《電子技術(shù)應(yīng)用》
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節(jié)能減排技術(shù)在TD-SCDMA中的應(yīng)用
摘要: 一、引言在當(dāng)今信息通信業(yè)進(jìn)行“低碳經(jīng)濟(jì)”的布局中,作為3G標(biāo)準(zhǔn)之一的TD-SCDMA,其節(jié)能減排的工作成效斐然。作為T(mén)DD領(lǐng)域通信設(shè)備主要提供商,大唐移動(dòng)不僅通過(guò)企業(yè)自身節(jié)能減排,同時(shí)還通過(guò)技術(shù)創(chuàng)
Abstract:
Key words :

一、引言

在當(dāng)今信息通信業(yè)進(jìn)行“低碳經(jīng)濟(jì)”的布局中,作為3G標(biāo)準(zhǔn)之一的TD-SCDMA,其節(jié)能減排的工作成效斐然。作為T(mén)DD領(lǐng)域通信設(shè)備主要提供商,大唐移動(dòng)不僅通過(guò)企業(yè)自身節(jié)能減排,同時(shí)還通過(guò)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(lái)完善綠色通信產(chǎn)業(yè)鏈,幫助整個(gè)產(chǎn)業(yè)形成綠色發(fā)展。大唐移動(dòng)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(dòng)在TD-SCDMA建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)中的各類(lèi)節(jié)能減排新技術(shù)的應(yīng)用,在配合運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的工作目標(biāo)的同時(shí),也很好地履行作為中央直屬企業(yè)應(yīng)負(fù)的社會(huì)責(zé)任。

二、綠色基站

據(jù)調(diào)查,移動(dòng)通信中基站機(jī)房占總能耗的73%,其中基站設(shè)備的能耗最大,占整個(gè)機(jī)房能耗的51%,機(jī)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(diǎn),同時(shí)需有效降低機(jī)房配套設(shè)施的能耗。

對(duì)于基站節(jié)能應(yīng)用,可分為硬件和軟件兩個(gè)方面:

(一)硬件技術(shù)

TD基站分為RRU和BBU兩個(gè)部分。其中RRU無(wú)論從數(shù)量還是單個(gè)能耗都要大于BBU,而RRU能耗主要部件在高功放。以大唐移動(dòng)為例,大唐移動(dòng)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(kuò)展線性放大運(yùn)行區(qū),降低能耗,可使功放效率達(dá)到25%以上, RRU的整體功耗降低40%左右。對(duì)BBU部分,基帶處理板可采用業(yè)界最先進(jìn)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(dòng)通信的話務(wù)分布具有明顯的時(shí)間相關(guān)性。利用這一特性,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件可以通過(guò)待機(jī)模式自動(dòng)控制無(wú)線設(shè)備,降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗。

具體來(lái)說(shuō),就是通過(guò)基帶板下電、關(guān)射頻通道、關(guān)時(shí)隙、自動(dòng)溫控風(fēng)扇等手段達(dá)到節(jié)能的目的。

對(duì)于基帶板下電,它的基本原理就是借助RNC話務(wù)量統(tǒng)計(jì)采取智能單板自適應(yīng)開(kāi)小區(qū)資源建立時(shí),將同址鄰小區(qū)主頻點(diǎn)分配在同一BBU板卡上,輔頻點(diǎn)分配在其余BBU板卡之上,當(dāng)小區(qū)負(fù)荷下降到一定程度,可關(guān)閉輔載波所在空閑BBU板卡,達(dá)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(dá)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(shí)際測(cè)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(shí)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(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行的節(jié)能操作。其中時(shí)隙智能節(jié)電可將話務(wù)低流量時(shí)段自動(dòng)關(guān)閉無(wú)信號(hào)時(shí)隙可進(jìn)一步降低RRU非忙時(shí)功耗。表二為經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試,關(guān)斷不同時(shí)隙個(gè)數(shù)時(shí)的節(jié)能效果。當(dāng)關(guān)閉3個(gè)下行業(yè)務(wù)時(shí)隙時(shí),降耗比率可達(dá)27%。


