時間：2023-05-30 10:06:33
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇基站節能，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TP317 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）17-0059-01
前言
隨著城市化的發展對環境的影響問題，節能減排已經成為我國的重要基本國策，在城市建設中，通信運營商也在積極的開展節能減排工作，以減少對環境的影響，節約能源和成本。隨著近期移動通信網絡的發展、基站節能新技術的推廣應用，為進一步提高新建基站整體能效水平，實現通信運營商整體節能目標，需要推廣基站節能的新技術。
基站節能是一個系統工程，需對其各個組成部分進行綜合考慮。基站節能技術主要分為無線、電源、空調環境、建筑和結構等專業內容。
1 無線節能技術
目前移動的無線網絡制式主要有以下幾種：TD-LTE、TD-SCDMA和GSM，以下是這幾種網絡采用的節能手段。
1.1 TD-LTE基站智能節電
隨著TD-LTE網絡的大規模建設，LTE智能節電技術得到快速發展。目前較為成熟的TD-LTE節能技術包括以下幾種。
（1）符號關斷，是eNodeB根據業務量的變化，適時啟動符號級別的功放關閉功能，在沒有業務的符號時段內關閉功放，降低基站能耗。根據實驗室理論測試，在較低業務負荷（30%以下）時，采用該技術可節約能耗3-5%左右。
（2）MIMO通道關斷，是指eNodeB根據業務量的變化，當用戶數及無線資源利用率下降至設定的條件時，關斷部分射頻通道，在業務負荷上升時適時開啟通道。對8通道設備而言，關閉4路通道，可節約能耗35-40%左右。
（3）小基站關斷/開啟，是指在宏基站覆蓋范圍內部署熱點小基站場景下，當區域內的業務量降低到一定閾值時，宏基站可以承載全部業務量，此時關閉小基站；當區域內的業務量上升到一定閾值時，則適時打開小基站。打開此功能可降低小基站功耗30%左右。
1.2 TD-SCDMA基站智能節電
TD-SCDMA基站設備智能節電技術主要包括BBU基帶板卡關斷和RRU基于時隙的PA關斷。
（1）BBU基帶板卡關斷，該功能是在業務負荷較低時，通過集中分配或實時遷移零散的業務至一塊或少數幾塊基帶板卡的處理資源上，在話務負荷低于一定的安全門限下，關斷或休眠空閑的處理板卡。當業務量上升時，在正常工作的處理板卡仍存在部分處理資源空閑時，提前打開之前被關斷的處理板卡，以避免處理資源不夠導致的話務擁塞。
（2）RRU基于時隙的PA關斷，該功能是利用TDD系統的時隙轉換開關，在檢測到某個下行時隙空閑時，實時關閉下行工作時隙，實現節省發射功率，節約功耗。此外為進一步提升節電效果，可以通過時隙優先策略集中分配或遷移零散時隙業務至一個或少數幾個時隙上，以關閉更多空閑時隙。
1.3 GSM基站智能節電
GSM基站智能節電技術是通過采用硬件或軟件控制的動態功率控制技術，實時評估基站小區載頻上的話務量水平，對空閑資源進行關斷或調整，實現動態節電的目的。
（1）GSM雙密度載波基站智能節電技術，主要包括基于負荷的時隙級PA關斷和基于負荷的TRX/PA關斷。
（2）GSM多載波基站智能節電技術，主要包括基于負荷的智能調壓和基于負荷的射頻通道關斷。前者同時適合于單通道和雙通道射頻模塊，后者僅適合于雙通道射頻模塊。僅開啟智能調壓節電功能時，基站節電率約10%；同時開啟智能調壓和射頻通道關斷功能時，基站節電率約20%，但具體效果與業務負荷有直接關系，業務負荷越低、節電效果越明顯。
2 電源節能技術
目前，移動通信基站電源節能措施主要包括：模塊休眠技術、高效整流模塊、鐵鋰電池、高溫電池、氫燃料電池、太陽能風能基站等節能技術。
2.1 開關電源休眠技術
開關電源整流模塊休眠技術是根據負載電流大小，與系統的實配模塊數量和容量相比較，通過智能“軟開關”技術，來自動調整工作整流模塊的數量，使部分模塊處于休眠狀態，把整流模塊調整到最佳負載率下工作，從而降低系統的帶載損耗和空載損耗，實現節能降耗。
2.2 蓄電池節能技術
基站蓄電池技術主要包括新型電池技術和蓄電池組恒溫箱。其中新型電池技術的應用是指通過采用新型蓄電池，使基站環境溫度在滿足主設備要求的條件下可從28℃提高到30℃或35℃，從而減少或部分取消站點空調等溫控設備的配置，降低基站能耗。目前已試點的新型電池技術主要有磷酸鐵鋰電池和高溫鉛酸電池等。
2.3 可再生能源
可再生能源是指消耗后可得到恢復補充，不產生或極少產生污染物的能源，如太陽能、風能、生物能、水能、氫能等。太陽能、風能、水能類可再生能源受自然條件的影響較大，需要有較豐富的太陽能、風力、水能資源，初期建設成本高，但具有低排放與可循環利用等方面的優勢，是市電供電方式的有益補充。氫燃料電池受燃料供應的影響較大，但其溫度適應性強、低噪音、無污染的特性，使其成為基站后備電源的一種良好選擇，也是國家科技部提倡和推廣的一種環保產品。
2.4 電能采集
電能采集是實現耗電數據的自動采集、異常用電監控、規范電費校驗、加強電費財務報賬管理的有效手段，能夠實現進一步挖掘節能降耗潛力，節省運營成本。
2.5 直供電
直供電是指通過電力部門直接接入的，價格同市場價格的市電引入方式；轉供電是指從業主或其他非供電企業配電系統接入的市電引入方式。新建基站應優先考慮采用直供電方式進行外市電接入。
3 空調環境節能技術
3.1 智能通風
智能通風類設備適用于室外空氣潔凈度較好的有機房基站，是一種向通信基站提供空氣過濾、循環、運行控制的設備，自身不帶制冷元件，通過引入外部冷空氣，排出內部熱空氣為基站降溫，減少空調壓縮機的開啟時間，實現節能的目的，降低能耗延長壓縮機系統的使用壽命。智能通風類設備可獨立使用，也可與基站空調配合使用。根據各地氣候條件與基站自身條件的不同，采用智能通風類節能措施后，空調全年平均節電率約20%。
3.2 熱管換熱
熱管換熱機組適用于需要空調制冷且全年室內外溫差>5℃累計時間較長地區的有機房基站。熱管換熱機組自身不帶制冷元件，利用室內外溫差和機組內部循環工質相變為基站降溫，減少空調壓縮機的開啟時間，實現節能的目的，降低能耗延長壓縮機系統的使用壽命。該設備工作時，室內外空氣隔絕，不影響基站內的潔凈度。熱管換熱機組可獨立使用，也可與基站空調配合使用。根據各地氣候條件與基站自身條件的不同，采用熱管換熱機組后，空調全年平均節電率約10%。
3.3 熱交換器
熱交換器適用于無機房基站使用，該設備集成在室外機柜柜門上，工作時機柜內外空氣隔絕，通過空氣循環與換熱芯體為室外機柜降溫，不帶制冷元件且可集成加熱設備，當機柜內部空氣溫度高于機柜外部環境空氣溫度時，熱交換器可以為機柜散熱，當機柜內部空氣溫度低于0℃時能啟動加熱器給柜內設備加熱。熱交換器的風機具有調速功能，可根據負荷變化調機轉速。
4 總結
電能在通信企業能源消耗中占有絕對比重，節能在電信行業勢在必行。在國內電信市場日益飽和、殺手級業務缺失的壓力下，降低能耗節約開支實乃擺脫困境、提升利潤的有效途徑。移動通信基站節能是一項長期、復雜的系統工程，貫穿于規劃建設、日常維護、技術改造等各環節，必須處理好網絡安全與節能效果、投入成本與節能回報率等多方面的關系。盲目增加節能產品未必能達到理想的節能效果。移動運營企業應深入了解整個網絡設備的實際運行狀況和能耗構成，對不同條件下設備運行數據實行有效跟蹤分析，摸索行之有效、成本效益俱佳的解決方案。
參考文獻
【關鍵詞】 通信基站 通風冷卻技術 節能 策略
通風冷卻技術即是利用機房室外的自然環境作為冷源，當機房室外空氣溫度低于一定值時（如冬季、春季或秋季晚期），通過對風機與空調智能聯動系統將外部空氣凈化為符合機房環境質量要求的空氣，然后再利用換熱系統與機房內熱空氣進行直接的熱量交換，從而降低機房內環境溫度，以實現節省空調系統制冷量和節約電量的目的。
一、通信基站的能耗構成
從移動通信網絡的能源消耗分布情況而言，通信基站所占據的能源損壞約為90%左右，而核心設備、動力系統等其它設備的比重不足10%。一個典型的移動通信基站是由BTS設備、天饋系統、傳輸設備、整流器、蓄電池組、交流配電屏、變壓器、空調系統以及環境監控設備等組成的。而根據能源消耗主體的不同，通信基站的能耗主要包括了以下幾個方面：（1）設備用電。通信設備用電主要取決于在網設備的數量與功耗，也受限于網絡的負荷水平，通常情況下，通信設備用電占機房總用電量的30%左右。其中，天饋系統和傳輸設備耗電相對較小，絕大部分來自于BTS設備。（2）機房環境用電。通信基站機房對設備運行環境的溫度、濕度、潔凈度均有著一定的要求。為保障通信設備的正常運行與使用壽命，必須采取必要的溫控措施來進行用電設備散熱、室外熱傳導以及維護人員熱輻射而引起的機房溫度升高。其中，空調系統是基站機房中的主要耗電設備，其能耗比重可達到40%～50%。（3）配電系統用電。配電系統用電主要是指電能傳輸過程中產生的線損電量，可分為管理線損與技術線損。管理線損是由計量統計環節中出現誤差所造成的，可通過一定的管理與組織措施來進行避免；技術線損則主要是傳輸過程中直接損失在配電設備上的電量，可采取一定的技術措施予以降低。（4）維護及其它用電。基站維護過程中將產生照明、檢修及施工用電，蓄電池組的維護則涉及到充放電容量試驗所帶來的能耗。
