基站节能技术范文1
[关键词]基站；节能；绿色
中图分类号：TP317 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0059-01
前言
随着城市化的发展对环境的影响问题，节能减排已经成为我国的重要基本国策，在城市建设中，通信运营商也在积极的开展节能减排工作，以减少对环境的影响，节约能源和成本。随着近期移动通信网络的发展、基站节能新技术的推广应用，为进一步提高新建基站整体能效水平，实现通信运营商整体节能目标，需要推广基站节能的新技术。
基站节能是一个系统工程，需对其各个组成部分进行综合考虑。基站节能技术主要分为无线、电源、空调环境、建筑和结构等专业内容。
1 无线节能技术
目前移动的无线网络制式主要有以下几种：TD-LTE、TD-SCDMA和GSM，以下是这几种网络采用的节能手段。
1.1 TD-LTE基站智能节电
随着TD-LTE网络的大规模建设，LTE智能节电技术得到快速发展。目前较为成熟的TD-LTE节能技术包括以下几种。
（1）符号关断，是eNodeB根据业务量的变化，适时启动符号级别的功放关闭功能，在没有业务的符号时段内关闭功放，降低基站能耗。根据实验室理论测试，在较低业务负荷（30%以下）时，采用该技术可节约能耗3-5%左右。
（2）MIMO通道关断，是指eNodeB根据业务量的变化，当用户数及无线资源利用率下降至设定的条件时，关断部分射频通道，在业务负荷上升时适时开启通道。对8通道设备而言，关闭4路通道，可节约能耗35-40%左右。
（3）小基站关断/开启，是指在宏基站覆盖范围内部署热点小基站场景下，当区域内的业务量降低到一定阈值时，宏基站可以承载全部业务量，此时关闭小基站；当区域内的业务量上升到一定阈值时，则适时打开小基站。打开此功能可降低小基站功耗30%左右。
1.2 TD-SCDMA基站智能节电
TD-SCDMA基站设备智能节电技术主要包括BBU基带板卡关断和RRU基于时隙的PA关断。
（1）BBU基带板卡关断，该功能是在业务负荷较低时，通过集中分配或实时迁移零散的业务至一块或少数几块基带板卡的处理资源上，在话务负荷低于一定的安全门限下，关断或休眠空闲的处理板卡。当业务量上升时，在正常工作的处理板卡仍存在部分处理资源空闲时，提前打开之前被关断的处理板卡，以避免处理资源不够导致的话务拥塞。
（2）RRU基于时隙的PA关断，该功能是利用TDD系统的时隙转换开关，在检测到某个下行时隙空闲时，实时关闭下行工作时隙，实现节省发射功率，节约功耗。此外为进一步提升节电效果，可以通过时隙优先策略集中分配或迁移零散时隙业务至一个或少数几个时隙上，以关闭更多空闲时隙。
1.3 GSM基站智能节电
GSM基站智能节电技术是通过采用硬件或软件控制的动态功率控制技术，实时评估基站小区载频上的话务量水平，对空闲资源进行关断或调整，实现动态节电的目的。
（1）GSM双密度载波基站智能节电技术，主要包括基于负荷的时隙级PA关断和基于负荷的TRX/PA关断。
（2）GSM多载波基站智能节电技术，主要包括基于负荷的智能调压和基于负荷的射频通道关断。前者同时适合于单通道和双通道射频模块，后者仅适合于双通道射频模块。仅开启智能调压节电功能时，基站节电率约10%；同时开启智能调压和射频通道关断功能时，基站节电率约20%，但具体效果与业务负荷有直接关系，业务负荷越低、节电效果越明显。
2 电源节能技术
目前，移动通信基站电源节能措施主要包括：模块休眠技术、高效整流模块、铁锂电池、高温电池、氢燃料电池、太阳能风能基站等节能技术。
2.1 开关电源休眠技术
开关电源整流模块休眠技术是根据负载电流大小，与系统的实配模块数量和容量相比较，通过智能“软开关”技术，来自动调整工作整流模块的数量，使部分模块处于休眠状态，把整流模块调整到最佳负载率下工作，从而降低系统的带载损耗和空载损耗，实现节能降耗。
2.2 蓄电池节能技术
基站蓄电池技术主要包括新型电池技术和蓄电池组恒温箱。其中新型电池技术的应用是指通过采用新型蓄电池，使基站环境温度在满足主设备要求的条件下可从28℃提高到30℃或35℃，从而减少或部分取消站点空调等温控设备的配置，降低基站能耗。目前已试点的新型电池技术主要有磷酸铁锂电池和高温铅酸电池等。
2.3 可再生能源
可再生能源是指消耗后可得到恢复补充，不产生或极少产生污染物的能源，如太阳能、风能、生物能、水能、氢能等。太阳能、风能、水能类可再生能源受自然条件的影响较大，需要有较丰富的太阳能、风力、水能资源，初期建设成本高，但具有低排放与可循环利用等方面的优势，是市电供电方式的有益补充。氢燃料电池受燃料供应的影响较大，但其温度适应性强、低噪音、无污染的特性，使其成为基站后备电源的一种良好选择，也是国家科技部提倡和推广的一种环保产品。
2.4 电能采集
电能采集是实现耗电数据的自动采集、异常用电监控、规范电费校验、加强电费财务报账管理的有效手段，能够实现进一步挖掘节能降耗潜力，节省运营成本。
2.5 直供电
直供电是指通过电力部门直接接入的，价格同市场价格的市电引入方式；转供电是指从业主或其他非供电企业配电系统接入的市电引入方式。新建基站应优先考虑采用直供电方式进行外市电接入。
3 空调环境节能技术
3.1 智能通风