表二 關(guān)斷時(shí)隙方式的節(jié)能效果

在某些話務(wù)量極低的時(shí)段,當(dāng)所有業(yè)務(wù)時(shí)隙均關(guān)閉之后,可通過(guò)關(guān)閉射頻通道達(dá)到降低能耗。根據(jù)分析,以大唐移動(dòng)多通道RRU在南京現(xiàn)網(wǎng)中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為例(見(jiàn)表三),此時(shí)關(guān)閉四個(gè)通道可使整個(gè)RRU節(jié)電37w左右,降耗比率達(dá)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(shí)段,綜合關(guān)時(shí)隙及關(guān)通道兩種技術(shù),節(jié)能效果最為明顯,此時(shí),RRU總能耗降低接近60%。

自動(dòng)溫控風(fēng)扇技術(shù)利用環(huán)境溫度在從20℃到40℃變化過(guò)程中,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以通過(guò)轉(zhuǎn)速的相應(yīng)調(diào)整,以在環(huán)境溫度適中的時(shí)候用低轉(zhuǎn)速達(dá)到低能耗的效果?,F(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),風(fēng)機(jī)組在環(huán)境溫度從20℃到30℃的變化過(guò)程中,變化不明顯;而當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到35℃以后,風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速快速提升,風(fēng)機(jī)的能耗急劇增加;環(huán)境溫度達(dá)到40℃時(shí)風(fēng)機(jī)組開(kāi)始全速運(yùn)轉(zhuǎn)。從實(shí)測(cè)中可以看出,半速時(shí)比全速時(shí)節(jié)電40%左右。


表四 自動(dòng)溫控風(fēng)機(jī)組的節(jié)能效果

根據(jù)計(jì)算,以中等規(guī)模的城市為例,假設(shè)共800個(gè)TD基站,采用以上軟件技術(shù),每年可節(jié)約耗電約83萬(wàn)度,相當(dāng)于節(jié)省276.2噸標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)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(dòng)通過(guò)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(wú)法回收使用,木材消耗量大,造成較大的資源浪費(fèi)。不僅如此,它在裝載、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)都會(huì)帶來(lái)不便。大唐移動(dòng)通過(guò)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(dá)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(dòng)的設(shè)備制造遵從國(guó)際RoHS標(biāo)準(zhǔn)(綠色產(chǎn)品的運(yùn)營(yíng)對(duì)環(huán)境無(wú)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(yùn)環(huán)節(jié)能耗,從多個(gè)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(dòng)還積極推進(jìn)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(jí)風(fēng)光互補(bǔ)型電源供電系統(tǒng),主要用于解決偏遠(yuǎn)地區(qū)基站設(shè)備的供電問(wèn)題?,F(xiàn)已經(jīng)試點(diǎn)應(yīng)用于各電信運(yùn)營(yíng)商,解決無(wú)電可供、供電成本高等問(wèn)題,節(jié)約了電能,有效降低了運(yùn)營(yíng)成本,為節(jié)能減排作出了貢獻(xiàn)。

在沒(méi)有電網(wǎng)的地方建設(shè)一個(gè)基站使用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的好處是顯而易見(jiàn)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(yǔ)

在競(jìng)爭(zhēng)激烈的通信行業(yè),使用綠色基站已成為運(yùn)營(yíng)商提高競(jìng)爭(zhēng)力、快速降低運(yùn)營(yíng)成本、提升盈利的有效手段,同時(shí)也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源的最優(yōu)選擇。大唐移動(dòng)提出全面打造TD-SCDMA綠色產(chǎn)業(yè),除了要向運(yùn)營(yíng)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(yùn)輸、施工、運(yùn)行等涉及TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)的所有維度進(jìn)行節(jié)能減排的創(chuàng)新應(yīng)用,為幫助運(yùn)營(yíng)商打造資源節(jié)約型企業(yè),推動(dòng)環(huán)境友好型社會(huì)的形成,做出積極貢獻(xiàn)。

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