江敏健

?

移動通信機房中的節(jié)能減排技術分析

江敏健

廣東宜通世紀科技股份有限公司，廣東 廣州 510000

節(jié)能減排技術是當前移動通信機房建設的關鍵。它希望從整體上降低企業(yè)生產運維能耗，解決傳統機房能耗難題。簡單指出了當前國內移動通信企業(yè)機房的能耗現狀及問題，并分析了多項節(jié)能減排技術在移動通信機房中的實際應用要點。

節(jié)能減排技術；移動通信機房；能耗狀況

近年來，隨著信息化時代的快速發(fā)展，我國通信業(yè)務也呈現高速發(fā)展態(tài)勢，移動通信業(yè)務規(guī)模持續(xù)擴大，但也同時面臨嚴峻挑戰(zhàn)，比如通信行業(yè)能耗的持續(xù)上升就導致企業(yè)運營成本不斷增高。因此國家相繼出臺了節(jié)能減排技術等相關政策，希望助力移動通信業(yè)務的健康快速發(fā)展。

1 國內移動通信機房的能耗現狀

當前互聯網技術日新月異，移動通信網絡呈現規(guī)模不斷增長之勢。就我國國內來看，已有的基站數量超過500萬個。雖然它們完成了巨大規(guī)模的通信任務，但也同樣消耗巨大，不可估量，對國家的通信產業(yè)經濟效益與社會效益發(fā)展進程帶來了嚴重的負面影響。如果按照當前國內的通信行業(yè)業(yè)務發(fā)展現狀看，它的能源消耗構成主要包括了3項基本內容，分別為電耗、油耗與耗材。對于移動通信行業(yè)發(fā)展來說，電耗無疑是第一消耗，如營業(yè)、生產、辦公、生活等等都需要耗電，整體耗電量超過80%。當然耗材量也相當大，如網絡通信設備建設與維護、機房建設、無線設備、機房空調系統等等都需要大量耗材。在如此巨大的耗能背景下，移動通信機房能源消耗結構就出現了嚴重的不合理問題。它所凸顯的結果就是網絡結構嚴重不合理，電源設備缺少符合現代化發(fā)展的智能化監(jiān)控設備，與國家提出的節(jié)能減排政策背道而馳。

對于移動通信企業(yè)來說，節(jié)能減排技術則應著重從通信機房能耗控制與調整方面展開。

2 移動通信機房能耗的現存問題

從技術角度講，由于電耗在移動通信機房能耗中占比最大，因此移動通信企業(yè)才倡導節(jié)約用電。就目前企業(yè)中已有的通信機房電能消耗分配來看，可將其劃分為兩大環(huán)節(jié)：通信設備耗電與機房環(huán)境耗電。前者主要是指通信機房中主力設備及相關配套電源設備的耗電，比如大型交換機、無線通信設備以及各種數據設備和供配電設備都需要消耗大量電能。反觀配套設備就包括了各種照明、蓄電池、通信電源、機房空調、監(jiān)控用電設備等等，它們的耗電量同樣巨大。根據過往對實際工程實踐的相關數據統計，目前的通信機房總耗電中通信機房的用電設備比例超過45%，而配套電源設備所消耗的電能大約在10%，如圖1所示。

圖1 移動通信機房設備用電能耗分布示意圖

一般情況下，移動通信機房中的設備都屬于常年應用設備，可能存在嚴重的技術陳舊問題；而且由于未能采用新技術，因此它們的能耗也相對偏高，種種原因就造成了整個機房設備網絡結構的嚴重缺陷。另外，由于移動通信機房涉及設備數量眾多，它們所組成的網絡結構也相對復雜，網絡層級、網元節(jié)點相對偏多，這也大幅增加了網絡設備的基本能耗。由于許多移動通信機房明顯缺乏符合現代企業(yè)生產要求的智能化控制系統，因此其供電效率明顯偏低，供電系統能耗增加。當然，某些無線基站的機房空調系統也缺乏智能調節(jié)監(jiān)控系統，無法根據機房運行變化標準掌控環(huán)境溫度，而空調由于長期處于開機狀態(tài)會消耗大量能源，因此從各個方面來看當前移動通信機房都需要選擇并使用節(jié)能減排技術[1]。

3 移動通信機房的節(jié)能減排應用分析

通信樞紐機房和無線基站機房是移動通信機房中的兩大重點基建設施。前者面積較大，是能耗產生大戶；后者單個面積較小（20?m2不到），設備不多，但其數量巨大（全國超過40萬個），所以整體算來它的通信網絡能耗也超過70%。因此從節(jié)能減排技術角度來看，應就這兩大環(huán)節(jié)展開相應操作。

3.1 通信樞紐機房的節(jié)能減排應用分析

3.1.1 主力生產運行設備節(jié)能減排

一般情況下，通信樞紐機房中的所有網絡設備都是根據現實工程需要分期分批建設安裝而成的，所以機房中新舊設備的使用壽命、能耗指標、維護技術標準也參差不齊。針對這種情況，需要提出有針對性的節(jié)能減排技術操作。