智能通风类设备适用于室外空气洁净度较好的有机房基站，是一种向通信基站提供空气过滤、循环、运行控制的设备，自身不带制冷元件，通过引入外部冷空气，排出内部热空气为基站降温，减少空调压缩机的开启时间，实现节能的目的，降低能耗延长压缩机系统的使用寿命。智能通风类设备可独立使用，也可与基站空调配合使用。根据各地气候条件与基站自身条件的不同，采用智能通风类节能措施后，空调全年平均节电率约20%。
3.2 热管换热
热管换热机组适用于需要空调制冷且全年室内外温差>5℃累计时间较长地区的有机房基站。热管换热机组自身不带制冷元件，利用室内外温差和机组内部循环工质相变为基站降温，减少空调压缩机的开启时间，实现节能的目的，降低能耗延长压缩机系统的使用寿命。该设备工作时，室内外空气隔绝，不影响基站内的洁净度。热管换热机组可独立使用，也可与基站空调配合使用。根据各地气候条件与基站自身条件的不同，采用热管换热机组后，空调全年平均节电率约10%。
3.3 热交换器
热交换器适用于无机房基站使用，该设备集成在室外机柜柜门上，工作时机柜内外空气隔绝，通过空气循环与换热芯体为室外机柜降温，不带制冷元件且可集成加热设备，当机柜内部空气温度高于机柜外部环境空气温度时，热交换器可以为机柜散热，当机柜内部空气温度低于0℃时能启动加热器给柜内设备加热。热交换器的风机具有调速功能，可根据负荷变化调整风机转速。
4 总结
电能在通信企业能源消耗中占有绝对比重，节能在电信行业势在必行。在国内电信市场日益饱和、杀手级业务缺失的压力下，降低能耗节约开支实乃摆脱困境、提升利润的有效途径。移动通信基站节能是一项长期、复杂的系统工程，贯穿于规划建设、日常维护、技术改造等各环节，必须处理好网络安全与节能效果、投入成本与节能回报率等多方面的关系。盲目增加节能产品未必能达到理想的节能效果。移动运营企业应深入了解整个网络设备的实际运行状况和能耗构成，对不同条件下设备运行数据实行有效跟踪分析，摸索行之有效、成本效益俱佳的解决方案。
参考文献
基站节能技术范文2
关键词 移动通信；基站；节能减排；方案设计
中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）13-0139-01
1 关于我国移动通信基站
1.1 我国移动通信基站高能耗的现状
根据统计，去年我国移动通信行业的年耗电量已经超过了200亿度电，而且更惊人的是移动通信基站的能耗占到了90%，所以进行移动通信基站节能减排是移动通信技术再发展的前提与关键。基站节能减排是一项工程浩大的系统工程，虽然移动通信公司在运营中也积极的投入大量资金与力量来进行基站节能减排，但是没有把握住基站节能减排的方法与手段，不能真正的为移动通信基站的节能减排工作做出贡献。
1.2 移动通信基站的节能原则
在进行基站节能减排的改革前，要确立应遵循的技术原则。
1）要保证移动通信基站的可靠运行，即基站系统的可靠性，进行节能减排工作的前提是要保证不损害基站的安全性与效益，需要有配套的全面性的节能减排方案指导实施，安全平稳推进移动通信基站节能改革进程。
2）在实施移动通信基站节能减排方案前，要监测方案实施的可行性及技术设备的安全有效性。优秀的节能减排方案是具有科学性的，需要通过缜密的分析与实践设想来不断完善，实现以低成本来获得最高的长远收益的目标，并辅以不断成熟的节能技术手段，提高能源的利用率。但是最佳的节能技术是开发利用新型能源，利用太阳能，水能等可再生资源，来分散移动通信基站的能源使用压力。
3）要从经济上考虑节能减排的方案与技术的可行性与合理性，以及预测未来的收益。节能减排的重要性不言而喻，但是要分清与基站主功能的主次，要做到节能减排与经济效益同步兼顾，更新节能设备也要在企业财力能承受的范围内，应多将节能减排活动的注意力转移到后期效益回收期，通过在使用节能技术之后的成效来分析与判断效益回收期的长短。
2 移动通信基站的高能耗功能与项目
2.1 移动通信基站能耗的构成
在基站中的能耗量是非常惊人的，主要的能耗设备包括基站的主要无线传输设备，基站本身电源设备以及空调制冷设备。其中空调设备与无线传输设备的耗电量最大，电源方面的设施耗电量最小。但是电源设备（蓄电池）对工作环境的温度要求很高，为了能够正常运转需要依赖于空调设备，所以很大程度上造成了空调制冷设备的耗电量过高。
2.2 我国基站应用不合理，主要设备的耗电量惊人
现如今基站主要设施的厂商多为外国的通信设备制造商，我国建造基站的时候首选的也是这类老牌的制造商，设备功率大是产品的特点。基站在选择主传输设备的时候偏向了大功率的设备设施，这样的大功率设备在运行时很有效率，但是耗电量却也大的惊人。同时在基站的建设过程中，基站的布局没有得到分散，集中式的布局使得在运行与维护方面的成本大幅提高。随着客户需求与市场需求的不断变化，移动通信基站的分散化已经是节能减排手段技术的趋势，不可阻挡。
3 移动通信基站的节能减排方案设计
3.1 对基站主要设备的节能减排方案
主要传输设备是移动通信基站的心脏功能，是通信传输的主要过程。生产主要设备的厂商多为索尼，诺基亚，西门子等老牌厂商，近年来华为、中兴等国产品牌也涉入了这个行业，为我国自主创新技术开发贡献了一份力量。我国上一代移动通信基站主要设备引进的多为大功率老式设备，耗电量大，载频板的功放多为窄带，在用户需求不大，功能配置不高的情况下，窄带载频板的效率较高，较为节省能耗。但是随着用户不断地增多，配套设置变高，窄带载频板的能耗急剧上升，不如宽带功放载频板的能耗低，宽带的能耗只占了窄带的二分之一，所以对于载频板的功放设备需要进行改进，将窄带换为宽带，节能效果将立竿见影。
