节能基站构建生态型TD网络

2019-10-02 版权声明 举报文章

节能基站构建生态型TD网络

【摘要】在TD网络建设中实现节能减排是势所必至,而基站节能又是其中的关键。文章详述了中兴通讯自主研发的低能耗绿色基站,其RRU功放效率提高35%以上,基带板每载波功耗降低50%以上;分析了智能单板节电技术和智能时隙节电技术应用于绿色基站所产生的效果。

【关键词】TD BBU RRU 智能单板节电技术 智能时隙节电技术

1 引言

2007年12月4日,中国移动与部分移动通信主设备供应商以及部分主流配套设备供应商正式签署了“绿色行动计划”战略合作协议,涉及移动通信主设备、网络优化设备、天馈线、电源设备、空气调节设备等多个产品领域,由此发起了通信行业的节能减排行动。

中兴通讯作为首批参与这项行动的设备供应商,积极响应,发挥其在移动通讯领域的丰富经验与优势,从整网建设和运营的角度统筹考虑企业产品、生产运输各个环节的节能减排行为,提出了多项创新技术,并成功应用于中国移动TD网络建设中,与中国移动一起实现TD网络的节能减排。

在TD网络建设中,中兴通讯与中国移动建立了专门的联合工作组和常态化的沟通渠道,以节能减排为新型合作模式,通过技术革新提高了产品的多项节能减排指标,特别是在降低基站能耗方面的研究,为业界做出了一系列里程碑式的贡献。

2 中兴通讯的绿色基站

据统计,基站的能耗占据了通信设备能耗的70%以上,因此基站节能是节能减排的关键。中兴通讯多年来一直潜心于降低设备功耗、提高设备效率方面的研究,至今已经投入了大量人力财力,在这方面取得了丰硕的成果,自主研发的多项节能技术和产品已经广泛应用于中国移动TD网络中。

中兴通讯自主研发的系列化低能耗绿色基站,集合了多项专利技术,比如高效率功放、高集成度基带处理板、智能节电技术等。该绿色基站是基于中兴通信第一代基站――光纤基站应运而生的,光纤基站将传统馈线基站分成BBU和RRU两个单元,从而使基站分部件分单元降低能耗成为可能。光纤基站RRU部分的功率放大器是绿色基站节能的关键,既要保证线性指标,又要大幅度降低能耗,技术难度非常高,一直是业界关注的焦点。

从TD网络一期以后,中兴通讯一直致力于如何提高RRU功放效率的研究,在TD二期网络建设前推出了新的RRU产品,其功耗水平达到了业界最低。在新一代RRU产品中采用数字预失真(DPD)技术以后,功放效率能够提高到20%,使RRU的功耗最大降低40%;而传统基站采用回退技术,功放效率提高非常有限,最高也只能达到9%。为了进一步挖掘节能降耗的潜力,中兴通讯第三代低功耗基站走得更远,采用更加先进的Doherty技术,功放效率又上了一个新台阶,大幅提高到35%以上,在业界遥遥领先,再次引领业界潮流,必将为TD三期网络建设发挥更大的作用。

另外,绿色基站中的另一项创新技术,则是采用了一系列业界集成度最高、功耗最低的基带处理板。绿色基站使用的基带板也经历了一个不断提高、不断升级的过程,才有了今天如此高集成度和功耗的设备。通过在一期网络的实际应用和测试中,发现基站的基带板功耗有待进一步改进,于是有了二期时广泛使用的6载波基带板,它的每载波功耗减少到了7.5W,功耗降低了47%;而在三期将要开始之前,基带板的每载波功耗已经减少到了4W,降低了50%以上。

以上节能技术和设备在实际网络中的应用,带来了显著的规模效益,使全网能耗有了大幅度降低,为实现“到2010年单位业务量能耗同比2005年下降40%”的“绿色行动计划”总体目标,提供了切实的保障。

3 智能节电技术

除了硬件节能技术的进步,配套软件的同步跟进、根据业务特点合理利用资源也至关重要。中兴通讯实现了业务低流量时段的设备智能节电功能,进一步降低基站的电能消耗,从而大大减少二氧化碳的排放。

一方面,采用智能单板节电技术:由RNC统计出当前话务量,对于低话务时段,基站自动关闭基带处理板,使用高性能9载波基带板,S666站型需要配置两块,在低话务量时,S333的容量(一块基带板)就可以满足需要,降低整机功耗30%以上。另一方面,采用智能时隙节电技术:利用TD系统的时分特性,当设备处于低话务时段时,分布在不同时隙的用户,可以集中汇聚到少量时隙上,关断其它空闲时隙,达到节电的目的。目前已投放市场的RRU都可以支持该功能,比如R08i关闭一个时隙,可以节电8%,关闭两个时隙,可以节电16%(见图1)。

以S666站型为例,传统基站功耗1240W,而中兴第二代低能耗绿色基站,采用高效率功放、高集成度基带处理板等技术后,功耗仅有775W,仅为传统基站的62%左右。如果再采用软件智能节电技术加以控制,可以进一步降低基站功耗。同时,设备的低能耗也带来了机房配套设备(如空调、传输、电源)等能耗的降低。据统计,采用绿色基站后,空调耗电量降低20%~50%,配套电源设备耗电降低30%~45%。

4 结束语

2008年12月,中国移动完成了TD二期网络招标工作,中兴通讯获得了济南、长沙、武汉、福州、大连、太原、拉萨、西宁、哈尔滨、乌鲁木齐、石家庄等11个城市,总共25%的市场份额。在这些城市的网络建设中全部采用了第二代低能耗绿色基站,今年1月份全部设备已经到货。以10000个基站为例,中兴通讯TD绿色基站相比普通基站每年可以节省1亿度电。按1公斤标准煤发出2.8度电的标准,这等于减少3.8万吨标准煤的消耗,可减少二氧化碳排放量9.7万吨,相当于2.5万多辆轿车行驶1年的排放量。

在竞争激烈的通信行业,采用绿色基站已成为运营商提高竞争力、快速降低运营成本、提升盈利的有效手段,也是保护生态环境、节约能源的最优选择。TD绿色基站为“环保生态型精品网络”打下了坚实的基础,帮助运营商成为资源节约企业,推动环境友好型社会的形成。中兴通讯将一如既往地与您携手,让我们的天更蓝、水更清、空气更洁净,让网络与自然更和谐。

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