綜上所述，通信基站的節能措施應重點放在通信設備和機房環境這兩個大的方向上，另外配電系統用電、維護用電等其它環節也同樣不容忽視。而在本文中提出的通風冷卻技術，即主要為機房環境的節能策略。
二、通風冷卻技術的基本節能原理
如下圖1所示，即為典型的通信基站中通風冷卻技術的應用示例。
從圖1中可以看出，通風基站通風冷卻技術的應用，主要包括了通風系統與換熱系統。
1、通風系統
通風系統的作用是利用室外冷源，通過控制新風系統的進、排風裝置，引入室外冷空氣對基站進行自然冷卻，并與空調聯動，以有效降低基站中設備的能耗。通風系統的基本工作流程為：室外自然冷源多級濾網風閥風機主設備風機風閥室外。通風系統的特點主要有：良好的節能效果、防塵防潮設計、防雨防盜設計及防火設計。
（1）良好的節能效果。主要體現在優越的送風性能上，經過實測結果表明，在一個面積為25平方米的通信基站中，送風量為1360m3/h的設備在3～5分鐘以內即可使基站室內與室外的溫度差值小于2℃，極大減輕了基站的能耗。（2）防塵防潮設計。通風系統中包括了三級濾網，第一級濾網為粗鋼網，主要是防止小動物進入到基站內；第二級濾網為細鋼絲網，主要起到防蟲的功能；第三極濾網則是由粗纖維棉和細纖維棉所組成的雙層濾網，以起到防塵防潮的作用。通過防塵防潮和防蟲的設計，使過濾網能夠過濾直徑大于0.5um的灰塵，使進入機房內的空氣冷源能滿足潔凈度和濕度的控制要求。（3）防雨防盜設計。在該通風系統中，其進出風口裝置均采用的是L型管道設計，開口向下傾斜45°，可有效防止雨水滲入到基站機房內部。同時，在墻體的開孔孔徑均小于200mm，可有效防止偷盜行為的發生。（4）防火設計。該通風系統中還裝設有煙霧探測器和溫度傳感器，當有火情發生時能及時探知，然后通過系統能立即關閉進出風口的風閥和風機。同時，通風系統中的濾網、PVC管材均是采用的防火阻燃材料，可有效防止和避免火災事故的發生。
2、換熱系統
換熱系統的功能主要是利用室外冷源，通過控制換熱系統進行隔熱，并引入室外冷源對基站進行自然冷卻，以降低基站設備的能耗。換熱系統的基本工作流程為：室外自然冷源外風道換熱芯體內風道導氣風管室外。換熱系統的特點主要有：可保持基站的潔凈度、應急降溫、維護量少等方面。（1）保持基站的潔凈度。換熱系統采用的是內、外風道獨立和隔離的設置，因此在換熱過程中，室內的環境與設備不會受到外界惡劣環境的影響，有效保證了基站的潔凈度。（2）應急降溫。當基站發生停電問題，或者空調系統出現故障時，換熱系統可強制啟動換熱設備，以保證基站設備的正常、穩定工作。（3）維護量少。是指換熱系統是通過平板逆流式熱交換芯或者平板交叉流熱交換芯，直接進行室外冷源與室內熱源的交換，而無需濾網，因此極大降低了設備的維護量。同時，換熱系統通過空調自動聯動使用，確保了基站機房內溫度能穩定在維護規程規定的范圍以內，降低了設備故障的發生率。
三、通風冷卻技術應用的適用性及節能效益評價
1、通風冷卻技術的適用性
通信基站內不同設備對溫度的耐受度存在著較大的差異，目前基站的控制溫度更多的是為了滿足蓄電池組的要求而設置的，一般設定為25～28℃。而在我國大部分地區，戶外溫度絕大部分時間低于通信基站的控制溫度。以北京地區為例，一年中戶外溫度低于25℃的時間長達7300小時，約占全年時間的83%。因此，通過通風冷卻技術實現對自然冷源的有效利用，對于降低通信基站的能耗有著重要的意義。在下表1中，即為我國部分城市全年低于25℃的總小時數及總時間比率。
從表1中可以看出，全國各地多數城市中，全年低于25℃的總小時數占全年總時間的比率都在60%以上，而北方部分城市更是高達80%，因此通風冷卻技術在通信基站中的應用潛力非常巨大，并有著廣泛的適用性。
2、節能效益評價
本文選用某典型通信基站作為評價標準，探討了該基站在采用通風冷卻技術之后，其通風系統中的節能效益。基站通風系統選用的是220W的排風機，使機房達到50次/h換氣次數的排風量要求。在采用通風冷卻技術前后，該通信基站的各項技術參數值詳見下表2所示。
在表2已計算得出，利用通風冷卻技術該通信基站的節能率達到了49%。通風冷卻技術的應用，主要是在原基站的基礎上改裝通風機組、過濾網、通風控制系統、防盜網、溫濕度監測傳感器以及含塵量監測傳感器等等設備，其投資費用則主要包括了設備的購買費與工程建設費用，而其它如維護費、設備清洗費則相較偏低。可推算出，通風冷卻技術在通信基站中的投資回收期小于兩年。
以廣州市為例，市內現有通信基站約有1000多個，平均年耗電費高達幾千萬元。而這些基站中除了少數因條件限制以外，其它絕大部分基站均利用通風冷卻技術進行技術改造。按照技術改造1000個基站進行估算，則每年可節省電費達300萬元以上，對大幅度降低基站電能消耗和運營成本都有著重要的意義。
關鍵詞：通信基站 節能減排 要素分析 評估
中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）11-0124-01
1 引言
通信基站節能技術主要涉及建筑節能、通信設備節能、通信電源節能三個方面。其中，通信設備節能是源頭，建筑節能是重點，而通信電源節能是不可忽視的環節。本文主要對通信基站能耗要素及通信基站節能減排能效評估指標體系進行詳細的闡述。
2 通信基站能耗要素分析
第一，基站主設備。基站主設備是指基站的無線設備，主要包括天饋系統、BTS以及BSC等。它是基站中電量消耗最多的部分，這部分能耗站通信基站總能耗的49%～51%。第二，機房環境設備。機房環境設備主要是指空調、新風系統、熱交換系統等溫度調控設備。這部分的耗電量是基站的一個重點，這部分能耗占通信基站總能耗的40%～46%。第三，電源系統。電源系統一般是指開關電源、蓄電池及發電機等，這部分能耗占通信基站總能耗的3%～5%。第四，其他輔助設備。其他輔助設備主要指數據傳輸、機房監控以及照明設備等，特點是能耗小，并且能耗值固定。這部分的能耗約占通信基站總能耗的3%。
3 通信基站節能減排能效評估指標體系
3.1 通信基站節能減排能效評估指標體系構建
通信基站能耗主要由基站主設備、環境設備、供電系統和其他輔助設備4方面因素決定。其中，機房環境設備、供電系統和其他輔助設備構成了通信基站的配套設備。在對通信基站進行節能減排能效評估時，可以將基站主設備能效和配套設備能效兩要素定為一級評價指標。第一，半載單位業務量能耗。指半載單位業務量能耗是指基站主設備能耗與半載業務量之間的比例。第二，實際單位業務量能耗。實際單位業務量能耗主要是指基站主設備能耗與實際業務量之間的比例。第三，通信基站PUE。通信基站PUE主要是指基站總能耗與基站主設備能耗之間的比例。一般來講，評估指標體系確定后，首先要確定各級指標的權重，目前通用的指標權重獲取方法有：專家調研法、客觀計算法等。
3.2 指標基準值測算
根據二級指標情況，其基準值主要由單位業務量能耗基準值和通信基站PUE基準值，具體測算方法如下。第一，單位業務量能耗基準值的測算方法。以通信基站主設備能耗的最優值作為準則，測算單位業務量能耗基準值，主要是指各廠家基站主設備能耗最優值與半載業務量之間的比例。第二，通信基站PUE基準值的確定。眾所周知，PUE指標的理想值為1，也就是說，基站主設備的能耗與基站總能耗相等，基站配套設備不耗電，但是實際上通信基站的總耗能中，環境設備的能耗可以是0，但是電源、傳輸、照明等設備的耗能不能為0，總會占有一定的比例。在環境設備能耗為0 的情況下，電源、傳輸、照明等配套設備能耗約占基站總能耗的10%。所以，通信基站PUE基準值為1.1。
3.3 快速在線評鑒算法
粒子群算法的概念主要是源于對鳥群捕食行為的一種簡化的模擬，它是通過個體間的合作與競爭從而實現全局搜索的算法，具體流程如（圖1）通過粒子在搜索空間的飛行完成搜尋工作，在數學公式中成為迭代，粒子在解空間追隨最優的粒子進行搜索，針對該算法的改進主要是在參數的選擇、拓撲結構等方面進行，而模糊PSO算法則是在此基礎之上對值進行調整，基本PSO算法是求連續函數優化的工具，目前PSO已經應用到了很多領域中例如應用到神經網絡訓練、確定神經網絡的結構等等，面向通信基站節能降耗技術研究。
4 結語
隨著信息化社會的到來，推動國民經濟發展的信息通信技術發揮了其先導性和支柱性的作用。通信網絡能耗的迅速增長，高電能消耗的通信行業也引起了廣泛的關注。節能減排是通信業今后工作的重點，而通信基站節能減排將是通信業節能減排的核心，通信基站節能減排要以通信基站主設備節能和機房環境節能為重點，促進節能新技術、新能源的應用，大力提高通信基站節能減排的進程，對推動我國通信節能減排，實現低碳經濟，創造綠色環境具有積極意義。
參考文獻
關鍵詞 通信基站機房；節能；節能材料；新能源
中圖分類號TN91 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）88-0230-02
隨著現代通信技術的發展，通信網絡覆蓋范圍擴大和網絡容量增大，通信站點和設備越來越多，消耗的電能也越來越多。其中通信基站能耗占了整個通信網絡能耗的70%，因此通信基站節能降耗是重點。以下從基站機房配套設施的節能材料新應用和新能源供電系統應用的探索闡述節能思路。
1基站站點的節能改造
在福建地區年日照時間長的情況下，要對機房站點圍護結構做節能改造設計以達到減少陽光對基站機房的傳導熱量。