3.2 基站配套设备的节能减排方案
移动通信基站的配套设备也是基站能耗高的元凶之一，应该引起重视，即空调设备，电源及照明设备等配套设施的耗电量，但是在这三者之中，空调设备的耗电量占到了80%，对空调系统的改革迫在眉睫。基站本身过于依赖空调系统来调节温度，有的时候过高的空调使用率反而会带来不好的影响，应该加强基站内部的空气流通，多加排风换气口，利用大自然的风力来尽量达到空调的效果，同时换掉大功率的空调设备，引进环保节能的空调设备，在空调的制冷剂中添加化学药液，提高空调设备制冷的效果，最大程度地降低空调设备造成的能耗。
3.3 基站布局环境的节能减排方案
过去的移动通信基站建筑多为集中式，且对基站房间的要求较高，施工困难，施工时间较长，在运行中的维护维修强度较大，能耗较高，易出现故障。在通信用户越来越多的今天，集中式基站已不适应当下的节能改革。现如今在移动通信基站布局中出现的新型布局模式是将基站站点分散化，减少了运营商建筑基站的投资，而且分散式的布局扩大了基站的服务范围，增强了信号的接受与传输，减轻了维护的工程量，很大程度上起到了节能减排的效果，能够满足基站节能减排的需求。
4 结束语
我国的移动通信技术仍在不断发展与成熟，需要配套的基站节能减排方案措施，现如今已经有投入使用的节能减排方案，产生了一定的效果，但是从整体上看，节能减排方案还存在着不小的问题，并且与通信设备设施之间的联动还缺少重要的环节。移动通信基站的节能减排工作是一项长期的复杂的工程项目，胡乱使用节能减排方案与技术不会达到预期的效果。我们需要全面的结合当前基站建设情况来进行探究改革，不断优化移动通信节能技术手段，为完善通信基站的节能减排方案做出贡献。
参考文献
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基站节能技术范文3
【关键词】环保；基站；通信
在全球都关注绿色环保的今天，基站一体化无线通信系统的节能技术成为了运营商与制造商所要面临的重要问题。基站建设作为重要的网络网元，是运营商建设投资的重心，也是绿色环保的关注热点。
一、绿色通信基站建设理念
绿色通信，具体是指组成通信的全部要素和过程，以减排节能与保护环境作为关键点不断实施改进，实现资源共享，组成效率高、能耗低、排放低、没有污染、可以回收、成本低廉的通信基站，进一步利用现代化通信信息深入应用到个人、社区与社会中，带动了社会经济循环的低碳生态发展。绿色通信的内容是重点强调了全部要素与过程的生命周期性，坚持减量化、再次循环与利用的基本原则，主要解决能耗与污染的关键要素、将绿色运营作为重心，发起绿色消费与制造，促进信息化社会发展，进一步降低建设及使用能耗等。近些年来通信企业通过节能减排的推进，积极履行在社会中的责任，企业在节约成本和推动社会低碳化发展方面都获得了显著的成绩。具体表现在：一是通信业努力挖掘企业自身具备的节能潜在能力，利用设备交换和改造基站空调系统，对中心数据实时改造减排节能，引入自然冷源到基站中，促进通信节能网络工作的展开；二是作为消耗能源的基站建设产业，采用一体化的建设思路和拼装式结构，缩短中间环节，实现循环利用，达到节能减排目的。
二、通信基站一体化绿色节能技术
基站形态构架的创新式建设使移动网络更加的高效，配置的网络设备数量更加的科学合理，最大程度上对基础配套设备进行了共享，最大限度的节省了资源。基于这个基础，利用具有高效率的职能功放技术能够促进基站整体降低功耗。
（一）射频功放技术
在整体基站的功耗中，占据了功耗最大部分的是射频技术，功放又成为了功耗最大的射频部分，大约占总体射频功耗的80%。除此之外，基站降低电量也能够有效的减少设备产生的发电量，对应空调产生的耗电量也会随之减少。因此，基站主设备降低功耗的重要手段就是功放功率的提升。
设计高效率功放的突破点是电路功放应用、选型器件以及技术工艺等。功放类型也从线性昂贵的功放前景，经过高功放AB类，逐渐发展为预失真数字配合技术的功放。功放的芯片从金属横向氧化物半导体逐渐发展为双极晶体管等创新器件。功放整体效率从14%迅速提高至45%。提升功放效率的不断需求推动了功放技术的持续发展。
（二）节电智能技术
因为无线用户具备的移动特点，每天基站不同时间阶段具有较大差异的负荷。基站节电智能技术就是利用对基站小区实施评估的水平量，按照判决最终结果将空闲资源成功转至休眠状态，或者是利用负载的具体情况，使得配置智能功放电源能够达到节能的最终目标。
1.调压动态技术
调压动态技术也可以称之为功率匹配动态技术。调压动态技术利用负载跟踪产生的变化，应用可变分级电压，对供电功放电源实施智能化的控制，实现功率管理。调压动态技术能够确保在不同的功率负荷情况下，全部保证最优的功放效率，实现配置不同功率下的降耗节能。高效智能的电源能够在负载不同的情况下，转换高效率电源，负载最大时电源效率可达92%。
2.载波智能调整技术
基站展开工作过程中负荷由动态性质变化引起的，尤其是在全天中，业务量在忙碌和清闲时具有很大差异。基站的载波数量通常按照繁忙时需求的业务量进行配置。各载波在闲时业务量会比较小，大部分载波功率因为应用于控制信道，造成较低的功率利用率。载波智能调整技术能够按照基站变化的业务量对基站载波数的输出动态实时调整，以便能够降低控制信道载波工作功率产生的开销。