針對早期安裝的某些通信樞紐機房設備，應采取技術改造或直接更換的對策，目的是淘汰某些高耗能但低效率的陳舊設備。另外還要對設備的用電負荷進行相應的調整，保證所有設備都能實現節(jié)能減排相關指標。

在新增設備的選擇方面則主要以低能耗、高級程度為主，選擇那些節(jié)能效果良好的通信設備，嚴格遵照能耗指標進行設備選型。

通信網絡的整體設計方面應思考它的合理性與組織優(yōu)化過程，保證網絡結構被有效調整，特別是針對通信網絡IP的技術發(fā)展優(yōu)化，需要首先滿足網絡結構簡化，有效縮減網元數量，這也是間接節(jié)約設備資源，以實現節(jié)能減排的基本目標。

除了需要做到上述3點外，還需要大幅提高移動通信機房的通信設備利用率，在滿足設備網絡運行要求的基礎上規(guī)避設備低負荷運行情況的出現，即要避免極端能耗問題出現，節(jié)約電能。

3.1.2 空調輔助系統節(jié)能減排

在移動通信機房中，空調系統的實際應用價值非常高，如空調機組、設備機柜排列等等都是空調系統的重要分支設備，它們主要用于控制空調系統的組織化氣流流向與具體風量，保證風路高效，并滿足精確控制要求。當然，空調系統也能針對機房內部所有設備起到一定保護作用，例如對熱風冷風的交換，構建自然冷風隔離裝置等等。這種冷熱交換效率的提升可有效降低空調系統的整體能耗。目前許多新移動通信機房通常會針對新機采取下送風方式，將機柜排列成面對面或背對背的基本方式，這樣可以實現對氣流的合理組織，保證空調系統為移動通信機房各個設備精確送風，達到節(jié)能減排的預期效果[2]。

3.2 通信無線基站的節(jié)能減排技術應用分析

移動通信無線基站中存在大量設備，設備繁雜而且耗能相對巨大，例如其中的無線主設備耗電量巨大，會占到基站的45%以上。

移動無線通信設備基站主設備的節(jié)能減排技術包含了3種技術：分布式基站組網技術、載頻智能管段技術以及多密度載頻技術。

一是分布式基站組網技術，源自第三代移動通信全新組網模式，即BBU（Building Base band Unit）+RRU（Remote Radio Unit）組網模式。組網組合是基于基站帶來各種技術內容的，例如RRU、BBU等等。它們都合理利用光纖代替?zhèn)鹘y射頻饋線，有效降低了射頻饋線的電能損耗。由于采用了分布式基站組網技術，因此相應地提高了兩大模塊的功能應用效果，滿足了節(jié)能減排技術的要求。

二是載頻智能管段技術。它屬于典型的無線網載頻技術，需要以日常移動通信機房的數據傳輸量作為基本標準，利用閑時載頻應用量不高的特點，結合智能管段手段完成對數據量的監(jiān)控過程，客觀反映移動通信機房中良好的節(jié)能目標。

三是基于多密度的載頻技術。它基于同一塊單塊模塊集成大量的載頻收發(fā)信號，主要應用于射頻、功放等等技術功能，也能合理應用于基帶、電源單元等多個部位。相比于傳統的單載頻及雙載頻，多密度載頻的能耗更低，非常適合于為移動無線基站的通信運營過程節(jié)能減排[3]。

4 總結

傳統移動通信機房在建設過程中是存在瓶頸的，節(jié)能減排意識與技術均處于落后狀態(tài)，所以本文才結合實際提出了若干新技術。本文所探討的這些新技術也希望全面提升移動通信機房的各個方面節(jié)能降耗水平，保證機房系統整體始終處于健康運行狀態(tài)，保證機房長期處于健康高效運營狀態(tài)。

[1]李銘承. 試分析節(jié)能減排技術在移動通信機房中的作用[J]. 無線互聯科技，2014（12）：67.

[2]常軍. 探究節(jié)能減排技術在移動通信機房中的應用[J]. 低碳地產，2016（14）：431.

[3]李博. 節(jié)能減排技術在移動通信機房中應用探討[J]. 中國新通信，2015（24）：128.

Analysis of Energy Saving and Emission Reduction Technology in Mobile Communication Room

Jiang Minjian

Guangdong Eastone Century Technology Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510000

Energy saving and emission reduction technology is the key to the current construction of mobile communication equipment. It hopes to reduce the energy consumption of production and operation of enterprises as a whole and solve the problem of energy consumption in traditional equipment rooms. The paper briefly points out the current status and problems of energy consumption in the domestic mobile communication enterprise computer room, and analyzes the practical application points of a number of energy saving and emission reduction technology in the mobile communication equipment room.

energy saving and emission reduction technology; mobile communication room; energy consumption status

TN929.5；F206

A