基站節能

　隨著(zhù)數據流量激增和網(wǎng)絡(luò )規模的快速擴張，三大電信運營(yíng)商的節能減排壓力日趨增大。同時(shí)，配套設施節能技改經(jīng)過(guò)數年推動(dòng)，面臨瓶頸。在此背景下，網(wǎng)絡(luò )節能逐漸受到運營(yíng)商重視。根據統計，傳統基站單站年耗電量高達1.5萬(wàn)度左右，因此，如何降低基站運營(yíng)能耗，成為運營(yíng)商越來(lái)越迫切的問(wèn)題。從大的范圍來(lái)看，站點(diǎn)節能可以分為兩個(gè)層面：網(wǎng)絡(luò )拓撲結構優(yōu)化和網(wǎng)元節能。

　　網(wǎng)絡(luò )拓撲層次的節能，可以通過(guò)減少站點(diǎn)數量，同時(shí)提升單位站點(diǎn)話(huà)務(wù)量能效實(shí)現。中國電信集團節能減排處處長(cháng)龔建中此前接受記者采訪(fǎng)時(shí)曾明確指出，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )結構演進(jìn)，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )扁平化，是通信行業(yè)節能減排的關(guān)鍵措施。根據中國電信的節能潛力分析，78%的節能潛力來(lái)自網(wǎng)絡(luò )結構調整和優(yōu)化。

　　分布式基站應用廣泛 C-RAN架構綠色節能

　　減少站點(diǎn)的方法有兩種，其一是通過(guò)合理的網(wǎng)絡(luò )規劃來(lái)提高覆蓋效率，以最少的站點(diǎn)服務(wù)最大的用戶(hù)/話(huà)務(wù)量;其二是提高基站設備本身的覆蓋能力，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)，將設備本身的覆蓋半徑提高，進(jìn)而提升覆蓋能力。在實(shí)踐中，兩種方法常常同時(shí)使用，即在合理網(wǎng)絡(luò )規劃和強覆蓋能力設備的配合下，實(shí)現廣覆蓋場(chǎng)景下25%以上的能耗節約，達到有效降低TCO的目的。

　　在實(shí)踐中，分布式基站的應用逐步擴大。大功率的分布式基站，能夠解決廣覆蓋和大容量的問(wèn)題，可以替代宏基站。而小型化的分布式基站，可以實(shí)現室內覆蓋建網(wǎng)模式。

　　以中國電信為例，中國電信在建設CDMA網(wǎng)絡(luò )過(guò)程中，大力推廣了分布式基站建設。截至2010年，中國電信分布式基站比例達到30%以上。相比傳統基站，分布式基站無(wú)需配套機房和空調，既降低能耗，又節約占地面積。同時(shí)，分布式基站的BBU和BRU之間通過(guò)光纖連接，減少了饋線(xiàn)損耗。室外BRU單元采用自然散熱技術(shù)，而室內BBU單元體積小，功耗相對較低，減少了機房資源占用，同時(shí)也減少了機房空調使用。

　　近兩年，在分布式基站的基礎上，運營(yíng)商又在試點(diǎn)一些新的基站模式。例如中國移動(dòng)大力推廣的C-RAN架構。中國移動(dòng)研究院陳奎林介紹，C-RAN架構在分布式基站基礎上，通過(guò)大規模的匯聚BBO的基站池，更方便實(shí)現協(xié)作化信號，并且能實(shí)現整個(gè)基站資源動(dòng)態(tài)調度。相對而言，C-RAN是更清潔、綠色的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)架構，能源消耗更低，建設周期更快，運維成本也更低。珠海移動(dòng)的試點(diǎn)數據顯示，采用C-RAN架構，能夠實(shí)現整體能耗降低71%。

　　中興通訊TDD產(chǎn)品副總經(jīng)理姚磊介紹，中興的大容量基帶池解決方案采用現有產(chǎn)品，基于中興特有的FS交換板，單機架可以實(shí)現648載頻共享、三機架實(shí)現1944載扇的共享;另一方面，通過(guò)彩光直驅的傳輸技術(shù)，可提高傳輸的效率，降低對現網(wǎng)傳輸的要求。原來(lái)一個(gè)光纖只能帶一個(gè)S444的基站，現在用四個(gè)不同波長(cháng)的光調制在一根光纖里，就可以帶4個(gè)S444基站。不僅提高了傳輸效率，而且實(shí)現了綠色節能。