三、绿色节能技术在通信基站中的应用
（一）机房温控智能系统
无限设备中的风扇以及基站机房中的空调为设备系统提供了相对适宜的工作环境，同时耗损了大量的资源与能量。因此对风扇设备与空调机房能量耗损有效降低，也是节能的重要途径。机房自动控制温度系统利用室内外的温度传感器对其进行温度测量，按照室内外具有的温度差，通过自然风调节温度。只有在较大温差并且具备一定室内温度时，控制系统才会被启动进行降温处理。可以单独使用自动控制系统，也可以结合空调使用，充分应用自然因素对全天候机房节电基站进行调节。温控智能系统能够最大程度上减少运行机房空调的时间，一年中80%左右的时间能够利用风扇实施强制通风来代替空调。同传统的机房比较，可以达到70%节能效果。
（二）供电能源绿色计划
通信基站自身大幅度降低功耗，致使利用风能、太阳能等绿色能源代替传统供电成为了一种可能。伴随着不断发展的技术，电源太阳能以及光、风互补的基站供电计划已经逐步实施应用。风能和太阳能电源采用了完全的自然能源，达到了减排节能的发展趋势，其特点就是低成本运营、具有低耗、清洁等特点，投入一次性就能够长期获益，可是也会受到气候条件的限制。为了能够使其工作正常，平均日照每天应达到4kWh/m2，风速能够符合正常涡轮工作的条件，当前相对可靠的能源清洁方案是混合风、光的供电。在白天太阳能和风能将共同工作为设备进行供电，在晚上，风能与电池组将会提供设备供电。在没有日照与风的时候，通过电池组实施供电。按照基站所处环境的不同。可以灵活使用风能与太阳能设备。
四、环保需求下通信基站一体化的新发展
通信从模拟信号、2G、3G，即将步入4G时代。然而要使无线信号满足越来越多用户同时使用，或都让视频更流畅，无线上网速度更快，需要有足够的通信载频来支持，需要更多的无线通信基站。基站的建设数量必将越来越多，建站的密度也会越来越大，往往与城市发展规划、城市节能减排、城市绿色环保要求形成矛盾。从现状来分析，市中心、经济开发区、郊区、城乡结合部等区域通信基站建设都面临储多困难，而纯粹以基站建设为主要功能的工程也会遭到人民群众的阻挠，更会形成社会资源的浪费，与现今倡导的社会主题不和谐。
从城市规划和发展建设可以看出，一些市政工程，如路灯照明、公安安全监控系统、交通安全监控系统、道路指示牌、广告载体等均为必要的社会建设工程，而其建设的方案与通信基站建设要求存在许多雷同之处，若可以将其中一些共同要求结合起来，一些特定站点工程集中满足几大功能的需求，那必将节约大量社会资源，既能解决社会必须的建设工程，又能解决通信基站建设的难题，充分发挥多功能效益，实现绿色低碳、节能减排的社会效益。故对于基站建设具有的一体化、多功能、可反复利用等特点技术和方法，将成为未来建设发展的一个主方向。
结束语
通信基站一体化绿色环保设计来自于多个方面，能够有效的降低网络耗能，同时推动了新型能源的广泛应用。因此对于环保需求下的通信基站建设一体化研究具有重要意义。
参考文献
[1] 宋玉利, 李东晓, 武占生. 基站主设备智能节电技术探讨[J]. 邮电设计技术, 2010(3): 70-73.
[2] 肖华华.朱登魁.胡留军. 自适应多天线技术[J].中兴通讯技术 2011，(2).
基站节能技术范文4
关键词：物联网；节能减排；智慧能耗计量；合同能源管理
Abstract:Energy management contracting has became an important way for telecom operators to save energy and reduce emissions. Acquiring data about changes in energy consumption is difficult to do accurately and the cost is very high. Contracting out energy management is difficult because of the lack of valid data for energy consumption. By creating a smart energy consumption measurement system and adding a transformer and collector to energy-consuming equipment in the bureau station and engine room, real-time data on energy consumption can be acquired. This data can be uploaded to the energy consumption measurement platform for evaluation and analysis after it has been processed in the metering gateway. This will promote energy management contracting and reduce emissions.
