基站主设备节能技术研究

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1、基站主设备节能技术研究(图)梁志平　潘峰　　　　　【关键词】　基站  节能　　能源问题是制约经济发展的主要问题，在国家“十一五”发展纲要中特别强调指出能源问题的紧迫性，提出了要把节约资源作为基本国策，并将能源消耗指标作为“十一五”规划目标中最重要的约束性指标之一。作为移动运营商，中国移动和中国联通也都提出了自己的节能减排目标，中国移动的基本目标是2010年单位业务量耗电量比2005年下降30%，中国联通近期目标是到2010年单位业务量能耗较2005年下降20%。　　从移动网络的能耗结构分析（图1），无线网能耗占总能耗的比重比较

2、大，达到了77.7%，而中国移动和中国联通在全国的无线基站数超过了55万个，因此，基站节能技术的研究对于移动运营商的节能减排有着重要的意义。基站耗电主要由主设备耗电和配套设备耗电组成，本文将从基站主设备的能耗结构出发，对主设备节能技术原理及适用性进行分析。图1XX移动各专业能耗结构分析　　基站主设备功耗主要有机柜功耗和载频功耗组成（图2）：其中机柜功耗主要是由控制板、风扇和合路器等设备构成的，占主设备能耗的比重较小；载频功耗主要由基带功耗、射频信号功耗、静态功放功耗和动态功放功耗组成，是主设备能耗的主要组成部分。因此，基站主设

3、备节能可以从载频功耗等方面进行分析。图2基站主设备能耗结构图载波智能关断　　无线网络每天的话务量基本都有双忙时的概念，基本上上午10点和下午7点会出现峰值忙时，此时的忙时话务量达到最大，而在其他时间（比如：0-8点）话务量就比较低。无线网络在做载频配置时一般要满足忙时话务量的需求，所以在闲时载频的利用率会比较低。载波智能关断技术正是利用了话务量的这一特性，当某个载频不承载话务量时，可以通过关断此载频的功放来达到节能减排的目的（图3）。图324小时话务量分析　　在载频智能关断的控制上，可以从时间和话务量两个维度上进行控制：在时间

4、维度上可以设置载频智能关断的时间，比如每天的0-7点开启此功能；在话务量维度上，当某个小区的信道占用数低于某一个值时，选择一个空闲载频进行关断，当某个小区的信道占用数高于某一个值时，可以开启一个关断的载频。这两个维度可以单个使用，也可以同时使用，各个设备厂家在载频智能关断上也有一定的差异。　　采用载频智能关断技术，基站主设备大概能够节能10%左右，但根据目前试点情况还不具备大规模推广的条件，主要是因为依据话务量进行载频开关不能实时进行，一般是5-15分钟为一个判断周期，因此，当有突发话务发生时，会造成接入失败或者掉话。技术成熟

5、度有待验证，建议在试点的前提下逐步推广，同时不建议在VIP基站中使用。时隙智能关断　　时隙智能关断技术原理类似于载波智能关断，当某个时隙不承载话务时，对应时隙的功放电源将会关闭，相对于载频智能关断，时隙智能关断技术控制更加精确，控制效率更高。在实现的方式上，不同厂家存在较大的差异，有些厂家时隙智能关断基于硬件，不需要手动设置就能够实现实时的时隙关断，有些厂家智能关断基于软件，需要手动设置，这给大范围推广和维护带来一定的难度。　　采用时隙智能关断，基站主设备能够节能12%左右，存在的问题类似于载频智能关断，建议在试点的情况下逐步

6、推广，不建议在VIP基站中采用。双密度载频　　双密度载频（图4）通过在一块单板上集成两个载频的收发信机来实现。从结构上分析，双密度载频子系统由双密度收发信单元DTRU（DoubleTransceiverUnit）和背板DTRB组成。DTRU支持模块支持两个载波的处理能力，主要包括三个基本模块：基带与射频单元DBRU（DTRUBasebandandRFUnit）、功率放大单元DPAU（DTRUPowerAmplifierUnit）和双密度载频电源DTPS（DTRUPowerSupplyUnit）。可以看出，双密度载频共用了基带、

7、射频、功放和电源单元，相对于单密度载频能够节省大量的能耗。　　采用双密度载频，基站主设备能够节能30%-40%，同时能够节约20%的机房空间，这对于机房资源比较紧张的地区有比较大的采用空间。但是，对于原来已有的老基站，一般不能支持简单的双密度载频替换，主要是因为射频或者机柜不能兼容。因此，双密度载频建议在新建基站和设备采购中推广。图4 双密度载频结构图BBU+RRU　　BBU+RRU分布式解决方案（图5）是把传统的GSM基站分成两个相对独立的单元：基带单元（BasebandUnit）和远端射频单元（RemoteRadioUni

8、t）。基带单元由基带处理板组成，构成一个资源池，可以供多个RRU共享。RRU则提供了信号的射频处理功能，两者之间采用光纤进行连接。BBU通过Abis接口与BSC通信，RRU通过Um接口与手机终端进行通信，两者构成分布式基站架构。这样，BBU可以集中放置在主设备机房或者置于室外