【摘要】 介紹了基站節(jié)能減排的主要方案，討論了基站節(jié)能減排技術(shù)適用場(chǎng)景及效果，給出基站應(yīng)用節(jié)能減排方案的建議。

【關(guān)鍵詞】 通信基站 節(jié)能減排 方案

一、引言

能源問(wèn)題是制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要問(wèn)題，國(guó)家“十二五”發(fā)展綱要將能源消耗指標(biāo)作為“十二五”規(guī)劃目標(biāo)中最重要的約束性指標(biāo)之一，并制定了2015年要實(shí)現(xiàn)萬(wàn)元GDP綜合能耗要下降16%的目標(biāo)。

近些年，隨著通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大，通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能源需求日益增長(zhǎng)。從移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的能耗結(jié)構(gòu)分析，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站能耗占總能耗的78%以上，因此，基站節(jié)能減排的研究對(duì)于通信行業(yè)的節(jié)能減排有著重要的意義。

二、基站主要節(jié)能減排方案

通信基站的節(jié)能減排方案主要有兩類：一類是與基站主設(shè)備有關(guān)，另一類是與基站配套有關(guān)。

（1）基站主設(shè)備節(jié)能

基站主設(shè)備功耗主要有機(jī)柜功耗和載頻功耗組成，其中機(jī)柜功耗主要是由控制板、風(fēng)扇和合路器等設(shè)備構(gòu)成的，功耗相對(duì)固定，占主設(shè)備能耗的比重也較??；載頻功耗主要由基帶功耗、射頻信號(hào)功耗、靜態(tài)功放功耗和動(dòng)態(tài)功放功耗組成，是主設(shè)備能耗的主要組成部分。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在做載頻配置時(shí)一般要滿足忙時(shí)話務(wù)數(shù)據(jù)量的需求，所以在閑時(shí)載頻的利用率會(huì)比較低。載波智能關(guān)斷技術(shù)正是利用了這一特性，當(dāng)某個(gè)載頻不承載話務(wù)量時(shí)，通過(guò)關(guān)斷此載頻的功放來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。時(shí)隙智能關(guān)斷技術(shù)原理類似于載波智能關(guān)斷，當(dāng)某個(gè)時(shí)隙不承載話務(wù)時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)隙的功放電源將會(huì)關(guān)閉，相對(duì)于載頻智能關(guān)斷，時(shí)隙智能關(guān)斷技術(shù)控制更加精確，控制效率更高。載頻和時(shí)隙智能關(guān)斷基本不受周圍環(huán)境限制，采用時(shí)隙智能關(guān)斷技術(shù)優(yōu)于載頻智能關(guān)斷，基站主設(shè)備大概能夠節(jié)能12%左右。

（2）基站配套節(jié)能

基站配套設(shè)備是為了保證基站主設(shè)備正常工作而引入的輔助設(shè)備，主要包括空調(diào)、電池等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，配套設(shè)備的能耗在基站整體能耗的50%左右，為了減少配套設(shè)備能耗，出現(xiàn)了分布式基站（BBU+RRU）。

分布式基站把基帶、主控、傳輸、時(shí)鐘等功能集成在基帶單元BBU（Base Band Unit），把收發(fā)信機(jī)、功放等中射頻集成在射頻單元RRU（Remote Radio Unit）。射頻單元與基帶單元之間通過(guò)光纖連接。分布式基站BBU體積小，可以安裝到原有機(jī)房或集中放置，以達(dá)到節(jié)省機(jī)房、空調(diào)等其它配套設(shè)施的目的。同時(shí)，分布式基站BBU和RRU之間使用光纖連接，損耗很小，同樣功耗下，具有更高的接收靈敏度和天線端發(fā)射功率。分布式基站在傳輸和供電條件允許的情況下基本不受環(huán)境限制，適用面很廣。常溫區(qū)域，能耗比傳統(tǒng)宏站減少5-22%。BBU也可以裝在室外機(jī)柜中和RRU同站址建設(shè)，類似于一體化基站，節(jié)能效果更明顯，但室外機(jī)柜的環(huán)境與機(jī)房環(huán)境始終存在差距，對(duì)設(shè)備性能、壽命都有一定影響。

基站機(jī)房作為傳統(tǒng)的基站配套設(shè)施，目前情況下在一些環(huán)境下還是不可或缺的，機(jī)房?jī)?nèi)溫度的升高主要是電氣設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)熱導(dǎo)致，智能通風(fēng)系統(tǒng)充分利用機(jī)房室內(nèi)外的溫差而形成熱交換，依靠大量的空氣流通，有效地將機(jī)房?jī)?nèi)的熱量迅速向外遷移，是一種高效的節(jié)能技術(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，室外溫度為10-25℃時(shí)智能通風(fēng)節(jié)能效率最高，可以達(dá)到60%左右。智能通風(fēng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與其過(guò)濾器面積設(shè)置有關(guān)，實(shí)驗(yàn)表明過(guò)濾器面積增加50%，壽命可增加70-80%。智能通風(fēng)系統(tǒng)不適用于空氣污染嚴(yán)重的地區(qū)。

智能熱交換系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)，換熱芯體等組成，通過(guò)高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬換熱芯體，利用熱交換降低室內(nèi)溫度。智能熱交換實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)外空氣的隔絕，避免引入室內(nèi)污染，節(jié)能效率比智能通風(fēng)低，對(duì)設(shè)備要求高，經(jīng)濟(jì)效益也稍差一些。

熱管系統(tǒng)是基于制冷劑在管道內(nèi)部自然流動(dòng)，進(jìn)行熱量傳導(dǎo)。熱管避免了引入污染，但成本相對(duì)較高，熱管節(jié)能效率低于智能通風(fēng)，高于熱交換。

電源柜是整個(gè)基站的動(dòng)力之源，提高電源柜的效率是一種節(jié)能手段，主要有高效整流模塊和整流模塊休眠，這兩種技術(shù)采用可以減少4%-7%的能耗。

在基站中的設(shè)備，除蓄電池外，基站、傳輸及電源設(shè)備都可以承受30-40℃溫度。利用分區(qū)控溫原理，采用專用電池柜，保證電池工作在10-25℃，就可以在機(jī)房溫度達(dá)到30℃以上才啟動(dòng)空調(diào)，達(dá)到節(jié)能的目的。根據(jù)測(cè)算，采用電池柜可以節(jié)約空調(diào)能耗20-50%左右。

三、小結(jié)

主設(shè)備的時(shí)隙關(guān)斷技術(shù)，分布式設(shè)備，和電源柜的高效整流模塊和整流模塊休眠技術(shù)基本不受周圍環(huán)境限制，適應(yīng)性廣，建議采用。對(duì)于有機(jī)房的基站，當(dāng)周圍空氣質(zhì)量較好的情況下，建議采用智能通風(fēng)系統(tǒng)；當(dāng)周圍有污染，建議采用熱交換系統(tǒng)或熱管系統(tǒng)。采用電池柜也是一種很好的節(jié)能方式，還可以延長(zhǎng)電池工作壽命。