Key words:Internet of things; energy saving and emissions reduction; smart energy consumption measurement; energy management contracting
1 电信运营商节能减排的
背景
中国从2006年开始，强调“节能减排”是企业节能增效、落实科学发展观的重要手段，并要求“十二五”期间将单位国内生产总值(GDP)能耗在2010年基础上下降16%，并规定节能总目标为：到2020年单位GDP能耗在2005年基础上下降40%～45%。然而，通信行业随着业务量和网络规模的快速扩张，通信领域能源的消耗持续增加，仅2010年，三大电信运营商行业综合耗电就超过了300亿度，能耗增长幅度高于收入增长幅度，运营成本不断增加。能耗亟待严格控制，节能减排任务艰巨。
1.1 电信运营商节能减排的需求
作为国有大型通信企业，电信运营商在整个通信行业产业链中处于龙头位置，其地位举足轻重。覆盖面广，耗能大是电信运营商面临的现实问题。基于国家对节能减排的要求，电信运营商对于自身节能减排方面的考虑可归结为管理和生产两个层面的需求。
管理层面需求主要包括：采用怎样的管理手段能够有效支撑企业节能总体目标的实现？节能减排工作如何统筹计划、统一安排？指标如何分解、落实？采用各种技术上、管理上节能手段的节能效果如何，如何科学评估？耗能指标是否可量化，是否覆盖全面，数据是否客观？如何建立科学的考核体系？如何减少管理成本，提高管理效率？
生产层面需求主要包括：耗能设备是否能够做到可监可控，是否能够分表计量，按照设备、专业等维度分析能耗情况？能耗计量是否准确、及时，控制手段的自动化程度、安全程度如何？能耗管控工作是否会大量增加维护的工作量，难度如何？是否需要大面积地改动现网结构，施工改造难度如何？等等。
1.2 电信运营企业的节能举措
基于以上需求，电信运营企业分别根据自身的情况和特点，主要从局房管理、通信主设备、通信配套设备几个方面采取措施以达到节能减排的效果。
局房管理方面，对现有通信机房建筑围护结构进行节能改造，积极试点各类节能新技术，如新的风系统、热交换系统等。
通信主设备方面，对通信机房主设备和基站主设备进行节能改造或升级。机房主设备采用设备改造和网络架构演进技术实现节能。设备改造包括老旧设备改造和老旧设备替换缩容；网络演进技术包括核心网网络架构扁平化，话务网/信令网持续IP化，时分复用(TDM)设备逐步退网，采用软交换设备，向下一代网络(NGN)、IP多媒体子系统(IMS)发展；业务网由垂直向水平演进，业务网IP化IT化，业务平台接口标准化、功能组件能力复用化，管理功能集中化、统一化；数据/IT系统采用动态调整技术、虚拟化技术、云计算技术，采用刀片式服务器和单位功耗更低的芯片；传输上采用光纤宽带(FTTx)、无源光网络(xPON)、大容量波分等新技术。基站主设备节能主要采用硬软件节能技术和天线馈线技术。硬件节能技术包括机架架构设计、设备板件设计、分布式基站等；软件节能技术包括话务优先分配技术、载频智能下电技术、时隙级功放关断技术等。通信配套设备方面，对空调和电源进行节能改造并采用新能源，空调节能采用节能技术、节能型空调、改变空调送风方式实现；电源方面采用直流电源节能技术、交流电源节能技术、蓄电池节能技术、动态环境监控技术等；新能源方面采用太阳能光伏发电技术、风能及多能源互补供电技术、燃料电池发电技术等。
1.3 电信运营企业节能问题与现状
随着节能工程的开展，节能改造前后基站/机房的能耗变化采集是非常重要并且相当复杂的工程，一些问题比较突出。目前局站、机房耗能数据采集大多采用人工抄表，此种方式不但耗费人力资源，且获得的数据易受各种因素的影响导致数据不准确，如厂家为了提高节能率，采取改变测试环境，修改测试参数，修改空调参数，调整温度传感器位置，篡改节能数据等方式达到宣传的节能效果。具体在节能减排工作中，局站、机房内的具体耗能设备定位不明，单个耗能设备的耗电多少不得而知，对于耗能设备的耗电量缺乏系统的统计和评估，不利于节能减排工作有效合理的展开。基站配套设备(如空调等)的老化也会产生多余的耗能，且老化的设备能直接增加基站本身的耗电量。以上问题使得电信运营企业的节能减排管理需求和生产需求难以解决。
1.4 物联网技术对节能减排的作用
物联网具有泛在感知、可靠传送、智能处理等特点，与节能减排的需求相结合，能够带动具备共性的关键技术的创新与实施。
(1)可实现用能精细化管理，可实时监测局站各种能耗设备详细的用电情况，包括电压、电流、功率因数等电参量，解决了原有人工方式的高成本，数据可靠度差等问题，同时可分别对生产用电(如通信设备)、环境用电(如空调)、辅助用电(如照明)等进行分类监控、汇总，定期产生各类用电报表。
(2)为局站节能改造提供数据依据，通过实时采集电量，识别主要能耗设备，有针对性地进行节能改造工作；准确获取节能改造前后用电数据，便于评估节能改造效果；为后续节能改造提供历史统计数据，持续改进；为管理部门制订减排计划、制订各级考核指标提供科学有效的数据支撑。
(3)可作为判断局站配套设备是否老化的一项依据。通过实时采集电量，可发现异常耗能设备(如空调)，据此可及时升级或更新，减少不必要的能耗浪费。
(4)为实施合同能源管理提供数据支撑，可以掌握节能项目实施前后耗电数据，为合同能源管理项目提供科学的计量手段与测算数据，准确衡量节能效果，把握双方收益，合理确定分成模式。
2 合同能源管理
2.1 合同能源管理运行模式
合同能源管理是一种新型的市场化节能机制，由节能需求单位(甲方)和节能整体方案提供单位(乙方)通过签署合同，以甲方减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。目前中国合同能源管理运行模式主要有3种：
(1)节能效益分享型模式。节能改造工程的全部投入和风险由乙方承担，项目实施完毕，经双方共同确认节能率后，在项目合同期内，双方按比例分享节能效益。项目合同结束后，先进高效节能设备无偿移交给甲方使用，以后所产生的节能收益全归甲方享受。
(2)节能量保证型模式。节能改造工程的全部投入和风险由乙方承担，在项目合同期内，乙方向甲方承诺某一比例的节能量，用于支付工程成本；达不到承诺节能量的部分，由乙方负担；超出承诺节能量的部分，双方分享；直至乙方收回全部节能项目投资后，项目合同结束，先进高效节能设备无偿移交给甲方使用，以后所产生的节能收益全归甲方享受。
(3)运行服务型模式。甲方无需投入资金，项目完成后，在一定的合同期内，乙方负责项目的运行和管理，甲方支付一定的运行服务费用。合同期结束，项目移交给甲方。