采用保溫，隔熱性能較好的滿足建筑節能設計標準的墻體材料做外墻；屋面增加隔熱層，可以阻擋陽光直射帶來的輻射熱，從而減少基站圍護結構的外界傳導的熱量。在基站屋面坡度結構設計減少傳熱系數或種植綠色植緩解熱島效應，減輕陽光的傳導熱量。
新節能材料的應用，多功能隔熱保溫涂料可以使活動板房的基站圍護結構增大反射面積和反射強度，反射阻隔太陽熱量的傳導，從而達到顯著的隔熱降溫作用。減少熱量由室外向室內傳遞，減輕空調的運行負載，從而實現節電。當室外溫度比室內溫度低時，同樣通過基站外表面溫度的降低可加速室內熱量向室外傳遞，同樣減輕空調的運行負載，達到節能的目的。
2通信基站的能源消耗中電能消耗占了絕對比重，節能勢在必行
基站的節能需開源節流并舉。節流是節能降耗，提高能源設備的利用效率。開源是需求常規的能源的替代能源。
1）隨著新能源發電機技術的逐漸成熟和應用，風能，太陽能新能源供電系統在通信基站也得到廣泛應用。福建沿海地區可以充分利用風能，太陽能取之不盡的的可再生資源。可將風能等新能源發電機技術應用到通信基站中。特別是福建福州沿海地區如平潭，福清，長樂風力資源充分，風力發電非常適合通信基站中的新能源供電系統應用也是完全可行的；
2）新能源供電系統在基站中的應用可以分為三類；無市電接入獨立供電系統；不穩定市電接入的備用供電系統；穩定市電接入的補充供電系統。不同應用的直接目標和側重點不同。
無市電接入的獨立供電系統，基站供電完全靠新能源供電系統。新能源的額定容量一般遠大于負載容量，當新能源以較大功率輸出時，因負載無法完全消耗，要么通過足夠容量的蓄電池儲存電能，要么泄荷負載消耗多余的電能。但實際基站各方面因素無法配置大容量的蓄電池，新能源發電系統中相當部分的電能無法利用。單位負荷的用電成本高因此獨立供電系統成本也高。
不穩定市電接入的備用供電系統，基站供電主要是市電，新能源做為備用電源以減少油機等常規備用電源的消耗。這樣新能源的額定容量和蓄電池的容量低于獨立供電系統，但新能源的利用還是不充分，單位負荷的用電成本還是較高。
穩定市電接入的補充供電系統，基站供電由市電保證，新能源作為補充以減少市電的消耗。補充供電系統的目的就是達到節能，同時提高基站的供電可靠性。新能源的額定容量可根據節能目標靈活確定，可配置小容量的蓄電池，新能源能夠充分利用，成本也較低，真正達到節能效果；
3）新能源供電系統接入基站的方式有一種是交流接入方式，另一種是直流接入方式。交流接入方式，新能源供電系統增加了風力發電機，控制器，新能源蓄電池，逆變器。風力發電機經控制器給蓄電池組充電，通過逆變器將直流電轉換成交流電。逆變器具有市電切換功能，當蓄電池組電壓低于設定的電壓時，逆變器轉旁路市電側，基站由市電供電。當蓄電池組電壓高于設定的電壓時，逆變器轉逆變器側，基站由新能源供電。交流接入方式不需要對基站的供電系統改造，基站負載都能夠由新能源供電。但增加了除風力發電機，控制器外增加了蓄電池，逆變器。同時能源轉換的次數也頻繁，降低了新能源實際利用率和可靠性。
風力柴油發電互補的供電系統適合在市電不穩定的偏遠地區以及山地適用，減少柴油發電機的使用頻率，彌補柴油輸送的困難，減少維護人員的維護工作量，降低柴油使用量。在國內西北部省份基站均有使用，福州平潭等沿海地區借助風力新能源供電系統改善基站供電達到節能降耗的目的。
3基站節能是個綜合系統，從空調多種節能手段，開關電源休眠技術降低能耗等多方面入手多維度挖掘基站節能潛力并形成綜合節能體系，實現基站系統節能。
特別是在新興節能材料的應用在降低能耗的同時也使基站的整體使用年限延長，新能源供電系統應用雖然初期投入的成本大，但從長遠看維護成本降低了。當前全方位全過程節能成了趨勢，從設備技術創新，新節能材料的應用和新能源供電系統的探索和應用給節能注入了新動力。
參考文獻
【關鍵詞】基站能耗 能耗預測 線性回歸 節能管理
隨著通信基站數量的迅速增加，移動公司的基站數量大，分布面廣，安裝位置分散且情況復雜的特點編制。由于點多面廣，情況復雜，移動公司需要派專人或委托代維公司抄表、維護，以滿足基站的電量核算、用電分析等能耗日常管理。特別是近年來，隨著基站數量迅速增加，用電成本已經成為運營商的主要成本，而且比例還在逐年增加，節能降耗已成為公司重點工作之一。但目前基站用電管理缺乏有效手段：柴油機發電管理混亂、用電信息分析統計失真。節能目標缺乏科學依據。
基站能耗管理系統建設的目的是對各局站的耗電情況進行精細化的統計和分析，對各種節能措施的節能效果進行評測：準確統計現有局（站）能耗數據，監控站點能耗情況，找出并分析能耗異常變化的站點；測試、評估基站采用的各種節能措施的實際節能效果；根據標桿站點采集的數據，建立模型，通過分析得到不同條件下最優的節能措施和方法。
1 能耗影響因子分析
影響基站能耗的因素諸多，本研究擬從基站的深層次關系，通過分析與對比，針對以下幾個影響進行說明，并選擇以下作為線性回歸的自變量。以得出相關模型。
1.1 基站面積
基站面積是決定移動基站的一個重要參數，按基站機房建設的國家規范及要求規定，需保持一定的溫濕度范圍，一般來說，不管基站的產權屬性如何，面積越大，空調耗能會越大，目前空調是基站中重要的耗能設備。
1.2 基站溫度
基站溫度作為環境參數在基站中具有決定作用，通信基站中通信設施及蓄電池、直流屏、空調等設備受該因素影響較大，故對基站能耗具有很大的影響作用，一般在基站中根據室外溫度自動調節溫度或保持恒溫的方式來運行。
1.2 PUE值
Power Usage Effectiveness的簡寫，是評價數據中心能源效率的指標，是數據中心消耗的所有能源與IT負載使用的能源之比，PUE值已經成為國際上比較通行的數據中心電力使用效率的衡量指標。基站作為一種特殊的機房，該值對基站具有同樣重要的作用。
2 能耗模型建立
根據基站能耗的多因子影響分析，可以確定該能耗數據受多個因子的影響而變化，并具有一定的線性關系，符合多元線性回歸的特征，故本文擬根據廣東省某地區的基站能耗數據統計樣本，通過具體分析數據，建立該區域的能耗預測模型，具體實驗過程如下：
2.1 模型建立
Y=β0+β1X1+β2X2+...+βmXm+e；
其中，βj（j=1，2，...，m）為偏回歸系數（partial regression coefficent），表示在其他自變量保持不變的情況下，自變量Xm變動一個單位所引起的因變量Y的平均變動.上式也被稱為總體回歸函數的隨機表達式。它的非隨機表達式為
E（YOX1i，X2i，…Xki，）=β0+β1X1i+β2X2i+…+βkXki。
e（residual）表示去除m個自變量對Y的影響后的隨機誤差，又稱為殘值。
2.2 模型驗證
本項目在實施過程中，我們根據廣東省某地區1356個基站能耗數據進行統計分析，并在此基礎上形成能耗挖掘數據，本研究課題擬選用其中的平均值參數進行樣本分析，該數據在以上樣本的基礎上更有參考價值，在此平均值能耗樣本的數據中進行數據驗證，使數據具有更可靠的數據基礎及依據。
根據以上樣本平均值參數繪制的能耗趨勢曲線如圖1所示，本課題需研究的重點是建立模型，預測下一個能耗點（期間預測能耗值）所在處，以實現能耗趨勢的動態管理。
根據以上樣本數據，確定了線性回歸的相關參數配置，如表2所示為模型摘要表，表針了該方程的擬合優度，其中R是Y和Xi的復相關系數（或觀察值與預測值的相關系數），測定了因變量Y與所有自變量全體之間線性相關程度。
模型顯著性校驗，是檢驗所有自變量與因變量之間的線性關系是否顯著，是否可用線性模型來表示，通過判斷顯著性.043
在以上樣本參數中，通過最小二乘法或矩陣法等方法，可以得出相關系數，如下所示，β0=-8456.411，β1=50.509，β2=298.8，β3=-88.746；如表4所示。
2.3 模型應用
根據以上得到的基站能耗模型，通過輸入某個時間段的（如月份）的相關參數，即可得到該能耗預測值，在實際運用中，我們將該能耗實際值填入相關樣本庫中，重新計算偏回歸系數，從而實現模型的動態更新，確保了實際數據對預測數據的糾偏作用，并對誤差值進行統計，經實際基站運行與實際數值對比，預測誤差在項目需求設計范圍內，基本符合預測的要求。
3 結論
基站能耗監測管理作為當前運營商常用的常見方式，目前大部分都在自動采集及統計分析方面進行了更多的投入，如更換計量裝置、通信網關等，作為運營商的節能管理人員關注的更多的數據挖掘及相關趨勢的預測，以輔助管理者實現決策分析、評估等作用，本文主要以廣東省某地區的基站能耗數據樣本為研究實體，分析影響基站能耗的因素，并計算出基站能耗的能耗預測模型，對該模型進行了擬合度及顯著關系進行了驗證，并在實際項目中對該模型進行優化及動態更新，經項目運行驗證，該模型在該地區具有良好的能耗預測效果，具有良好的節能評估及節能管理參考價值。
參考文獻
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作者單位
注重研發和創新 行業標準的制定者
高新興自成立以來始終注重技術研發和自主創新，公司在國內率先研發了集動力環境監控、智能門禁系統、圖像偵察監控、節能系統于一體的新一代通信基站／機房運維綜合管理系統；公司擁有2M總線環監控組網技術、超大容量串口接入技術、多路IP匯聚技術、動態帶寬自適應技術、無線聯網智能門禁系統等多項核心技術，且公司主導產品的核心技術全部擁有自主知識產權，均為自主研發、自行生產，具備完整的產業鏈，能夠有效降低產品成本，使得公司產品在市場極具競爭力，自主創新已經成為公司成長的核心驅動力。
