点所发送的信息,判断、选择能量最大的一个作为簇头,簇头从环的内层到外层用A(i,1),A(i,2),…,A(i,j),…,A(i,k)表示,其中A(i,j)中的i和j分别代表第i条边和第j条环。簇头一方面承担着簇内PEGASIS链数据的融合、汇聚的工作;另一方面,将处理后的数据信息传递给前面的簇头或者直接发送给基站。

1.2 链路选择

在文献[5]中,假设节点i的当前能量和负载分别为Ei、Li,则定义它此时的代价Costi为:

Costi=Ei/Li (1)

在构造PEGASIS链的时候,节点从邻居节点中选择代价值最小的作为它的下一跳。因此,整条链路的代价可达到最小值,其代价为:

(2)

其中,N代表该链中节点的个数,Cost为整条链路的代价。

2 改进算法流程

本算法的每个回合分为三个阶段:路由建立、数据传输和路由维护。下面分别介绍这三个阶段的过程。

2.1 路由建立阶段

(1)所有节点将自己当前的能量值和位置信息组成信息包,发送给基站;(2)基站接收到信息后,选择其中能量较大的几个作为簇头,并将这个信息发送给所有节点;(3)每个簇头接到信息后,再向每个节点发送组成簇内节点的信息;(4)节点成功收到信息后,根据节点与簇头距离的不同,确定它应该属于哪个簇头,且保存它的簇头的信息;(5)之后,节点给它的簇头发送一信息,表明它已经属于这个簇头;(6)簇头A(i,j)保存A(i,j+1)和A(i,j-1)信息,分别用于给簇头A(i,j+1)分配时间片和发送数据给簇头A(i,j-1);(7)在每个簇内,最远的节点通过查询它的邻居节点表,找到与Cost值最小的节点作为链它的下一跳;(8)如此重复步骤(7),直到找一条从最远节点到簇头的链路为止;(9)簇头A(i,j)为簇内节点和簇头A(i,j+1)设定TDMA时间片。

2.2 数据传输阶段

(1)节点在它的簇头所分配的时间片内监测、收集数据,并发送给链中它的下一跳;(2)同样,在TDMA分配的时间内下一跳节点接收到数据,将自己的数据与收到的数据进行融合处理,并发送给它的下一跳;(3)重复步骤(2),直到数据传到它簇头A(i,j);(4)簇头A(i,j)把数据处理、融合后,在簇头A(i,j-1)的TDMA所分配的时间片内将数据发送给簇头A(i,j-1);(5)如此重复步骤(4),直到数据传到直接传递到基站。

2.3 路由维护阶段

本算法为不同类型的节点设置不同的门阀值。为簇头设置的门阀值为当前能量的20%,而一般的节点的门阀值设为当前能量的10%。

当簇头A(i,j)的能量等于或者低于门阀值时,它分别将此消息告诉给基站、簇头A(i,j-1)、簇头A(i,j+1)、簇内节点。当基站收到更换簇头的消息后,立刻再根据节点的能量值选择能量最大的作为簇头,并将此消息告诉给其簇内节点。簇内节点收到簇头选好的消息后,重新生成PEGASIS链。

当某节点的能量等于或者低于门阀值时,它只将该信息沿着链传送给它的簇头,簇头得知簇内节点快消耗完能量的消息后,发送一重新建立链的消息给簇内节点,节点收到信息后,立刻重新建立一条从最远的节点到簇头的一条链路。

3 改进算法性能分析

图2 改进算法性能分析

在a图中,设两算法的在该区域内的链构造相同,N0―N8为改进算法在这个区域内的节点,N0是这个区域内的簇头,而HEARA算法以N0为簇头的簇区域为虚线圆部分,包括节点N0―N10。假设链上邻居节点之间数据传输需要的时间为1s,那么在改进算法中数据从N8传到N0需要3s,而由于原算法中节点N8必须等候N10的数据发送过来,再经融合后才能通过链上数据传输最终发送N0,因此N8的数据最终到达簇头时延为5s。因此,改进算法比原算法减少了数据传输的平均时延。

b图和c图分别为HEARA算法与改进算法在同一区域内的数据传输路径图。由于HEARA算法中节点选择下一跳的标准为所有邻居节点中与它距离最近的那一个,改进算法根据邻居节点中能量较大而负载较小的一个作为它的下一跳。因此,b图中N7选择了N6,N5选择了N4作为它们的下一跳节点,而在c图中N7却选择了Cost较小的N2作为它的下一跳,N5直接选择了能量较大的簇头N0作为它的下一跳。通过这种选择较小的Cost值较小的节点作为下一跳来构造链,不仅优化了链,节约了节点的资源,而且延长了网络的生命周期。

4 小结

针对HEARA算法的不足,综合利用节点的能量、负载以及分区原理来对算法进行改进。通过分析改进算法一定程度上能够延长网络的生命周期。

参考文献:

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基站节能范文6

两种方式降低功放

基站作为无线信号的收发信机,它的主要能量消耗就是射频载波信号发送和接收方面的能量消耗。据华为无线产品线人士介绍,降低基站产品的功放主要来自两个途径:

首先,采用新的功放器件优化硬件设计,随着器件工艺的进步,新的功放管的转换效率更高,向天馈输出相同的功率消耗的能源更少。在2005年至今华为相继推出的一系列新一代双密度基站中,如室内宏基站BTS3012、室外宏基站3012AE、室外小基站BTS3006C等都采用了先进的功放器件进行硬件优化设计。

其次,采用新的功放和功耗管理技术,如智能关闭载频功放、优化信道分配策略、动态电压调整等技术,最大限度提高基站射频功放的效率,最大限度降低基站产品总体功耗。

一个基站节约1.7吨煤

目前,华为绿色GSM基站能耗已经降到了950W,而从2007年GSM通信行业情况来看,一个S444室内宏基站典型功耗是1600W。照此计算,每一个华为绿色基站一年可节省电能5694度。华为人士表示,按照目前工业发电的平均效率,这相当于一年节省电煤1.7吨。而一个移动通信网络一般拥有数千乃至上万个基站,因此采用华为绿色基站一年节约的能源非常可观,同时也减少了电煤燃烧产生的气体的排放,对节能减排、环境保护起到重要的作用。

此外,华为提出的分布式基站理念也有助于节约能源。传统的基站安装需要为每个基站配备机房和空调,而采用分布式基站,则可以通过光纤拉远节省机房和空间,不仅降低了运营商站址获取的难度,也减少了空调对电能的消耗。

节能环保并重

除了节能外,华为还认为,基站的环保性能同样重要,而基站产品主要应具备材料环保和应用环保:材料环保是指用来生产制作产品的原材料是环保的;应用环保是指使用该产品时候,达到节能不产生污染的环保要求。