2.2 能耗计量的方法
能耗计量的方法主要有3种：
(1)与同一标杆站比较法。节能改造前，选定一标杆站，标杆站要充分考虑局站结构尺寸差异、设备量的差异、设备功耗的差异、空调性能的差异、局站内外环境的差异等，在相同时间间隔内交替开启节能设备，检测节能设备开启前后的耗电量，统计一定时间后计算改造标杆站的节电率。
(2)对比标杆站测试法。节能改造前，选定一改造标杆站A1和一未改造标杆站B1，所选取的标杆站要充分考虑局站结构尺寸差异、设备量的差异、设备功耗的差异、空调性能的差异、局站内外环境的差异等因素尽可能地小，节能改造一定时期后，算出项目改造标杆站的节电率。
(3)历史数据比较法。历史数据比较法是将经节能改造所有局站上年度每月的用电数据与改造后的用电数据进行比较(新建局站可参照同类老局站数据)，作为节电效果的评定依据。但由于随着后续组网基站对于之前同一基站的话务量影响、温湿度等影响，历史比较法也存在一定误差。
综上，由于话务量、天气、温湿度、地域、基站/机房的墙体厚度、材质等可变因素太多，难以建立近似的数学模型分析，可考虑将以上几种方法得到的节电量进行加权系数取平均值作为最终节电量的标定。
3 基于物联网的智慧能耗
计量平台
物联网技术是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物体与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。与传统节能减排技术相比，基于物联网技术的智慧能耗计量平台具有泛在感知、数据采集精准灵活、可监可控、科学决策等优势。
3.1 智慧能耗计量系统体系结构
遵循物联网的体系架构，智慧能耗计量平台的体系架构[1]从下至上总体可分3层：感知层(感知延伸层)、网络层、应用层，其中感知层主要对需要感知的耗能设备进行能耗数据的采集，通过传感网传至网络层，网络层将感知层上传的能耗数据通过物联网网关进行协议转换，通过承载网络传至应用层的能耗计量应用系统进行智能化处理。智慧能耗计量平台体系架构如图1所示。
3.2 智慧能耗计量系统感知层
智慧能耗计量平台感知层主要设备包括传感器和能源管控网关。传感器由在耗能设备的火线上(如基站、空调等)加装的开口式电流互感器和采集器构成，对耗能设备的用电信息(电压、电流、电能)实时采集，然后通过近距离通信方式(RS-485总线，ZigBee等)传至能源管控网关进行统一数据预处理。开口式电流互感器与普通电流互感器一样，其工作原理与变压器基本相同，如图2所示。由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，电流互感器额定电流比I 1/I 2等于N 1/N 2。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。开口式电流互感器采用阻燃、高强度乙烯基聚合物(PVC)外壳注塑成型，铁芯采用取向冷轧硅钢带卷绕而成，二次导线采用高强度电磁漆包线均匀绕制在铁芯上，通过对内部铁芯、匝数上对电流进行补偿，达到磁场平衡。根据待监测的耗电设备一次电流值，可选择不同电流变比的传感器。
采集器内部采用单芯片高可靠微控制器，实现了控制、数字信号处理与数据通信的结合，采用数字信号处理技术，提高了对耗电设备的电压、电流、功率、功率因数及电能测算精度。能源管控网关通过RS-485总线或无线ZigBee方式和前端采集器之间完成数据采集和汇聚功能，其通信接口需要支持电表通信规约DL/T645-1997/2007，便于集成第三方的电能采集终端，同时采用专门的电磁兼容性设计，有较强的抗干扰能力。上行链路要支持以太网、通用分组无线业务(GPRS)、宽带码分多址(WCDMA)，通信形式可任意选择，支持双链路备份。采集速度可以远程设定，支持简单网络管理功能。
3.3 智慧能耗计量系统网络层
智慧能耗计量平台网络层包括现有的接入、传输网络和物联网统一业务支撑平台。接入和传输网络主要提供高效、稳定、及时、安全的数据传输功能，可依据不同的建设需求和环境条件，合理选择搭配适合的传输网络。物联网统一业务支撑平台对能源管控网关上传的能耗数据进行标准化处理并进行业务路由，然后再根据设定的上报周期把数据上传给应用层的能耗计量应用系统。同时，物联网统一业务支撑平台提供一些共性管理支撑功能和ITC能力标准化封装，例如通信、定位等，并开放给应用层调用，能够大大减少应用系统中相同的支撑管理类功能的重复开发，缩短应用开发周期。
3.4 智慧能耗计量系统应用层
智慧能耗计量应用系统一方面从物联网统一业务支撑平台获取到各类能耗数据后通过实时监测、能耗预警、统计分析、测算评估等功能实现对企业整体耗能情况的精确掌握，另一方面通过智能联动、远程控制等功能可根据能耗设备的实时负荷强度对设备进行精细化节能控制。实时监测功能根据需要设定监测周期、监测范围、监测指标，并实时获取测量的能耗指标数据，以列表等各种形式实时呈现。能耗预警功能设定设备能耗预警阶梯阀值，以绝对阀值、同比、环比的方式分析越限情况，以声、光、电或短信等方式实时报警提醒。统计分析功能按照专业、地域、部门、设备等维度，以日报、周报、月报等形式对能耗数据进行统计分析，并自动生成能耗报表。测算评估功能建立科学的节能测算基准、评估测算的模型与方法，并在节能减排系统中设定。远程控制功能可以对能耗设备进行远程控制，如批量设定空调温度等；能够基于节能方案，分析、分解到设备级控制指令方案中，并批量下发。
4 结束语
智慧能耗计量平台以物联网架构为基础，以先进的感知技术、平台化的应用技术作为载体，为节能减排工作提供了一种有效的辅助管理手段[2-9]。
在不改变机房设备的基础上，智慧能耗计量平台针对现网耗能设备，采集客观数据并统一管控与智能分析，建立科学的能耗评估模型和体系，为管理者决策落实节能减排方案提供了可靠的数据支撑；另外对电信运营商采用合同能源管理提供了有力的数据支撑和评估手段，使得前期只需较少投入或零投入，即可达到节能减耗的效果。
5 参考文献
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[2] LIN Chen. Internet of things technology for energy saving of telecom operators [C]//Proceedings of 2011 IET International Conference on Communications Technology and Applications(ICCTA’11), Oct 14-16,2011, Beijing, China. 2011.