高新興還參與了信息產業部標準化協會組織的通信局站動力環境圖像集中監控系統、智能門禁管理系統、通信局站用智能熱交換系統和通信局站用智能新風節能系統等技術標準的起草、制訂，成為行業內少數的幾個參與標準制定的企業之一。
業績持續增長 節能系統產品值得期待
近年來，受益于通信行業的持續發展，該公司經營業績保持了良好的增長態勢，2009年公司營業收入、凈利潤分別實現20，145.6萬元、5874.7萬元，分別同比增長22.8％、43.9％，其中，基站／機房運維信息化系統是公司目前最主要收入來源，2009年其產品銷售收入占同期公司營業收入的比重達76.7％；中國移動、電信和聯通三大運營商則是公司產品和服務的主要客戶，2009年來自三大運營商的收入占比達到89.6％。相關數據顯示，自2009年運營商全面進行3G網絡建設以來，公司來自于中國聯通和中國電信的收入開始迅速增長。
此外，節能系統產品正成為該公司業務發展的重點，基站／機房節能系統是公司經過多年研究開發的新的產品系列，也是公司新的利潤增長點。近三年，基站／機房節能系統收入增長迅速，年均復合增長率達80.3％，且其收入占同期公司營業收入的比重逐年提高，分別達8.88％、11.89％和12.09％。
通信行業快速發展 運維市場需求不斷擴大
近幾年適應于信息產業的發展，在網絡規模日益龐大的情況下，運營商對于基站／機房運維綜合管理的需求不斷擴展，運維管理系統已經成為基站／機房通信建設的配套工程，實行同步設計、同步施工和同步驗收。隨著行業需求的擴展，其市場規模不斷擴大，根據統計，2008年中國運維綜合管理市場規模達27.95億元，與2007年相比增長29.53％。
我們認為，基站／機房運維行業的需求一方面來自于新建基站的配套需求，另一方面則來自于原有基站的改造需求，國內現有基站／機房運維水平比較初級以及原有基站運維系統的升級改造的需求將成為行業增長的重要推動力。同時，隨著3G網絡的建設、三網融合的推進以及在國家節能減排政策推動下運營商打造綠色通信的要求，國內通信行業的資本支出將保持在一個較高的水平，另外，該公司核心產品具備跨行業應用的可能，這些都是公司未來增長的有力保證。
募投項目夯實主業根基增強公司盈利能力
未來的移動通信向數據高速公路方面演進，這是不容置疑的。人類在追求信息共享方面，已經向前發展了很多。然而在節能領域，當天然氣和石油價格上漲時，我們才發現了節約能源的重要性。節約能源與環境保護這兩個熱點話題帶給移動通信運營的是什么呢?幾年前，二者之間并沒有明顯的關聯，但是隨著激增的用戶數量以及不斷擴大的網絡規模，無線移動通信網絡的能源消耗也在大幅上漲，因此我們必須構建一個和諧的綠色通信網［1］。在蜂窩網絡中，大約有2/3的語音業務和90%以上的數據業務是在室內發生的，因此對于運營商來說，為用戶的話音、視頻以及高速數據業務提供良好的室內覆蓋變得日益重要。而家庭基站技術作為解決該問題的辦法被引入到LTE-A系統中。家庭基站［2］是一個低功耗(10～100mW)、低覆蓋(10～50米)、低成本且UE自行安裝購買的室內無線接入點，可以為用戶提供高質量的語音服務和數據業務，同時可以增加系統容量和擴大小區覆蓋面積。但是當家庭基站與已有宏蜂窩網絡進行聯合組網時，還要面臨一些技術挑戰:一是傳統宏蜂窩網絡由于家庭基站的引入使得網絡拓撲結構更加復雜化，這是由于家庭基站是用戶自行安裝購買的，沒有運營商的統一部署，而這些因素都會增加家庭基站網絡拓撲的不可預測性，并且隨著家庭基站個數的增加，那么相互重疊的家庭基站小區也會越來越多，從而導致系統內的干擾更加嚴重;二是家庭基站是終端用戶設備，運營商對家庭基站的數量與位置不得而知，因此傳統的網規網優方法并不適合家庭基站網絡，如果想要優化家庭基站網絡，那么需要有一個設備可以統計家庭基站的信息。
文獻［5］針對HSDPA網絡提出了一種測量混合接入模式下的家庭基站頻譜性能的方法，該方法是通過網絡流量和智能接入管理共同改變資源分配系數K(0≤K≤1)。文獻［6］中介紹了一種通過聯合部署宏基站與住宅的微微基站達到節能的方法。文獻［7］介紹了一種關于異構網絡中的家庭基站的功率控制方法，該方法減少了宏基站用戶和家庭基站用戶的中斷概率，也提高了家庭基站用戶的吞吐量，并且維持了系統的最高能效。這些節能方法已經比較成熟，大都是通過如何降低家庭基站的發射功率或者提高頻譜效率等方面進行節能的，且要求家庭基站隨時開著，但是當家庭基站內無用戶到達時，此時家庭基站的導頻信號就未能充分利用，因此會造成資源浪費。本文提出一種基于聚類算法的家庭基站網絡節能機制。在家庭基站密集部署的環境中，通過聚類算法使網絡中不必要的家庭基站進行休眠，得到可以滿足用戶需求的最少家庭基站個數。當家庭基站個數確定時，家庭基站網關根據用戶的位置判斷用戶被哪個家庭基站服務，從而有效地實現網絡節能。
1家庭基站網絡和聚類算法
1．1家庭基站網絡
1．1．1家庭基站網絡架構［8］如圖1所示，我們可以看出宏蜂窩小區和家庭基站小區通過不同的方法接入到核心網。與宏蜂窩相比，家庭基站小區增加了2個實體，分別為家庭基站網關和家庭基站管理系統。家庭基站網關主要執行的功能為驗證家用基站的安全性，處理家用基站的注冊和接入控制，負責交換核心網與家用基站間的數據，在本文中的作用主要是統計家庭基站的信息并對用戶進行管理。然而在宏蜂窩網絡中，宏基站由RNC連接到核心網。
1．1．2干擾模型3GPP定義了家庭基站和現有宏蜂窩基站組成的異構網絡的六個典型干擾場景［9］，實線表示有用信號，虛線表示干擾信號，如圖2所示。從圖中可以看出，在家庭基站網絡中的干擾管理問題要比傳統宏基站網絡嚴重的多，場景1～4為家庭基站和宏蜂窩之間的干擾場景，場景5～6為家庭基站之間的干擾，場景內的具體說明見表1所示。
1．2聚類算法思想聚類分析［10］因能探入數據空間并發現其中的數據結構———數據類，已經成為了一種理想的探知巨大數據空間的有力工具。聚類分析根據“物以類聚”的思想，根據一定的規則將物理或抽象的數據對象劃分為有意義的組。聚類分析基本步驟如圖3所示。
2算法及仿真分析
2．1算法
2．1．1數學描述假設某棟樓內有φ個家庭基站，N個用戶(由宏基站用戶uM和家庭基站用戶uH組成，其中宏基站用戶可以用MUE表示，家庭基站用戶可以用HUE表示)，且用戶隨機的分布在這φ個家庭基站中，C為用戶的吞吐量。活動家庭基站所在的小區平均吞吐量C為系統總吞吐量與活動家庭基站個數的比值，可以由式(4)表示，其中對每個用戶的吞吐量Cn進行求和即為系統總吞吐量，N和φ1分別代表用戶和活動家庭基站的數目。
2．1．2算法過程假設本文中只涉及到家庭基站用戶，家庭基站由統一的家庭基站網關管理，我們將按照圖3所示步驟進行描述:數據的采集:家庭基站掃描覆蓋區域內的家庭基站用戶個數以及相鄰家庭基站的導頻信號功率。數據的預處理:家庭基站向家庭基站網關上報掃描到的信息，并對各個家庭基站創建鄰區列表信息家庭基站網關統計出現在活動的基站個數m和總用戶數n。1)先算出每個用戶間的歐氏距離di，j，并求出歐式距離均值作為閾值，均值可參照式(8)計算。2)因第1)步中的每個樣本點i都有一個相應的個數，因此查找對應個數最多的那個樣本點i;3)將第2)步中得到的i作為首個初始聚類中心，并將和i的距離小于閥值的樣本點標記下來，重復步驟1)，直到找夠所有的用戶即可，此時對應的初始聚類個數即為活動家庭基站的個數。此時，根據上述結果，家庭基站對其進行驗證。首先家庭基站網關根據聚類算法得到的用戶位置對其所在的家庭基站進行開啟，之后家庭基站對用戶的吞吐量等性能進行計算，若不滿足用戶的要求，那么重新進行聚類算法。算法流程圖如圖4所示，其中，k為第i個用戶被統計的個數，K為k的個數，a為家庭基站可服務的最大用戶數目，n為用戶的個數，最后得到的k值即為要活動的家庭基站個數。通過該算法要達到的目的是:通過用戶聚類的方式，降低了活動家庭基站的個數，從而提高系統的能效和活動家庭基站所在的小區吞吐量。雖然本文在一定程度上降低了那些切換用戶的信噪比來獲取較大的節能，但是那些切換的用戶是在滿足自身信噪比需求的情況下做的切換，故而對現實網絡還是有一定意義的。
2．2仿真結果及性能分析
在本部分中，我們首先描繪了仿真場景，之后對系統的性能(包括活動家庭基站的個數，宏基站與街道的距離)進行分析。本文暫不考慮用戶的業務種類，只針對同一種業務。
2．2．1仿真場景本文宏小區采用正六邊形宏蜂窩結構［11］，7小區/21扇區，每個小區中有一個宏基站，宏基站的間距為1000米。每個宏小區內隨機置入一個雙條形模式的家庭基站街道(block)。每一個block由兩棟樓組成，這兩棟樓分別位于街道的兩側，每棟樓有六層，每層樓有20個公寓，如圖5所示。公式中所涉及的參數均來自標準。家庭基站和家庭基站用戶在樓內內隨機分布，每個家庭基站最多可以同時服務3個家庭基站用戶。假設樓內均為家庭基站用戶。本文采用了ITU路徑損耗模型［12］。關于HUE的路徑損耗具體如表2所示。其中(1)代表用戶與家庭基站在同一棟樓內時，(2)代表當用戶在公寓外時，(3)表示用戶與家庭基站位于不同排的公寓樓內時。
