GSM移动通信基站能耗模型的研究

摘要 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。新时期社会主义现代化建设阶段到来，促进了移动通信系统功能的优化改进，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断增大，导致通信运营企业的建设成本变多，降低了通信行业的运营效率。本文主要分析了GSM移动通信基站能耗模型的相关问题。

关键词 GSM移动通信；基站；能耗模型

中图分类号TN92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）55-0199-02

通信行业调查显示，我国GSM移动通信基站运营期间的电能消耗量不断增加，给运营企业造成了巨大的成本投资压力。若不及时处理移动通信基站的能耗问题，对整个通信行业的可持续发展是不利的。

1 导致基站能耗增多的因素

经过长期研究发展，导致基站能耗量增加的因素是多方面，既包括了基站设备的操作运行，也与设备自身的性能因素相关。为了满足新时期社会主义科学发展观的需要，企业需深入分析导致移动通信基站能耗增多的相关因素。

1）业务因素。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，这是导致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，只要某一个因素变化则会导致基站能耗增大。按照理论研究显示，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）载波因素。传统基站数据信息要借助于有线电缆传递，而当前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，同时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，其导致的电能消耗也会产生明显的变化；

3）温度因素。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利用空调进行降温，以免基站设备因温度过高而烧坏。因而，温度因素是影响移动通信基站电能消耗增加的常见因素，随着气温高低的变化，基站能耗也有明显的波动幅度。如：室外温度仍是空调耗电的主要解释变量，空调耗电与室外温度呈现线性变化。

2 创建基站能耗统计的模型

目前，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必须要考虑电能消耗因素，这对于保持基站持续、稳定、安全通信的前提条件。随着计算机技术在GSM移动通信基站中的运用，对基站能耗深入分析有助于运营商控制成本。本次研究对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多样，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研究[1]。此次分析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[2]。经过对比分析后，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，从而保证所构建的模型能够达到基站能耗分析的要求。本次主要结合样本基站采样数据创建了耗电模型，将其使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，再对模型结构适当地调整改进，必须要保证基站能耗误差小于1%，这样才能符合标准要求。

3 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益，这才是通信运营商长期发展的保证。根据GSM移动通信基站能耗模型的设计、调试等结果看，导致基站电能消耗量增大的主要因素是设备耗电、空调耗电两大方面。

3.1 处理故障

故障发生后不仅造成基站设备受损，且会在故障期间增大基站的电能消耗。据调查统计，基站故障发生后电能消耗量上升20%左右[3]。若维护期间发生GSM移动通信基站故障，通信企业必须及时安排技术人员到现场抢修，做好基站故障问题的处理。此外，还要协调好整个通信系统的运行，如图1：

3.2 定期维护

GSM移动通信基站正常运行状态下要做好维护工作，根据基站运行的状况定期维护管理。如：基站管理人员根据运营需要，制定日、周、月、年等不同周期的维护制度，保证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，则要及时更新处理。

3.3 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，通过提升基站设备的性能达到降低电能消耗的作用[4]。如：加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异性，从而有效降低设备故障的发生率，促进基站设备的稳定运行。

4 结论

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。移动通信基站能耗的上升不仅增加了通信设备的运行荷载，且使得GSM移动通信基站建设成本增多，导致通信企业的运营效率降低。因而，企业必须深入分析导致GSM移动通信基站能耗增加的因素及处理方法。

参考文献

[1]陆丹丹.GSM移动通信基站建设期间需要注意的能耗问题[J].通信科技研究，2010，30(14)：53-56.

[2]金子文.通信工程构建时监测系统的规划设计研究[J].现代通信技术，2010，16(5)：86-88.

[3]杨永林.分析通信工程采取系统维护方案的意义[J].复旦大学学报，2010，21(16)：33-35.

[4]陈如青.导致通信基站效率降低的因素与处理[J].国外通信工程，2010，25(19)：22-25.