[3] 王晶. 电信运营商布局物联网 [J]. 计算机世界, 2011(28):11.
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[9] 张春红. 物联网技术与应用 [M]. 北京:人民邮电出版社, 2011.
收稿日期：2012-01-12
基站节能技术范文5
目前我国每年GSM基站耗电量接近32亿千瓦时，仅光基站电费就接近20亿元(工业用电按照0.6元/度计算)。全球领先的无线设备供应商中兴通讯从人与自然和谐共存的理念出发，推出创新的GreenSpeed解决方案，通过基于全寿命整体规划的一系列技术实现在确保基站覆盖和演进能力的前提下功耗大幅降低，助力运营商构建符合人民根本利益的高质量绿色和谐移动网络。
全寿命整体规划
中兴通讯绿色解决方案的基石在于通过基于全寿命整体规划的一系列技术实现在确保基站覆盖和演进能力前提下功耗大幅降低，从而确保高质量移动网络与绿色环保的和谐共存。
中兴通讯GreenSpeed方案主要包括以下关键技术，综合目标是达到最佳服务/付出比=载频数X每载频输出功率/(每平方米×每瓦特功耗)：
1.设计理念――综合性能、功耗、演进能力的全寿命低功耗设计
为最大程度地保护运营商投资，中兴8000基站设计之初就基于全寿命低功耗设计。
高性能低功耗的新一代绿色RoHS芯片解决方案，且具有动态频率调整技术，能根据业务量符合动态调整芯片运行频率，从而保证高性能表现与低功耗节能的平衡。
中兴通讯率先在业界将符合RoHS标准的绿色环保理念引入管理体系、架构设计、制造工艺、生产流程、物料选用、基站施工等贯穿基站生命周期的全流程，目标是提供全面的绿色环保移动网络，保护人类健康和环境。
整机优化设计：通过整机机柜优化设计和材料选取达到整体功耗降低的同时保证基站性能的卓越发挥。中兴通讯新一代微基站突破传统风扇设计的局限，淘汰了室外设备中的风扇，采用了如下新技术：导热盲孔设计、新型热管技术、PCB大板设计技术等，这样在同样体积下，热容量增加至少20%。全寿命低功耗设计不仅保证了基站性能完全发挥条件下的的节能降耗，而且确保基站留有足够冗余度满足增强EDGE以及GERAN进一步演进带来处理需求。
2.降功耗关键――PA功耗智能控制，业界领先的功放效率
作为BTS中的关键部件，载频功放模块的功耗占据了整机功耗的大部分。基于此，中兴通讯采用PA功耗智能控制技术，在提高功放效率的同时，有效降低PA功耗。通过先进的功放设计，中兴通讯将PA静态功耗降低到业界领先水平。同时，在承载话务时，整个PA功耗随发射时隙的数量和发射功率动态调整，避免无谓损耗，充分降低整机功耗。PA系统电压随着负荷的变化而变化，保证低功耗的同时延长单板寿命。
此外，中兴通讯双密度载波模块DTRU具备业界最小的体积和基带处理能力，能够降低基站体积的同时满足GERAN进一步演进需求。
3.智能降耗技术
话务优先级分配及载频智能下电：中兴通讯的话务优先级分配与载频智能下电技术相结合，可以进一步降低基站的24小时平均功耗。在中兴通讯GSM网络中，BSC对小区话务量进行实时统计，对于一定时间粒度内话务量低于预设门限值的小区，BSC将话务集中分配到高优先级TRX(如BCCH载频)，并关闭处于空闲状态的低优先级TRX，从而大幅降低话务闲时的基站功耗。对于S666站型，以24小时内1/3时间满负荷，1/3时间50%负荷，1/3时间25%负荷的话务分布为例，智能下电开启后可大幅度节省电力消耗。并且，智能下电可激活的时间段，话务量统计时间粒度，以及上下电的高低门限值都可在后台设置，运营商可根据实际话务分布情况灵活控制。
不连续发射和智能温控技术：不连续发射根据语音通话的实际特点，在语音激活期间进行正常的13kbps编码发射，而在话音非激活期间进行500bit/s编码，每480ms传输一帧(每帧20ms)，仅传送舒适噪声SID，从而有效降低了PA的功耗。智能温控技术可以根据基站散热情况智能调整基站散热系统工作负荷，不仅能降低功耗而且大大提高基站可靠性。
4.降低基站数目的Netspeed技术
中兴通讯支持各种先进的增强技术，确保增强EDGE网络覆盖和容量的均衡，节约运营商投资。
创新的ZTENetworkSpeed无线增强技术确保卓越的增强EDGE无线链路性能，实现上下性链路平衡，使运营商降低网络拥有成本(TCO)成为可能。采用Netspeed技术以后，实现相同区域的高质量覆盖基站数目减少30%，这样也就降低了至少30%以上的能耗。
引入AMR、宽带AMR、增强IRC等为了进一步提高语音容量，无线覆盖和话音质量，支持MBMS等增值业务；
5.业界最完备的绿色环保基站家族
Informa报告指出，多样化的完备基站系列能降低运营商建网成本的的30%。目前中兴拥有业界最完整的GERAN化解决方案，满足运营商从覆盖到容量的所有需求，并可以平滑演进到增强EDGE网络和多无线电融合网络。
中兴全系列基站产品包括业界集成度最高的18载频室内基站、覆盖性能卓越的紧凑型12载频室外型基站、业界最轻最小的6TRX微基站、2TRX微基站和双模全IP家庭通信中心S8001HomeBTS。并且，中兴具备业界处理能力最强大的全IP架构基站控制器，该产品基于全IP架构设计，高集成度，智能化设计可轻松通过软件升级至RNC功能，超越同类产品30%以上的容量，轻松满足增强EDGE和HSPA时代复杂的无线资源管理与调度。
