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中图分类号:TP317 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0059-01
前言
随着城市化的发展对环境的影响问题,节能减排已经成为我国的重要基本国策,在城市建设中,通信运营商也在积极的开展节能减排工作,以减少对环境的影响,节约能源和成本。随着近期移动通信网络的发展、基站节能新技术的推广应用,为进一步提高新建基站整体能效水平,实现通信运营商整体节能目标,需要推广基站节能的新技术。
基站节能是一个系统工程,需对其各个组成部分进行综合考虑。基站节能技术主要分为无线、电源、空调环境、建筑和结构等专业内容。
1 无线节能技术
目前移动的无线网络制式主要有以下几种:TD-LTE、TD-SCDMA和GSM,以下是这几种网络采用的节能手段。
1.1 TD-LTE基站智能节电
随着TD-LTE网络的大规模建设,LTE智能节电技术得到快速发展。目前较为成熟的TD-LTE节能技术包括以下几种。
(1)符号关断,是eNodeB根据业务量的变化,适时启动符号级别的功放关闭功能,在没有业务的符号时段内关闭功放,降低基站能耗。根据实验室理论测试,在较低业务负荷(30%以下)时,采用该技术可节约能耗3-5%左右。
(2)MIMO通道关断,是指eNodeB根据业务量的变化,当用户数及无线资源利用率下降至设定的条件时,关断部分射频通道,在业务负荷上升时适时开启通道。对8通道设备而言,关闭4路通道,可节约能耗35-40%左右。
(3)小基站关断/开启,是指在宏基站覆盖范围内部署热点小基站场景下,当区域内的业务量降低到一定阈值时,宏基站可以承载全部业务量,此时关闭小基站;当区域内的业务量上升到一定阈值时,则适时打开小基站。打开此功能可降低小基站功耗30%左右。
1.2 TD-SCDMA基站智能节电
TD-SCDMA基站设备智能节电技术主要包括BBU基带板卡关断和RRU基于时隙的PA关断。
(1)BBU基带板卡关断,该功能是在业务负荷较低时,通过集中分配或实时迁移零散的业务至一块或少数几块基带板卡的处理资源上,在话务负荷低于一定的安全门限下,关断或休眠空闲的处理板卡。当业务量上升时,在正常工作的处理板卡仍存在部分处理资源空闲时,提前打开之前被关断的处理板卡,以避免处理资源不够导致的话务拥塞。
(2)RRU基于时隙的PA关断,该功能是利用TDD系统的时隙转换开关,在检测到某个下行时隙空闲时,实时关闭下行工作时隙,实现节省发射功率,节约功耗。此外为进一步提升节电效果,可以通过时隙优先策略集中分配或迁移零散时隙业务至一个或少数几个时隙上,以关闭更多空闲时隙。
1.3 GSM基站智能节电
GSM基站智能节电技术是通过采用硬件或软件控制的动态功率控制技术,实时评估基站小区载频上的话务量水平,对空闲资源进行关断或调整,实现动态节电的目的。
(1)GSM双密度载波基站智能节电技术,主要包括基于负荷的时隙级PA关断和基于负荷的TRX/PA关断。
(2)GSM多载波基站智能节电技术,主要包括基于负荷的智能调压和基于负荷的射频通道关断。前者同时适合于单通道和双通道射频模块,后者仅适合于双通道射频模块。仅开启智能调压节电功能时,基站节电率约10%;同时开启智能调压和射频通道关断功能时,基站节电率约20%,但具体效果与业务负荷有直接关系,业务负荷越低、节电效果越明显。
2 电源节能技术
目前,移动通信基站电源节能措施主要包括:模块休眠技术、高效整流模块、铁锂电池、高温电池、氢燃料电池、太阳能风能基站等节能技术。
2.1 开关电源休眠技术
开关电源整流模块休眠技术是根据负载电流大小,与系统的实配模块数量和容量相比较,通过智能“软开关”技术,来自动调整工作整流模块的数量,使部分模块处于休眠状态,把整流模块调整到最佳负载率下工作,从而降低系统的带载损耗和空载损耗,实现节能降耗。
2.2 蓄电池节能技术
基站蓄电池技术主要包括新型电池技术和蓄电池组恒温箱。其中新型电池技术的应用是指通过采用新型蓄电池,使基站环境温度在满足主设备要求的条件下可从28℃提高到30℃或35℃,从而减少或部分取消站点空调等温控设备的配置,降低基站能耗。目前已试点的新型电池技术主要有磷酸铁锂电池和高温铅酸电池等。
