劉 星 蔡文洲
【摘要】在TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中實現(xiàn)節(jié)能減排是勢所必至,而基站節(jié)能又是其中的關(guān)鍵。文章詳述了中興通訊自主研發(fā)的低能耗綠色基站,其RRU功放效率提高35%以上,基帶板每載波功耗降低50%以上;分析了智能單板節(jié)電技術(shù)和智能時隙節(jié)電技術(shù)應(yīng)用于綠色基站所產(chǎn)生的效果。
【關(guān)鍵詞】TD BBU RRU 智能單板節(jié)電技術(shù) 智能時隙節(jié)電技術(shù)
1 引言
2007年12月4日,中國移動與部分移動通信主設(shè)備供應(yīng)商以及部分主流配套設(shè)備供應(yīng)商正式簽署了“綠色行動計劃”戰(zhàn)略合作協(xié)議,涉及移動通信主設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備、天饋線、電源設(shè)備、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備等多個產(chǎn)品領(lǐng)域,由此發(fā)起了通信行業(yè)的節(jié)能減排行動。
中興通訊作為首批參與這項行動的設(shè)備供應(yīng)商,積極響應(yīng),發(fā)揮其在移動通訊領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗與優(yōu)勢,從整網(wǎng)建設(shè)和運營的角度統(tǒng)籌考慮企業(yè)產(chǎn)品、生產(chǎn)運輸各個環(huán)節(jié)的節(jié)能減排行為,提出了多項創(chuàng)新技術(shù),并成功應(yīng)用于中國移動TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,與中國移動一起實現(xiàn)TD網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能減排。
在TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,中興通訊與中國移動建立了專門的聯(lián)合工作組和常態(tài)化的溝通渠道,以節(jié)能減排為新型合作模式,通過技術(shù)革新提高了產(chǎn)品的多項節(jié)能減排指標(biāo),特別是在降低基站能耗方面的研究,為業(yè)界做出了一系列里程碑式的貢獻(xiàn)。
2 中興通訊的綠色基站
據(jù)統(tǒng)計,基站的能耗占據(jù)了通信設(shè)備能耗的70%以上,因此基站節(jié)能是節(jié)能減排的關(guān)鍵。中興通訊多年來一直潛心于降低設(shè)備功耗、提高設(shè)備效率方面的研究,至今已經(jīng)投入了大量人力財力,在這方面取得了豐碩的成果,自主研發(fā)的多項節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中國移動TD網(wǎng)絡(luò)中。
中興通訊自主研發(fā)的系列化低能耗綠色基站,集合了多項專利技術(shù),比如高效率功放、高集成度基帶處理板、智能節(jié)電技術(shù)等。該綠色基站是基于中興通信第一代基站——光纖基站應(yīng)運而生的,光纖基站將傳統(tǒng)饋線基站分成BBU和RRU兩個單元,從而使基站分部件分單元降低能耗成為可能。光纖基站RRU部分的功率放大器是綠色基站節(jié)能的關(guān)鍵,既要保證線性指標(biāo),又要大幅度降低能耗,技術(shù)難度非常高,一直是業(yè)界關(guān)注的焦點。
從TD網(wǎng)絡(luò)一期以后,中興通訊一直致力于如何提高RRU功放效率的研究,在TD二期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前推出了新的RRU產(chǎn)品,其功耗水平達(dá)到了業(yè)界最低。在新一代RRU產(chǎn)品中采用數(shù)字預(yù)失真(DPD)技術(shù)以后,功放效率能夠提高到20%,使RRU的功耗最大降低40%;而傳統(tǒng)基站采用回退技術(shù),功放效率提高非常有限,最高也只能達(dá)到9%。為了進(jìn)一步挖掘節(jié)能降耗的潛力,中興通訊第三代低功耗基站走得更遠(yuǎn),采用更加先進(jìn)的Doherty技術(shù),功放效率又上了一個新臺階,大幅提高到35%以上,在業(yè)界遙遙領(lǐng)先,再次引領(lǐng)業(yè)界潮流,必將為TD三期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)揮更大的作用。