此外，业界首创的GSM分布式融合基站系统，基于领先的多载波构架，充分考虑了用户在业务、容量、传输、电源、安装、维护和演进等方面的需求，采用标准的模块化架构设计，集成度高。
绿色运动保障GSM价值最大化
移动领域的绿色运动是长期而无止境的，参与的各方应共同制定一个清晰的目标和长期的承诺，这样绿色运动才会取得成功。消费者，运营商，设备服务提供商三方是一条完整的通信生态链，在这个生态链里，没有唯一的赢家，只有三方的共赢，而共赢的基础在于我们拥有绿色的家园。中兴通讯愿意与供应商和客户保持战略性的密切合作，比如尽早制定符合绿色规范的策略和计划、与客户保持持续和开放的沟通、与供应商合作建立物流管理和开发合作计划，以便构建符合三方共同利益的高质量和谐绿色网络，实现GSM移动架构的价值最大化。
基站节能技术范文6
【关键词】 多站点协作模式 CoMP CS基本模型 JP基本模型
一、前言
在LTE系统中，为了确保系统的频谱利用率，在小区间采用频率复用是1的同频组网方式，这将导致出现较大的干扰（小区间干扰ICI），小区边缘用户性能急剧恶化。CoMP技术被认为可以扩大高数据率的覆盖范围，减少小区间干扰，提高小区边缘及整个系统的容量。CoMP技术通过各节点之间共享数据信息和信道状态信息（CSI），实现有多个节点协作共同为用户提供服务。
CoMP技术是指包括服务小区和邻小区在内的多个小区站点的天线以一种协作的方式进行接收/发射，改善UE/eNB的接收信号质量，降低小区之间的干扰，提升小区边缘用户吞吐量以及小区平均吞吐量。
二、CoMP技术的分类
在下行CoMP技术中一般分为以下两类：（1）协调调度/波束赋形技术（CS/CB）：该技术中，所要传输的数据信息只能由服务小区所在的eNB进行传输，如何调度/波束赋形是有多个传输节点决定。（2）联合处理/传输技术（JP/JT）：该技术中，所要传输的数据信息在CoMP合作集的每个传输节点间进行共享。根据数据信息是否同时由多个传输节点进行传输，又可分为联合传输技术和动态小区选择技术。
三、CS基本模型
CS/CB是通过在各个传输节点之间进行协作调度或者波束赋形以降低各传输节点覆盖重叠区域的用户间干扰。从本质上说，这属于干扰避免或干扰协调。
3.1 基本模型的建立与分析
假定终端在两个基站的简单模型中，在站点eNB1和站点eNB2共同覆盖的小区边缘内的用户UE1和UE2。其中UE1隶属于eNB1，UE2隶属于Enb2。在基站为用户提供服务的时候，当基站eNB1为用户UE1分配的频率资源与基站eNB2为用户UE2分配的频率资源相同或相近时，用户之间将出现较大的干扰（如图1）。
为了减少该干扰，CoMP技术通过对eNB1和eNB2之间频率的协调调度，将基站eNB2原先分配给用户UE2的频率资源调用到给远离用户UE1的用户UE3，将一个不相干的频率资源调用给用户UE2使用，从而大大减少用户UE1和用户UE2之间的干扰（如图2）。
这就是CS的基本模型。在小区数较多或者用户数较多的情况下也是按同样的方案进行频率资源的协调调度。
四、JP基本模型
JP是多基站的动态协作完成对用户的数据传输。但是在协作过程中也会产生巨大的协作开销，从而抵消协作增益，因此需要一个适当的基站协作方案。
4.1 基本模型的建立
假定一个终端用户UE在两个基站的eNB1和eNB2的简单模型中，一个基站eNB的覆盖区域可以划分为A-主覆盖区域、B-部分覆盖区域、C-边缘覆盖区域三个区域，对于协作方式也称为：中心区域、部分协作区域、全协作区域。
当用户UE在A区域活动时，主要是由主基站提供信号传输；当用户UE在基站eNB1的B区域活动时，主要通过eNB1传输信号，eNB2起协作作用；当用户UE在基站边缘区域（C区域）活动时，这两个基站共同为用户传输（如图3）。
4.2 模型分析
4.3 多站点协作模式
往往当用户UE处在小区边缘区域（即全协作区域和部分协作区域）时，会收到多个强度相当的eNB信号，无法通过动态小区选择的技术来选择适合的eNB来传输数据，因此需要通过多基站协作传输。多基站协作分为全协作模式和部分协作模式，在对应的区域内进行传输。
在全协作模式下，eNB之间交换CSI和数据信息。eNB间通过数据信息的共享，可以协作向UE进行传输数据流，将干扰信号转变为有用信号，所以在抑制干扰方面的效果十分明显。但是，在eNB间交换CSI和数据流时会给系统带来非常大的反馈开销，在很大程度上抵消了协作增益。而在部分协作模式中，只需要交换CSI，在协作开销方面可以大大减少，能得到一个很好的折中。
五、结论
通过对CoMP技术的模型分析，可以看出CoMP本质上是多个小区多个用户的MIMO系统。CoMP主要是通过多基站的动态协作预编码技术消除小区间或用户间的干扰，从而提升系统性能。
参 考 文 献
[1] 3GPP R1-050629 Huaiwei. Inter-cell interference mitigation[R]. 3GPP TSG RAN WG1 Meeting，June 2005