2．2．2性能分析隨用戶數目變化的活動家庭基站個數曲線圖如圖6所示。從圖6中可以看出不論是算法前還是算法后的系統，活動家庭基站的個數都會隨著用戶個數的增加而增加。其次，算法前的活動基站個數一直大于算法后的活動家庭基站個數，尤其是系統處于中低負載時。因此可以說本文提出的算法使得系統的總發射功率降低，從而達到節能的目的。最后，當系統達到滿負載(即用戶為360)時，兩者最終達到相同的活動家庭基站個數。隨著HUE數目變化的能效分布如圖7所示。從圖7中可以看出在相同的用戶個數時，本文提出的算法能使系統的能效更高。系統能耗增加的比例(即算法后的能效與算法前能效的比值)會隨著用戶增加而減少，這是由于活動家庭基站的個數也會隨著用戶增加而增加，而活動家庭基站個數的增加會導致家庭基站之間的同層干擾增加。最后，當系統處于滿負載時，兩系統最終會達到相同的能效。隨著HUE數目變化的活動家庭基站小區平均吞吐量如圖8所示。由圖8可以看出，算法后的活動家庭基站小區平均吞吐量一直高于原系統的活動家庭基站平均吞吐量。其次，當用戶較少時，可以看出算法后的活動家庭基站平均吞吐量要遠遠大于算法前的，這是由于活動家庭基站間的干擾隨著活動家庭基站個數的減少而減少，導致用戶的信噪比提高，從而使得系統的總信噪比增加。最后，兩系統最終會達到相同的活動家庭基站平均吞吐量。
3結語
愛立信的通信節能解決之道涉及基站、核心網的多個方面，從總體網絡節能設計入手，同時對基站拉遠、基站軟件、核心網機房、用電配套等進行了全面的節能優化，并提出了利用新能源的設想。
保護環境和應對氣候變化，是當今人類面臨的兩個最為迫切的挑戰。隨著能源價格不斷飆升，電信網絡運營商也開始越來越多的審視自身應該承擔的環境和社會責任。當然，還有不得不支付的能源賬單。
綠色產業的節能潛力
移動通信是促進全球社會經濟發展的最為重要的技術之一。聯合國千年發展目標也強調，信息通信技術對可持續發展起著至關重要的作用。需要說明的是，移動通信產業和固網產業一樣，盡管本身的發展速度很快，但就其能源利用和二氧化碳排放量而言，對環境的影響還是相對較小的。
根據愛立信開展的生命周期研究結果和各種公開發表的資料，在全球二氧化碳排放和一次性能源利用中，約有0.14%和0.12%來自移動通信業。相比之下，交通運輸業排放的二氧化碳以及利用的一次性能源要分別占到20%和23%。
全球很多主要電信運營商今天的能耗水平和1995年時基本相同，但其用戶總數卻翻了一番。技術進步使得電信運營商的能耗保持著極低的水平，但仍然有很多降低二氧化碳排放的潛力。比如，巧妙地運用電信技術、智能家庭、智能辦公室以及遠程辦公，都能對能源使用量和二氧化碳排放量產生顯著的影響。
優化能效，不僅可以減小對環境的影響，同時也有利于降低網絡的運營成本和消費者的通信成本。良好的網絡設計、性能卓越的單個核心站點和無線站點以及合理地使用替代能源，可以使運營商在無線站點的部署過程中，既有效地擴大通信網絡的覆蓋范圍，又能將對環境的影響降到最低點。
無線設備瞄準高能效
無線基站系統使用至今已有數十年，用于改進輸出性能、提高能效的新技術不斷涌現。實際上，2005年以后，GSM基站的平均能耗每年都有6%幅度的下降，WCDMA基站的2007年的平均能耗則比2005年降低了60%以上。另外，通過改進無線宏蜂窩基站的設計，無線基站的占地也越來越小，這是通信行業對環境保護作出的另一項貢獻。
愛立信現在對基站設計提出了更多的改進方案。其中，一個顯著提高能效的途徑是射頻拉遠基站(Main-remote)，即塔頂無線接收器解決方案，可以降低能耗2/3。
在傳統的無線基站中，所有設備均位于室內或戶外地面無線基站內。通常，利用饋電電纜可以將無線單元和天線連接，電纜長度可能達到數10米，從無線收發信機中發出的能量有一半在電纜中損耗掉了。
此方案將集成化和小型化的無線主單元放置在靠近塔上遠端射頻單元的戶外箱體內，這樣可以大大縮短連接兩個單元的電纜長度，使得輸入的功率可以減少一半，或者輸入功率不變而輸出功率提高一倍。如果采用這種設計方案，無線基站將不再需要著陸點，站點規劃和安裝過程都可以大大簡化。鑒于自然對流就可將主單元冷卻，因而也無需安裝冷卻系統。
射頻拉遠基站解決方案為替代能源提供了潛在的機會。比如，一個塔頂無線基站每個無線單元消耗的電力不到200W，但帶有四個收發信機(TRX)的無線基站的天線傳輸功率可以達到33dBm，而帶有兩個收發機的無線基站的天線傳輸功率可以達到43dBm。在適宜的時候，無線基站可以分為兩個小區。這意味著一個站點的能耗僅在600W左右(外加傳輸的能耗)。如此低的能耗，對于離網站點而言，采用太陽能或者太陽能和風能相結合的解決方案(外加電池)就可行。
此外，愛立信還創新提出了環保管塔基站概念，去掉了所有降溫設備或加熱設備，并考慮到了外觀美化等多個方面。愛立信的主要設想是用混凝土管狀塔來替代通常采用的鋼架基站，這樣做一是可以利用混凝土的隔熱、絕緣等特點，二是利用管塔結構自然產生的“煙囪效應”實現塔內熱量的外散，初步估計可以降低30%到40%之間的營運成本和能耗。
無線軟件助力降能耗
另外一種降低能耗的途徑是，通過待機模式控制無線設備，從而有效降低整個能耗。其設想是通過類似于個人電腦的待機/激活模式來自動控制無線設備，降低整個網絡的能耗。
比如在一個典型的由3個扇區組成的小區中，每個扇區安裝4個收發信機，通常并不需要12個收發信機隨時都處于激活狀態。如果引進先進的電源管理方案，在通信量相對較小時，可以讓若干個收發信機處于待機模式。雖然每個空轉的收發信機功耗可能非常小，但考慮到運營商所擁有的成百上千個無線基站，總體節能量還是非常可觀的。值得注意的是，采用這種方式既節能又不會對服務質量帶來任何影響。
如果所有安裝了愛立信GSM基站的運營商都采用這種軟件來升級系統，那么每年可以減少二氧化碳排放量100萬噸，相當于330000輛小汽車每輛每年行駛16000公里的排放總量。
核心網節能潛力大
雖然在那些動輒擁有成百上千個基站站點的無線網絡中，潛在的節能量十分巨大，但核心網絡的節能潛力亦不容忽視。
在過去的十年間，核心網絡轉向基于IP的路由和交換系統已大大提高了性能。這一點對于語音的傳輸尤其如此，數字壓縮技術使得傳輸容量的需求降低了60%-70%。和上一代產品相比，新一代的移動交換中心服務器(MSC-S)每個用戶所消耗的電力降低了35%左右。一個單獨的MSC-S節點可以為130萬個用戶服務，以前需要占用多個機柜，現在則只需要一個機柜的空間即可(占地面積不到0.5平方米)，有利于減少占地空間，降低對冷卻和能源的需求。此外，MSC池技術(Pooling)也可以使總的傳輸容量需求大幅減少。它將若干移動交換中心合并在一起來覆蓋更大面積，尤其是針對如信宅和商業這些不同類型區域，在負荷模式方面具有互補性的時候所采用。
其他核心網絡節點，如移動媒體網關(M-MGw)和GPRS支持節點(GSN)的能效也已得到類似的改進。比如，最新一代的ServingGSN(SGSN)每個用戶的耗電量就在其上一代產品的基礎上下降了一半左右。
設計是能源優化網絡的基石
一個高效、可持續的網絡，其核心是良好的設計。如果整個網絡設計的能效不高，部件能效再高也難以彌補損失。運營商如果能邀請到經驗豐富的網絡設計專家從一開始就參與整個規劃過程，通常可以將必需的無線站點數量減少30%-50%。事實上，很多投入商用的電信網絡已經證明，一個全面詳盡的網絡設計加上先進的網絡設備，確實可以節約運營商的總體擁有成本和能耗。
愛立信曾經用總體擁有成本(TCO)分析法計算過，優化的網絡設計，不僅可以使半數無線站點的覆蓋范圍擴大，也可以使整個無線網絡的能耗減少10%。再把減少交通運輸和現場考察而帶來的節能效果等各種因素考慮在內的話，總體上能耗可以降低1/2。按照無線設備的平均使用壽命10-20年來估算，任何運營商都要為此動容了。
站點配套要講究
對于帶有多個無線基站的新建室內站點來說，電壓應避免在24V和-48V之間轉換，這樣通常可以節約15%左右的能耗和成本。如果針對不同的電壓使用不同的整流器和備用系統，則會更加節能。
戶外無線基站在建設時，可以和電池備用單元組合在一起，放在一個統一機柜/箱里，將兩套系統的支持系統合并起來，達到節能的目的。愛立信提供的這種解決方案備用電池最長時間可達12小時。如果基站采用的是簡易電扇或被動換熱器散熱方案的話，可以對箱體內的電池間做單獨冷卻。為了節約成本，可以直接利用無線基站的內部供電系統，既有效地控制電池充電，又對電流波動有良好的耐受性。
如果基站安裝了備用發電機，那么將基站與電池備用單元合并會更加有利，因為這樣做可大大減少發電機的能耗。很多運營商在電力網中斷后短時間內就啟動了發電機，有的是因為沒有配備大型的蓄電池組，有的卻是擔心電池會很快老化。事實上，選擇正確的電池類型并正確使用的話，電池的使用壽命可以延長至4年或更長。良好的電池配置可以將供電系統啟動的次數以及發電機運行的時間減少一半以上，不但延長了發電機的使用壽命，還減少了燃料消耗和維護費用。
替代能源可堪大用
有些地區可能電網很不可靠，或者根本沒有電力網可以依托，使用柴油發電機定期維護和更換燃料又過于繁難，這時運營商可以在采用低能耗無線基站設備的同時，可考慮各種經濟劃算的替代能源方案，如太陽能、風能、燃料電池以及可再生能源結合蓄電池組實現長期的電力自給運行。
另外，適時使用這些替代能源，將使通信網絡的部署更加方便，并減少對石化燃料的依賴，進一步降低對環境的影響。合理的采用替代能源，運營商還可以順利的將電信網絡擴展到沒有供電網或供電不穩定的地區。
