对GSM移动通信基站能耗模型的探讨

摘要：移动通信基站能耗的上升不但增加了通信设备的运行荷载，且使得GSM移动通信基站建设本钱增多，使得通信企业的运营效率降低。本文通过对GSM移动通信基站能耗模型进行分析，对建立样本基站能耗数据采集平台进行探讨。

关键词：GSM移动通信；基站能耗模型；设备耗电；空调耗电；散点图；节能减排

随着科学技术的逐渐发展，移动通信技术的运用范围更加广阔，满足了广大用户社会通信的需求。通信行业调查表现，我国GSM移动通信基站运营期间的电能消耗量不停增加，给运营企业使得了巨大的本钱投资压力。移动通信基站能耗统计难度很大，企业需对GSM移动通信基站能耗增加的原因及处理方法进行研究。若不准时处理移动通信基站的能耗难题，对整个通信行业的可以进行持续发展是不利的。节能减排是一项基本国策，也是企业低成本高效运营的必然选择。移动通信行业的节能减排工作有着和其他行业不同的特点，移动通信基站由于地理位置分散且数量庞大，基站能耗统计难度很大。

一、影响基站能耗增多的因素

基站能耗量增加的原因是多方面，既包括了基站设备的操纵运行，也与设备自身的性能原因相关。在对基站能耗数据的分析中，可得出基站能耗影响因素，企业需透彻研究使得移动通信基站能耗增多的相关原因。建立基站能耗预测模型，并由批量基站的实际能耗数据和预测数据比较可知，加总误差在允许范围内。

1.由于业务量增加产生的原因。随着社会群体通信往来的增多，移动通信基站的业务量大幅度上升，这是使得GSM移动通信基站能耗上升的最直接原因。一般情况下，单站综合话务量、设备耗电量之间存在着紧密的联系，只要某一个原因变化则会使得基站能耗增大。遵照基本理论分析表现，设备耗电量与综合话务量基本呈线性变化，话务量增加的耗电量比截距要小得多；

2.通信载波消耗的原因。过去基站数据信息要借助于有线电缆传递，而现在无线通信技术大范围推广运用后，通信载波成为了GSM移动通信基站传递信息的主要载体。而基站主设备耗电、载波数等之间的线性关系显著，并且也会受到通信站业务量变化的影响。若移动通信基站的设备功率大小不一，其使得的电能消耗也会产生明显的变化；

3.调整工作温度的原因。我国GSM移动通信基站多数设备均在室内工作，但遇到温度过高的气候时则要应用空调进行降温，以免基站设备因温度过高而烧坏。因而，温度原因是影响移动通信基站电能消耗增加的经常看原因，随着气温高低的变化，基站能耗也有明显的波动幅度。室外温度仍是空调耗电的主要表明变量，空调耗电与室外温度出现线性变化。

二、基站能耗影响因素分析

基站中的主要耗电设备包括基站设备、基站空调、传输设备和电源设备，其中基站设备和基站空调设备耗电占到基站总耗电的90%以上。下面就对基站主设备和空调设备耗电的影响因素进行分析，分析过程分为两步：

（1）猜想基站能耗影响因素

通过直观的判断和对专业人员的咨询等方式列出可能影响耗电量的相关因素，猜想得出的基站能耗影响因素

（2）筛选确定自变量

利用样本基站能耗数据采集平台收集到的数据，经过大量的散点图定性和定量分析，确定基站耗电自变量。

三、基站能耗统计模型的创建

随着计算机技术在GSM移动通信基站中的运用，对基站能耗透彻研究有助于运营商控制本钱。我国电能能源消耗量日趋增多，尤其是在夏冬两季的用电量更是超出平常的2倍～3倍。GSM移动通信基站在建设期间一定要考虑电能消耗原因，这相比保持基站持续、稳定、安全通信的前提条件。本次分析对GSM移动通信基站能耗模型综合设计，主要包括了以下几方面：