　　智能關(guān)斷 技術(shù)成熟

　　相比網(wǎng)絡(luò )拓撲節能，網(wǎng)元級別的節能適應更多的場(chǎng)景，受客觀(guān)條件限制更少。降低基站主設備的能耗，將帶來(lái)供電設備能耗、空調能耗等的連鎖下降，研究發(fā)現，主設備每節省一瓦電能，整站將節省2.5-3瓦能耗。由此可見(jiàn)，基站主設備節能將起到關(guān)鍵作用。
在基站主設備節能中，時(shí)隙級、載頻級等智能關(guān)斷技術(shù)，是各地已經(jīng)應用較為成熟的節能方法。根據中國移動(dòng)某省公司的數據統計，時(shí)隙智能關(guān)斷可降低功耗21%-28%;載頻智能關(guān)斷可降低功耗約10%，多載波職能調壓及載頻關(guān)斷可降低功耗約14%;此外，基站級和鏈路級的動(dòng)態(tài)關(guān)閉技術(shù)也可分別降低功耗約7%-9%。近年來(lái)，智能關(guān)斷技術(shù)在各地運營(yíng)商應用廣泛。河南移動(dòng)節能減排主管張樂(lè )介紹，截至2010年8月，河南移動(dòng)基于時(shí)隙PA關(guān)斷載頻數達到272940個(gè)，僅智能載頻一項全年即可節省5000萬(wàn)度電能。

　　寬帶RRU基于寬帶MCPA(多載波功放)和各種節能軟特性技術(shù)，在不同頻段的射頻輸出功率和載波等系統資源完全共享，可以根據運營(yíng)商的需要和用戶(hù)發(fā)展情況進(jìn)行靈活配置，實(shí)現資源最大化利用。實(shí)踐證明，相對傳統支持多頻段的拼湊型RRU，寬帶RRU的各項性能指標均有大幅提升，器件數目減少40%，故障率下降60%，功耗降低20%，體積重量減少30%以上，在綠色節能、快速部署等方面具有明顯優(yōu)勢。

　　基站以小為美

　　隨著(zhù)市場(chǎng)的發(fā)展，在低成本網(wǎng)絡(luò )需求的驅動(dòng)下，運營(yíng)商對無(wú)線(xiàn)站點(diǎn)的要求越來(lái)越趨向于小型化。在實(shí)際應用當中，運營(yíng)商獲取和保留站點(diǎn)難度明顯增大。在經(jīng)濟發(fā)展較好的區域，人們的環(huán)保和健康意識增強，對無(wú)線(xiàn)站點(diǎn)的排斥逐步加大，多數人不愿意看到通信鐵塔和天線(xiàn)，導致站點(diǎn)獲取異常困難，站點(diǎn)租賃費用也大幅上升。而且在某些特定情況下，運營(yíng)商早期獲取的站點(diǎn)到期后很難續簽，導致站點(diǎn)流失。中國移動(dòng)某省2011年的統計就表明，受合同到期或城市拆遷影響，全年站址流失率達到20%。

　　運營(yíng)成本逐漸受到運營(yíng)商重視。低CAPEX站點(diǎn)成為運營(yíng)商的關(guān)鍵訴求。對于OPEX而言，全球有300萬(wàn)個(gè)物理站點(diǎn)，站點(diǎn)的能耗費用(電費、油費)、各種租賃費用(天面、傳輸、土地等)和人工費用不斷上漲，進(jìn)一步蠶食了運營(yíng)商有限的利潤空間。

　　隨著(zhù)3G的快速普及，迅速建站快速覆蓋成為運營(yíng)商的新需求。無(wú)線(xiàn)站點(diǎn)的建設類(lèi)似房屋建筑，從站點(diǎn)獲取開(kāi)始到完成建設，一般需要1到2個(gè)月。對于高速發(fā)展的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)，這個(gè)周期太長(cháng)了。

　　在此背景下，幾大設備廠(chǎng)商紛紛提出了新的站點(diǎn)解決方案，各有特色，總體而言，小型化是其共同趨勢。例如，華為推出的第三代站點(diǎn)SEIMER，具有站點(diǎn)占地面積小、PUE低、管理職能、環(huán)境融合和快速建站等多項優(yōu)點(diǎn)。

　　阿爾卡特朗訊推出的LightRadio方案，長(cháng)寬只有5厘米左右，使用戶(hù)可獲容量與傳統網(wǎng)絡(luò )相比，增加了400%，在大大改善流量高度密集區域的室內覆蓋的同時(shí)，占地面積更少，更加節能。據了解，lightRadio應用的技術(shù)具備模塊化的cube陣列帶來(lái)的極高可靠性，特別是在小區邊際能夠顯著(zhù)提升小區性能，可以用1/4的每比特成本，提供最多9倍容量的靈云技術(shù)網(wǎng)絡(luò )。此外，愛(ài)立信的Pico基站、諾基亞西門(mén)子的LiquidRadio以及中興通訊的GSM微基站系列產(chǎn)品，都具有小而美的特性，既能提高覆蓋效果，也能帶來(lái)更低的總所有成本(TCO)。

　　業(yè)內人士認為，隨著(zhù)站址資源日益緊張，小型化基站將成為主流趨勢，這些小型基站支持多種靈活安裝方式，能夠快速隱秘地安裝在城市中心的熱點(diǎn)地區。