太陽能是清潔、永不枯竭的能源，中小容量的站點，或者光纖通信基站都可以利用太陽能獲得完全免費的電力。隨著新型基站設備能耗不斷降低，所需的太陽能電池板的數量比以往也有大幅減少。而隨著太陽能電池板產能的提高和新技術研發，人們擔心的成本正在大幅度下降。
風能與太陽能一樣，也可提供近乎免費的能源。不過，現代風能產業傾向于發展超大型的風力渦輪機，對于無線基站這樣的較低功耗單位，找到一個經濟合算的解決方案并不容易。而且安裝巨大的槳葉和風力渦輪機必須建設額外的鐵塔，需要占用更多的場地空間。
燃料電池可靠而高效，且具有負荷跟蹤功能。目前，在擁有穩定電力網的地區，燃料電池可以替代電池組和柴油發電機，為無線基站提供備用電源，并在需要長時間備用的遠程站點部分替代電池的使用。
生物燃料屬于可再生能源，包括生物柴油、植物油、乙醇、甲醇、沼氣、動物脂肪等。生物燃料的最大好處是其環境效益，較少的礦務雜質含量和運輸環節，使其二氧化碳減少排放78%，二氧化硫以及各種顆粒物質、碳氫化合物也都會有所降低。生物柴油不含鉛和硫，無毒，即使出現滲漏，也可以很快降解。
關鍵詞：網絡通信；能耗分析；節能技術
前言：
隨著全球信息化程度的不斷加深，越來越多的核心科學技術融入通信網絡之中，使得移動通信產業無法避免的成為高能耗產業之一。在人們日常經濟生活的各個領域都需要使用通信網絡技術，也由此引發了人們對于通信網絡技術的廣泛關注。在促進經濟可持續發展的大力號召下，當務之急是落實通信網絡節能技術的應用。通信網絡需要對能源消耗進行科學的、合理的規劃，要嚴格控制各要件的能源消耗，形成科學化、一體化的能源消耗控制系統，確保各項節能技術能夠得到有效落實，減輕相關產業的負擔，真正實現節能減排。
1 通信網絡的能耗分析
1.1 網絡設備的能耗分析
科學技術的發展帶動了移動通信業務的飛速進步，促使核心科學技術不斷注入，隨之而來的也包括能源消耗的新高峰。通信網絡設備多以直流電源設備為主，在運行過程中需要持久的、穩定的電力供應。網絡通信設備的能源消耗中主要包括了主設備、交換設備和服務設備三個部分，大概占全部能源消耗的87%。目前機房中的通信網絡設備各自依據不同的傳輸路徑，并運用寬帶交換技術保障了供應電力的能力，實現了通信功能。但由于通信網絡采用獨立的路徑架設，使得網絡交換設備的需求量增大，由此增加網絡設備的電力能源消耗。此外在直流電源設備以外的一部分交流電源設備消耗的能源也不可忽視，兩部分共同組成了通信網絡設備的大量能源消耗。
1.2 通信基站的能耗分析
通信基站的建設關系到移動通信服務中通話的質量問題，并是運營商大量投資獲取收益的重點項目，因此網絡運營商會在通信基站的建設中投入大量資金和人力物力。隨著移動通信業務的不斷發展壯大，其服務的范圍不斷拓寬，由此需要的通信基站的數量正在逐年攀升。在全國通信網絡能源消耗總量中，通信基站的電力消耗約占七成左右。而移動基站的主設備能源消耗約占其中的一半，相比于移動基站的能源消耗總量占比，空調設備的能源消耗少了五個百分點。
1.3 機房空調的能耗分析
在通信網絡機房中有大量的通信網絡設備各司其職，協作運行，其需要穩定的、持續的電力供應和溫度適宜的環境。由于這些設備大多數都是由電子元件組成，其運行會產生大量的熱量，對于一些已經具備一定規模的機房來說，設備越多產生的熱量就越多，所以必須保證存放設備的環境具備合理的溫度，這就要求機房內需要配備必要的、足夠的空調等設施以達到散發熱量的目的，否則就會導致損耗的能量不斷增多，并且使這些電子元件的使用壽命縮短進而影響正常使用功能。
1.4 電源系統的能耗分析
盡管通信網絡技術已經取得較大的發展，但從最近一段時期來看，相對于網絡通信技術的發展速度來說，電源系統的發展還不夠完備，體系還不夠健全。這一系統中普遍存在著各種各樣的漏洞，包括電力供應不盡合理、集中管控能力不足、老化現象非常嚴重等問題。由于這些問題已經影響了電源系統的正常工作運行，使得電力能源在一定程度上造成了不必要的浪費，也導致系統性能的穩定性、可靠性大打折扣。
2 通信網絡的節能技術應用
2.1 網絡設備的節能技術應用
通信網絡的節能技術的應用需要在合理的規劃下進行，不可盲目的進行實施，要在充分保障設備正常運行的情況下，將節能措施進行落實。通信網絡系統中的設備是各項技術開展的必要載體，要想將節能技術真正的落到實處，需要對多種多樣的電源設備進行有效篩選。應用節能技術要求設備對于環境條件適應能力較強并且能量消耗較低，以此為條件在節能計劃的逐步引導下實現節能效益的最大化。在應用節能技術的過程中，要對電量的供應與使用在前期做好明確的規劃，使各個設備都承擔合理的負荷。應用節能技術的同時還要大力推廣相應的節能設備，充分利用環境適應能力較強、占地面積較小的此類設備代替原有的大型的設備，延長設備的使用壽命和服務年限，以保證能夠在源頭上改善能源消耗過度的問題。
2.2 通信基站的技能技術應用
通信基站所能運用的節能技術主要在于改造原有的通信基站設施，在減少通信基站數量的同時盡量擴大基站的服務覆蓋面積，以此來達到降低能源消耗的目的。另外也可以通過利用風能、太陽能等新型清潔能源自動化程度較高、穩定性較好的優點來緩解通信基站的能源消耗壓力。要想達到利用最少的能源完成更多任務的目的，還需要對無線網絡進行優化設計，在保證服務質量的前提下盡量減少通信基站的數量；還要加大對清潔能源的研究投入開發力度，力求在最短的時間內將研究成果投入到網絡基站的節能工作中。在應用節能技術的過程中，要注意結合本地實際地形、氣候特點，因地制宜，以最事宜的手段發展網絡基站節能技術，達到可持續發展的要求。
2.3 機房空調的節能技術應用
在機房空調的能源消耗中壓縮機和電機占據主要的位置，所以對于機房空調的節能技術應用需要從能源利用率的角度來進行考慮。在采購機房所需空調設備的過程中，可以盡量選擇一些具備變頻功能和能源消耗控制功能的產品，結合本地自然地理條件，設計出合理的、適宜的空調應用計劃。設計空調系統時，要結合機房內部的建筑結構和當地的自然氣候條件，進行系統的、科學的規劃。在實施節能技術的同時，可以采用室外動態智能監測系統，并設置反饋機制，實時查看室外的空氣溫度，及時反饋給室內工作人員，有效利用室外與室內空氣的流動與轉換來達到降溫的目的，不僅可以有效的節約能源，還可以減少機房內空調的使用時限，延長其使用壽命。
2.4 電源系統的節能技術應用
針對電源系統的節能技術主要在于電源設備的組裝和降低電源的能源損耗兩個方面。通過改變傳統的供電方式，比如采用分散式的供電方式可以有效的節約能源，利用已有的直流電方式，將總負荷與之相匹配，減少直線供電的饋線距離以縮短所應用電源線的長度，使二者達到最大限度的吻合，以此來保證直流電產生最小的不必要的損耗并且可以發揮最大的效能。相對于傳統的集中式的供電方式，這種分散式的供電方式可以使能源與機房內部暫時閑置的電源系統緊密連接起來，提高能源利用的效率。由于應用此種節能技術會對于能源損耗量較大的設備需求量減少，使得電源整體的損耗量降低，能源的利用率逐步上升，最終實現節能的效果。
3 結語
隨著通信網絡技術的廣泛應用，由此產生的能源消耗正在逐年上升，這不僅使通信網絡技術的發展遭遇瓶頸，也使得相關產業的運行受到威脅。因此，對通信網絡技術的能源消耗進行合理分析，并提出具備可行性的節能技術應用方案是解決當前困境的有效途徑。本文通過對網絡設備、通信基站、機房空調和電源系統的能耗進行分析，闡述在此基礎上通過運用節能設備、改造通信基站設施、提高能源利用率、改變供電方式等方式應用節能技術，以期為通信事業的發展提出合理建議。
參考文獻：
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關鍵詞：智能化；基站動力環境監控系統；節能降耗
中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)15-3661-03
Intelligent Base Station Power and Environment Monitoring System
ZHOU Dong-ming1, HE Wei-fen2
(1.China Unicom Zhaoqing Branch, Zhaoqing 526060, China; 2.Zhaoqing Meteorological Bureau, Zhaoqing 526060,China)
Abstract: Ntroduce intelligent base station power system function and application of environmental monitoring, environmental monitoring with the traditional power base station systems were analyzed. Intelligent base stations to facilitate both power and environment monitoring system network monitoring, but also effectively control the base station power consumption, lower network operating costs.