1.设备耗电模型

考虑到GSM移动通信基站组成的设备形式各式，在设备好点模型创建时要考虑到各设备及元器件的能耗大小，从而对各个环节的电能消耗详细统计分析。此次研究以载波数和话务量作为自变量、设备耗电量作为因变量进行二元一次线性回归，综合设计后得到的设备耗电模型如下：

Y（基站设备耗电量）＝B＋载波数×载

波系数＋综合业务量×综合业务量系数

2.空调耗电模型

空调运行是基站电能消耗较多的部分，尤其是在气温变化后的空调耗电量将持续增加。此次GSM移动通信基站能耗模型的设计中，各个墙体类型的基站都参考了重点的指标，主要以室外温度和设备耗电量作为自变量、空调耗电量作为因变量进行二元一次线性回归。经过相比研究后，选定的空调耗电模型如下：

Y＝B＋室外平均温度×温度系数＋设备耗电×设备耗电系数

3.能耗模型调试

当所有能耗模型创建之后，通信技术人员要根据有关的标准数据对模型进行调试，从而包管所建立的模型可以达到基站能耗研究的要求。本次主要联合样本基站采样数据创建了耗电模型，将其应用于批量同类基站进行基站能耗预测。再参照数据收集后获得的自变量数据，对基站能耗大小进行综合预测，确定基站能耗的具体误差大小，再对模型结构适本地调整改进，一定要包管基站能耗误差小于1％，这样才气符合标准要求。

四、样本基站能耗数据采集平台

根据覆盖类型、设备厂家、设备类型等分类属性挑选样本基站。在样本基站建设远端电量采集模块，分设备和空调分别采集基站的耗电量。为了研究温度对空调耗电的影响，在样本基站室内外装设温湿度表，实现对典型基站温湿度数据的监控。采集的样本基站耗电数据和温湿度数据通过GPRS DTU传送到监控中心进行处理。

五、GSM移动通信基站维护的策略

根据社会主义科学发展观的要求，通信行业在发展期间要注重能源消耗量的控制，以最低的电能消耗创造最大的经济效果与利益，这才是通信运营商长期发展的包管。根据GSM移动通信基站能耗模型的设计、调试等结果看，使得基站电能消耗量增大的主要原因是设备耗电、空调耗电两大方面。

1.对发生故障的处理

故障发生后不但造成基站设备受损，且会在故障期间增大基站的电能消耗。据相关方面的调查统计，基站故障发生后电能消耗量上升20％左右。若维护期间发生GSM移动通信基站故障，通信企业一定准时安顿技术人员到现场抢修，做好基站故障难题的处理。另外，还要协调好整个通信系统的运行。

2.定期进行维护保养

GSM移动通信基站正常运行状态下要做好维护工作，根据基站运行的情形定期维护办理。基站办理人员根据运营必要，制订不一样周期的维护体制，包管基站设备的电能消耗持续在均衡状态。若维护期间发现基站设备受损或元器件破坏，则要准时更新处理。

3.增强性能

通信企业要坚持改革创新，对GSM移动通信基站结构改良，经过提升基站设备的性能达到降低电能消耗的作用。增强并完善基站基础维护，从维护周期和维护项目上做到分等级基站维护的针对性和差别性，从而可行降低设备故障的发生率，促进基站设备的稳定运行。

六、结束语

全球移动通信系统为通信行业的发展创造了广阔的平台，为广大用户传递了各种形式的数据信息。GSM移动通信基站的功能与早期相比变化甚大。由于移动通信用户数量的增多，基站电能的消耗量也在不停增大，使得通信运营企业的建设本钱变多，降低了通信行业的运营效率。■

参考文献

［1］陆丹丹.GSM移动通信基站建设期间必要注意的能耗难题［J］.通信科技分析，2010，30（14）：53－56.

［2］杨永林.研究通信工程采取系统维护方案（进行工作的具体计划或对某一问题制定的规划）的意义［J］.复旦大学学报，2010，21（16）：3