另外,綠色基站中的另一項創(chuàng)新技術(shù),則是采用了一系列業(yè)界集成度最高、功耗最低的基帶處理板。綠色基站使用的基帶板也經(jīng)歷了一個不斷提高、不斷升級的過程,才有了今天如此高集成度和功耗的設(shè)備。通過在一期網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用和測試中,發(fā)現(xiàn)基站的基帶板功耗有待進(jìn)一步改進(jìn),于是有了二期時廣泛使用的6載波基帶板,它的每載波功耗減少到了7.5W,功耗降低了47%;而在三期將要開始之前,基帶板的每載波功耗已經(jīng)減少到了4W,降低了50%以上。
以上節(jié)能技術(shù)和設(shè)備在實際網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,帶來了顯著的規(guī)模效益,使全網(wǎng)能耗有了大幅度降低,為實現(xiàn)“到2010年單位業(yè)務(wù)量能耗同比2005年下降40%”的“綠色行動計劃”總體目標(biāo),提供了切實的保障。
3 智能節(jié)電技術(shù)
除了硬件節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步,配套軟件的同步跟進(jìn)、根據(jù)業(yè)務(wù)特點合理利用資源也至關(guān)重要。中興通訊實現(xiàn)了業(yè)務(wù)低流量時段的設(shè)備智能節(jié)電功能,進(jìn)一步降低基站的電能消耗,從而大大減少二氧化碳的排放。
一方面,采用智能單板節(jié)電技術(shù):由RNC統(tǒng)計出當(dāng)前話務(wù)量,對于低話務(wù)時段,基站自動關(guān)閉基帶處理板,使用高性能9載波基帶板,S666站型需要配置兩塊,在低話務(wù)量時,S333的容量(一塊基帶板)就可以滿足需要,降低整機(jī)功耗30%以上。另一方面,采用智能時隙節(jié)電技術(shù):利用TD系統(tǒng)的時分特性,當(dāng)設(shè)備處于低話務(wù)時段時,分布在不同時隙的用戶,可以集中匯聚到少量時隙上,關(guān)斷其它空閑時隙,達(dá)到節(jié)電的目的。目前已投放市場的RRU都可以支持該功能,比如R08i關(guān)閉一個時隙,可以節(jié)電8%,關(guān)閉兩個時隙,可以節(jié)電16%(見圖1)。
以S666站型為例,傳統(tǒng)基站功耗1240W,而中興第二代低能耗綠色基站,采用高效率功放、高集成度基帶處理板等技術(shù)后,功耗僅有775W,僅為傳統(tǒng)基站的62%左右。如果再采用軟件智能節(jié)電技術(shù)加以控制,可以進(jìn)一步降低基站功耗。同時,設(shè)備的低能耗也帶來了機(jī)房配套設(shè)備(如空調(diào)、傳輸、電源)等能耗的降低。據(jù)統(tǒng)計,采用綠色基站后,空調(diào)耗電量降低20%~50%,配套電源設(shè)備耗電降低30%~45%。
4 結(jié)束語
2008年12月,中國移動完成了TD二期網(wǎng)絡(luò)招標(biāo)工作,中興通訊獲得了濟(jì)南、長沙、武漢、福州、大連、太原、拉薩、西寧、哈爾濱、烏魯木齊、石家莊等11個城市,總共25%的市場份額。在這些城市的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中全部采用了第二代低能耗綠色基站,今年1月份全部設(shè)備已經(jīng)到貨。以10000個基站為例,中興通訊TD綠色基站相比普通基站每年可以節(jié)省1億度電。按1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)出2.8度電的標(biāo)準(zhǔn),這等于減少3.8萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗,可減少二氧化碳排放量9.7萬噸,相當(dāng)于2.5萬多輛轎車行駛1年的排放量。
在競爭激烈的通信行業(yè),采用綠色基站已成為運營商提高競爭力、快速降低運營成本、提升盈利的有效手段,也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源的最優(yōu)選擇。TD綠色基站為“環(huán)保生態(tài)型精品網(wǎng)絡(luò)”打下了堅實的基礎(chǔ),幫助運營商成為資源節(jié)約企業(yè),推動環(huán)境友好型社會的形成。中興通訊將一如既往地與您攜手,讓我們的天更藍(lán)、水更清、空氣更潔凈,讓網(wǎng)絡(luò)與自然更和諧。