Key words: intelligent; base station power and environment monitoring system; energy saving
基站是移動通信網絡的重要組成部分，每個基站內均有價值昂貴的通信設施。目前基站設施被盜或被惡意破壞的情況十分普遍，一方面直接造成經濟損失，另一方面設施被盜或破壞會影響正常的網絡運行，造成網絡故障，從而影響業務并帶來一系列的通信用戶不滿意和投訴問題。所以，采取嚴密的防盜、防破壞措施是關系公司公眾形象和經濟利益的大事。
傳統的動力環境監控系統大多采用干接點監控方式，利用基站主設備傳送告警信息，信息量較少，難于監控具體情況。智能化基站動力環境監控系統的應用則在根本上解決監控問題，將視頻監控、智能化監控、報表分析等功能集合在一個系統，從而有效解決傳統基站動力環境監控系統的不足之處。
同時，近些年來電信運營企業也在關注能耗問題，在實際的應用中智能化基站動力環境監控系統有效推動了節能降耗工作。
1 基站動力環境監控系統的介紹
1.1 基站動力環境監控系統的必要性
隨著移動通信網絡無線覆蓋的不斷增強，基站的規模日益擴大，維護管理工作日益繁重，實現無人值守、集中化、自動化的基站維護管理將成為一個必然趨勢，同時有效實現節能減排等功能也成為當前監控系統的發展需要，為此電信運營商在建設移動網絡基站時就已經安裝了基站動力環境監控系統。
1.2 基站動力環境監控系統的監控方式
傳統的基站動力環境監控系統主要通過采用干接點的監控方式，對基站動力情況和外部告警兩個方面進行監控。具體如圖1。
BTS:基站收發臺，Base Transceiver Station
OMC:操作維護中心，Operations & Maintenance Center。
1.2.1 基站動力情況監控
通過電源柜的提供干接點告警信息，主要是市電停電告警、整流模塊告警、缺相告警、直流低壓告警等四大功能。
1.2.2 外部告警
主要是門禁告警（或稱作“防盜告警”）、煙霧告警、高溫告警、積水告警和避雷器告警等五大功能，五項告警統一匯聚在環境控制箱，由環境控制箱將五路干接點告警信息統一與基站設備（BTS）進行相連。
1.2.3 監控傳送
告警信息通過基站主設備（BTS）統一傳送到設置在監控中心的操作維護中心（OMC），同時需要在操作維護中心定義好各干接點傳送信號內容，進行相應的告警名稱配置工作，監控中心的值班人員就能在終端上監控到基站的告警信息。
隨著主設備廠家的多樣化及設備升級，對不同主設備的告警定義均需要重新設置，目前在一個業務區內同時存在兩家或以上的主設備廠家情況比較普遍，則基站動力環境監控需要在兩個廠家的監控平臺上實施具體告警的監控；而且對于同一個廠家的BSC和BTS也有不同型號的情況，如某設備廠家目前就有兩種型號的BSC設備和7種型號的BTS設備在使用，每一種型號設備的定義均有所不一樣，使監控的定義較復雜，界面也相對復雜，直接影響的是監控人員的具體監控工作。
1.3 基站動力環境監控系統的發展需求
隨著技術的更新，監控基站站點的增加，管理功能的需求同步增加。基站動力環境監控系統正在不斷完善，需要增加視頻監控、遠程監測和遠程調整等功能，同時也需要豐富后臺管理功能，實現后臺出入站管理功能及聯動告警的自動監測功能。
2 智能化基站動力環境監控系統的功能介紹
智能化基站動力環境監控系統目前較多的采用逐級匯接的結構，由省級監控中心、地市監控中心、基站監控單元構成，這樣就有利于做到集中監控和達到有效的管理。具體如圖2。
智能化基站動力環境監控系統在功能上主要是增加了前臺的遠程對話、視頻監控以及豐富的動力監控內容，后臺方面則提供遠程監測以及在聯動告警控制方面取得了進步。
由于需要傳送圖像，這里的傳輸方面則較多的采用光纖網絡傳送，還可以提供無線傳送的方式。
2.1 前臺方面的功能介紹
在前臺方面，主要增加了遠程對話、視頻監控功能以及豐富的動力監控內容。
遠程對話：主要是在前后臺建立通話功能，可實現后臺對前臺的技術支持、故障處理功能，同時對惡意破壞者實現通話警告功能。
視頻監控：主要是實現對基站現場環境的視頻監控功能。
豐富的動力監控內容：主要增加了市電輸入三相電壓電流和用電度數的監控、空調機電流電壓監控、空調室外機被盜監控以及蓄電池電流電壓監控等監控內容。
2.2 后臺方面的功能介紹
在后臺方面增加了遠程監控和統計分析功能。
遠程監控：主要是實現了對基站空調進行溫度調整控制，對視頻監控攝像頭進行遠程控制等功能。
統計分析功能：主要是完成對進出門記錄的統計、對溫度狀況、電流電壓情況的統計分析功能。統計進出門記錄可實現對維護人員巡檢情況的分析。
3 智能化基站動力環境監控系統的應用
3.1 實現智能監控，利于日常監控管理
智能化基站動力環境監控系統對基站(機房)內所有的動力、環境量、開關量或模擬量均可以實現遙測、搖信、搖調、遙控、遙視五項功能。管理人員可及時了解并控制基站內各具體的參數，如：電流值、電壓值、環境溫度等。
實現輪巡方式，即系統應具備視頻自動巡視功能，在可設定的間隔時間內對基站的監控點進行圖像巡檢，參與輪巡的對象可以任意設定，包括不同基站的圖像、同一基站的不同攝像機、同一攝像機的不同預置位等，輪巡間隔時間可設置。
3.2 實現告警聯動，及時掌握現場情況
根據告警信號（煙感、高溫、紅外、門磁、門禁等環境告警信號，動力設備告警信號，防盜系統告警信號等）位置切換指定攝像頭畫面，主動上送告警畫面，操作指定設備（基站照明、警鈴、警燈等），并自動錄像（錄像時間可設），實現告警聯動；聯動時，需根據告警級別進行切換控制，級別高的先切換，對具有預置功能的攝像機，可以切換到指定的預置位上。
同時也實現了智能防盜功能，在目前發生的大多偷盜情況統計，大多發生在野外無人值守的基站，周邊無人居住，較多采用破壞墻體直接進入的方式實施偷盜，傳統的監控系統一般沒有震動告警和聯動裝置。而智能化基站動力環境監控系統結合了門禁、震動、動力等聯動功能；支持雙向語音喊話告警、視頻截圖、歷史視頻存儲等，提供現場告警聯動和事后偵測支持。提供全面有效的預警、現場阻止犯罪和事后追查盜賊的功能，對于當前的基站空調、電池、電力線纜偷盜較多情況，可有效防止基站設備盜竊事件的發生。
3.3 實行遠程操控，推動空調節能應用
在日常維護中基站空調的用電量占到基站整體用電的50%以上，空調的節能將幫助運營商實現節能功能，降低運營成本。目前基站空調采用輪流開關保證溫度恒定方式，在冬天到來后可以關閉，在夏天到來時開啟，而以往多實施計劃關停和開啟，在一個巡檢周期內（一般兩個月之內完成一次巡檢工作），由于是人工控制，存在時間差和不能很好把握的問題。
采用智能化基站動力環境監控系統后，在后臺就可以根據基站的實際情況，采取后臺遠程操控，在冬天到來后實施統一關閉，并能根據基站室內的溫度情況自動開啟，保證了空調使用的及時性和有效性。根據廣東地區的天氣情況，一年約有80-100天的日均溫度低于25度計算，平均單站空調耗電約為40度/天，則每年可節省約3000度電，可實現較好的經濟效益。
3.4 基站電流監控，避免產生異常電費
基站電纜維護過程中會出現老化或損壞的情況，電流會突增，導致用電量的突增；戶外站點也存在偷電使用情況。日常巡檢中，由于存在巡檢時間間隔、抄表對比時間差和實際檢測難發現的情況，一般要在電流或電費發生異常后再去檢查，這將導致電費的損耗和浪費。
采用了智能化基站動力環境監控系統則可以設定額定電流值的方式，及時監控電流變化情況，對于突變情況有告警功能，方便發現問題及時安排維護人員現場檢查，及時發現電纜漏電、惡意偷電等情況，節省了電費支出。
3.5 實現系統化管理，提高維護管理水平
在維護人員進入基站(機房)進行日常現場維護管理工作時，實時視頻監管畫面就自動激活到移動運維管理人員的監視器前。通過系統管理，登記維護人員的進出情況，運維管理人員便可實時監管，同時完成了對維護人員是否按時、按照工作流程保質保量完成現場維護工作的考核。
此外，結合視頻和雙向語音對講功能，實現了遠程指導代維人員工作，提高了維護管理的水平。
4 與傳統基站動力環境監控系統的對比
傳統基站動力環境監控系統是基于基站主設備進行傳送，依賴性較強，基站主設備發生故障將影響到監控。而智能化基站動力環境監控系統則完全是獨立的監控系統，可以有效的解決傳統監控系統存在的弊端。具體比較如表1所示。
從表1的對比可以看到，智能化基站動力環境監控系統與傳統基站動力環境監控系統相比有了很大的提升，實現了智能化、多樣化綜合性的監控功能。在價格方面也只比傳統的監控系統貴一些，隨著大規模的應用，價格將進一步降低。
在傳輸方面目前主要是采用光纖傳輸，則會占用較多的傳輸資源，隨著3G網絡的普及可較多采用無線方式取代光纖傳輸方式，這將大大方便了系統的普及使用。
5 結束語
智能化基站動力環境監控系統對網絡維護工作起到重要作用，它方便了網絡監控工作，有效的預防了偷盜情況的發生，實現的遠程控制達到空調節能，并對處理故障可提供遠程支持，大大提高了網絡運行維護和管理的水平。
當前，智能化基站動力環境監控系統還在不斷增加和豐富各項功能，實現更便捷的遠程故障處理支持等功能。未來趨向于無線傳輸方式的實現，3G無線圖像監控系統將不受距離限制，無需布線，維護方便。所以隨著通信行業的不斷發展，通信網絡站點通過智能化基站動力環境監控系統實現無人監管，才能得以提高生產效益。同時，監控系統和通信調度系統、辦公室自動化系統能夠有機的融合在一起，形成一個綜合的管理系統。
參考文獻：
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[2] 通信局（站）電源系統總技術要求[S]（YD/T1051-2000）
關鍵詞：通信企業 節能減排
中圖分類號：X32 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0136-01
作為能源管理，不能停留在粗放的人為管理、模糊管理上。如何對當前電信行業實施精細化能耗管理，是實施節能減排的關鍵。
能耗管理面臨問題有以下幾個方面。
（1）目前絕大部分能耗管控停留在手工錄入、統計的粗放式管理階段無法實現對各局站的精細化管理，同時也無法對各種節能措施進行有效評估。
（2）目前建設的動力環境監測系統均沒有對能耗數據按節能管理的要求進行分類、分級的采集，也沒有對能耗數據進行分析，導致節能工作缺乏有效的數據及依據。
（3）需要能耗的地方非常之多，幾千個基站、成千上萬的空調和主設備、上千個營業廳和辦公室、隨處都有的照明、LED顯示屏等。通過能耗系統可以找到哪里的能耗持續增長？
（4）通過系統的能耗預測模型找到是哪個站？哪個設備？哪個空調？哪個營業廳？哪個辦公室？哪里的照明、LED等存在能耗浪費情況。
（5）致力于找到哪些方法可以節能減排？以及節能效果的評估。
根據面臨困難，應從以下四方面做好節能減排工作：即管理節能、設備節能、技術節能、結構節能。
“管理節能”，又稱“主動的能源管理”，是指通過對能源使用進行測量、監測和控制的方式以實現持久的節能改變；“技術節能”，又稱“被動的能源管理”則是指針對熱耗所采取的應對措施，以及使用低耗設備等。使用節能設備和裝置（如低能耗照明設備）固然至關重要，但如僅僅如此則是遠遠不夠的。若不對其加以合理控制，這些措施僅僅只能防止能源損失，而不能切實降低能耗，發揮其真正的價值所在。如果要實現持續性增長，各種耗電設備，從直接的電能消耗到照明、供暖和最為重要的電機，再到暖通空調（HVAC）控制系統、鍋爐控制系統等耗電設備或系統，都可以實施管理節能。這包括改變個人的用能習慣和做法，進而改變工作和生活中的行為方式。但是必須明確的是：只有廣泛應用技術控制才能減少電能消耗。
下面結合通信行業具體情況談談四方面節能措施。
（1）管理節能方面有以下幾點。
①做好日常能耗漏洞查堵工作。從2008年至今隨著電信行業一次次分家，機房、設備、辦公等交織混插，用電現象十分混亂。因此日常的能耗檢查工作異常重要。從具體檢查中不斷尋找能耗管理漏洞。
②集中力量對重點區域的設備用電、辦公用電、空調用電、辦公用水進行細分監控工作。這項工作主要依托能耗監測系統的建設，通過能耗監測系統建設細分重點區域能耗情況，達到劃小單元管理。
③結合能耗預算執行情況，聯合審計監察部門對差異很大的繳費項目進行聯合檢查，尋找能耗漏洞，提出改進措施。
④做好能耗應收工作。隨著通信行業的不斷業務擴張，出租門店不斷增加，合作營業廳雨后春筍，如何及時回收出租能耗是能耗管理的關鍵；特別是在電信與聯通關于C網移交后的合用基站能耗清算上存在很大應收、結算工作。
（2）設備節能方面有以下幾點。
①開展現有老舊交換機退網及相繼停開業務對應局用大型空調。
②按照國家相關規定開展小靈通退網。
③梳理改造功率低下的空調、電源開關等。在日常維護中時長發現電源開關本身能耗轉化率低下，本身耗電情況嚴重，只有通過及時更換才能控制個點能耗的增加。
④針對電信行業目前實施的大規模光進銅退情況一定注意光進后原有接入網的退網，通過設備、局點的不斷退網，減少用電付出。
（3）技術節能方面有以下幾點。
①針對耗電大戶的移動基站，根據地理位置可適度實施基站智能通風設施；通過智能通風設施取代基站空調的運行，達到減少能耗支出。
②在移動基站可以全面開展電源設備的休眠技術，通過減少電源機柜本身的用電消耗，減少能耗。
③針對機房或辦公部分區域可采用隔熱膜、隔熱墻的使用，減少太陽直射，減少空調的長期使用。
④根據現有機房情況適度開展局用空調的精確送風，通過精確送風將冷風直接送到設備內部減少空調使用。
⑤針對基站開展基站載扇、載頻的智能關斷技術應用。
（4）結構節能方面有以下幾點。
①針對電路交換機的用戶、機架、端局可開展合并、掉電工作，減少用電。目前縣一級交換機既沒有交換功能，又沒有計費功能；隨著大規模光網城市的建設交換機的合并、掉電勢在必行。
②有條件開展調整電纜線路，拆除用戶少的機房。
③建立云計算：解決服務器的堆放耗電問題。利用云計算可以減少投資、減少能耗、減少空間。根據測算42個刀片服務器等于240臺虛機。因此建立云計算是今后IDC機房建設方向。
在本文中，筆者從通信網絡能耗的特征及其所需的環境入手，就當前通信設備、基站及電源的能耗狀況進行總結，從而綜合分析能耗分布，進而指出有效的節能措施。依托于此，筆者提出構建通信機房節能改造方案與基站節能方案。這些方案對于我國通信企業的節能現狀改良具有很強的現實意義。通信企業應加大能耗方面的管理與控制工作，綜合運用多種信息化技術，結合自身的實際狀況，逐步構建起節能型的通信網絡，只有這樣才能夠實現其自身的可持續發展，有效降低運營成本。
關鍵詞：
通信網絡；網絡能耗；節能技術
目前，我國各項信息化建設工作正穩步開展，通信產業已經成為我國最為重要的支柱性產業之一，對國民經濟發展與人們的日常生活都有著重要的影響。隨著通信網絡的不斷拓展，其所消耗的能源量也不斷上升。盡管其對于單位GDP能耗來講并不算高，然而總量卻非常龐大。在我國，通信網絡所消耗的重要能源為電力及燃油等，這之中電力為主要消耗能源，高達87%，年消耗量約為200億KW•h。2007年，僅中國電信一家耗電量就超過60億KW•h，這些電能主要被用于維持各種設備的運作，其中通信設備的耗電量達到50%，機房空調的耗電量則達到40%，其他電量被用于照明與環境監控等。中國移動的耗電狀況也與之相似，其電能也是主要被用于通信設備與機房空調。隨著我國信息化水平的提升，我國通信網絡規模不斷擴大，位居全球首位。對于通信運營企業來說，其在能源方面的支出成本也不斷增多，達到總成本的3%。為了有效地降低運營成本，通信企業紛紛加大能耗方面的研究與投入，積極開展各項實踐工作，如針對機房空調與通信設備能源消耗方面提出變頻節能、新風節能、新型制冷劑等節能技術。與此同時，其不斷提高信息化水平，實現現代化的節能管理。在新一輪電信重組方案下，通信企業間的競爭將陷入白熱化階段，通信企業要想在激烈的市場競爭下獲得經濟效益就必須有效地控制能耗成本。所以，通信企業必須要構建節能型的組織結構，樹立起綠色建網的新型理念，做好節能減排工作，最大限度地降低能耗，從而實現自身的可持續發展。盡管通信行業的科技含量非常高，其能源消耗量卻非常龐大。通信行業的快速發展能夠滿足社會的通信服務需求，對促進經濟增長與提高人們生活水平具有重要意義。隨著用戶數量的不斷增加，通信網絡的規模不斷拓展，其耗能量也逐步上升。對于通信企業來說，通信設備與機房空調的耗能量最大。整個通信網絡要想穩定運作，就必須保證機房內的溫度與濕度合適，這一點必須要靠機房空調來實現。而機房空調的數量與配置狀況是由通信設備來決定的。因此，在降低能源的過程中應從通信設備能耗入手。
1通信網絡設備的能耗狀況及節能策略
1.1通信網絡設備的耗能狀況。對于傳統的PSTN來說，其最為關鍵的設備為程控交換設備。因為在運作的過程中要實現實時通信，所以程控交換設備的電力供應必須穩定，不可以中斷。為了提高機房內電源的穩定，可以分別設計獨立的路徑。主電源經過不同的獨立路徑最終達到各個機架，所有的機架都能夠獲得兩路電源。在數據通信方面，最關鍵的設備為寬帶交換設備。可以采用直流供電方式（-48v）來滿足ATM/FR的運作需要。在整個IP網絡中，服務器與路由器均為關鍵設備，可以增加UPS設備，從而確保其穩定運作。隨著科技水平的不斷提升，通信網絡內的各種設備也不斷更新。目前，這些設備大多處于新舊交替的階段。傳統PSTN與NGN設備為交換機房的主要設備類型。這之中，傳統的PSNT程控交換設備集成度不高，其往往數量龐大，對空間的需求量非常大，且對環境也有著非常高的要求，能耗量非常大。DNN設備、IP網服務器、寬帶交換機等為數據機房內的主要設備。多數數據機房的服務器都是交流供電的，交流、直流變換次數比較多，每次變換都會損失一定的能量。
1.2通信網絡設備的節能策略。在實現通信網絡設備節能的過程中可以從兩大方面入手，首先是在選擇網元設備的過程中應盡量選擇那些能耗低的、環境要求低的節能設備；其次針對用電負荷應加以適度調整。具體措施包括如下幾點：一是積極開展設備普查工作，及時對那些能耗量大的設備進行更新，大力推廣小型節能設備，從而逐步實現通信網絡設備的高效節能。二是加大軟交換設備的應用率，減少設備占地空間，減少能耗；三是設置設備運作的合理參數，確保其工作狀態最佳。
2通信電源系統的能耗狀況及節能策略
2.1通信電源系統的能耗狀況。以往的通信供電都是采用集中供電的方式，目前其已經逐步實現了分散化的供電方式，提高了網絡運作的穩定性，并有效地降低了能耗。分散式的供電方式使得每個設備都能夠獲得兩個或兩個以上的獨立供電。即便是某一供電系統出現問題，也可以從另一供電系統獲得電力，通信系統能夠正常運作。供電方式缺乏科學性、蓄電池老化嚴重、集中監控不到位是通信電源系統中存在的主要問題。所以系統中的開關電源與UPS設備會出現很多諧波，使得電能質量變差，損耗增多，并引發保護裝置失效、無法啟動后備發動機等嚴重后果。
2.2通信電源系統的節能策略。在供電方面開展節能降耗能夠促使直流供電所與現實通信負荷接近，降低損耗，實現節能，降低成本。分散式的供電方式對用電環境的要求有所降低，在諧波治理技術的應用下，其能夠降低UPS導致的交流諧波失真情況。低諧波輸入可以有效地改善電源給電網帶來的負載狀況，避免其他設備產生的諧波干擾。與此同時，其還能夠有效地降低設備額定容量，使得電源能夠被有效利用。在對通信工程進行設計的時候就應該充分考慮電源系統的節能狀況，選擇多種經濟而節能的設備。
3通信基站的能耗狀況及節能策略
3.1通信基站的能耗狀況。隨著用戶數量的不斷增加，通信基站的數量也相應增多，基站耗電量也逐步加大。以中國移動公司為例，其通信基站的耗電量達到總量的73%。通信基站所涉及到的用電設備非常多，涵蓋主設備、電源設備、空調與傳輸設備等。
3.2通信基站的節能策略。通信企業在建設基站的時候應采用最少的基站來實現通信面積的覆蓋，同時控制單個基站的耗電量。具體操作可以從如下幾點進行：一是對無線網絡進行優化設計。在滿足通信需求的同時，盡可能減少基站的數量；二是根據實際狀況選擇合適的節能技術，使得基站內空調的工作時間能夠降低，借助自然冷空氣來實現機房內的溫度調節；三是加大太陽能、風能等供電系統的應用；四是加大發射功率控制系統的應用力度。
4通信機房空調的能耗狀況及節能策略
4.1通信機房空調的能耗狀況。通信機房內的各種設備決定了通信機房的環境要求。通信機房內的很多設備都是有集成電路與電容等多種電子元器件所構成的，在運作的時候，一部分電能被消耗，一部分電能被轉化成為熱量。這些電子元器件要想穩定運作并擁有較長使用壽命必須要及時消除其產生的熱量。每當其所處的溫度增加10℃的時候，其壽命會減低50%，計算機的可靠性也會大幅度下降。由于機房內設備眾多，產生的熱量非常大，因此必須借助空調調節溫度。所以，基本上所有的通信機房空調都是24小時全年運作的，消耗的電能非常多。
4.2通信機房空調的節能策略。一是選擇變頻、新型制冷劑與技術；二是構建其冷熱分離的通道，這樣能夠促進氣流的有效流動，加快散熱。在當前的機電節能領域中，變頻技術被應用地十分廣泛，在其作用下，我們不需要多次開啟設備來調節溫度，其不僅能降低損耗，還能夠提高效能。新風節能技術是借助自然條件來應用的，當室外溫度低于室內溫度時，可以借助室外的自然新風來降低室內的溫度，從而達到調節溫度的目的。
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