2.3 可再生能源
可再生能源是指消耗后可得到恢复补充,不产生或极少产生污染物的能源,如太阳能、风能、生物能、水能、氢能等。太阳能、风能、水能类可再生能源受自然条件的影响较大,需要有较丰富的太阳能、风力、水能资源,初期建设成本高,但具有低排放与可循环利用等方面的优势,是市电供电方式的有益补充。氢燃料电池受燃料供应的影响较大,但其温度适应性强、低噪音、无污染的特性,使其成为基站后备电源的一种良好选择,也是国家科技部提倡和推广的一种环保产品。
2.4 电能采集
电能采集是实现耗电数据的自动采集、异常用电监控、规范电费校验、加强电费财务报账管理的有效手段,能够实现进一步挖掘节能降耗潜力,节省运营成本。
2.5 直供电
直供电是指通过电力部门直接接入的,价格同市场价格的市电引入方式;转供电是指从业主或其他非供电企业配电系统接入的市电引入方式。新建基站应优先考虑采用直供电方式进行外市电接入。
3 空调环境节能技术
3.1 智能通风
智能通风类设备适用于室外空气洁净度较好的有机房基站,是一种向通信基站提供空气过滤、循环、运行控制的设备,自身不带制冷元件,通过引入外部冷空气,排出内部热空气为基站降温,减少空调压缩机的开启时间,实现节能的目的,降低能耗延长压缩机系统的使用寿命。智能通风类设备可独立使用,也可与基站空调配合使用。根据各地气候条件与基站自身条件的不同,采用智能通风类节能措施后,空调全年平均节电率约20%。
3.2 热管换热
热管换热机组适用于需要空调制冷且全年室内外温差>5℃累计时间较长地区的有机房基站。热管换热机组自身不带制冷元件,利用室内外温差和机组内部循环工质相变为基站降温,减少空调压缩机的开启时间,实现节能的目的,降低能耗延长压缩机系统的使用寿命。该设备工作时,室内外空气隔绝,不影响基站内的洁净度。热管换热机组可独立使用,也可与基站空调配合使用。根据各地气候条件与基站自身条件的不同,采用热管换热机组后,空调全年平均节电率约10%。
3.3 热交换器
热交换器适用于无机房基站使用,该设备集成在室外机柜柜门上,工作时机柜内外空气隔绝,通过空气循环与换热芯体为室外机柜降温,不带制冷元件且可集成加热设备,当机柜内部空气温度高于机柜外部环境空气温度时,热交换器可以为机柜散热,当机柜内部空气温度低于0℃时能启动加热器给柜内设备加热。热交换器的风机具有调速功能,可根据负荷变化调机转速。
4 总结
电能在通信企业能源消耗中占有绝对比重,节能在电信行业势在必行。在国内电信市场日益饱和、杀手级业务缺失的压力下,降低能耗节约开支实乃摆脱困境、提升利润的有效途径。移动通信基站节能是一项长期、复杂的系统工程,贯穿于规划建设、日常维护、技术改造等各环节,必须处理好网络安全与节能效果、投入成本与节能回报率等多方面的关系。盲目增加节能产品未必能达到理想的节能效果。移动运营企业应深入了解整个网络设备的实际运行状况和能耗构成,对不同条件下设备运行数据实行有效跟踪分析,摸索行之有效、成本效益俱佳的解决方案。
参考文献
关键词 绿色节能基站 SDR软基站技术 分布式基站 高效率功放
以全球移动通信系统(GSM)为代表的2G网络,而且有以通用移动通信系统(UMTS)为代表的3G网络,而长期演进(LTE)技术也已经开始逐步商用。每一代技术都有其自身的一整套通信设备,包括从基站到核心网等一系列的网元。每一代新技术的引入都叠加了一套新的设备,这是传统上普遍采用多网共存建网方式造成的。显然,对于这种建网方式,随着多代技术的不断采用,网络系统设备及配套设备规模将不断增加,从而导致网络能耗相应大幅增长。
据统计,无线通信系统中,约80%的能耗来自基站系统。如何在保证用户业务以及基站覆盖和演进能力的前提下,实现移动网络的节能降耗是绿色基站实现的关键。本文将对绿色基站的构架和实现技术进行探讨,寻求基站节能降耗的有效途径。
1 SDR软基站技术
软件无线电(SDR)软基站是基于SDR技术设计和开发的基站。SDR技术采用了开放的模块化结构,基带处理功能可以通过不同的软件模块来实现,软件可以随着器件和技术的发展不断更新或扩展。当前,软件无线电主要通过现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、通用处理器(GPP)实现。与传统的基于FPGA以及DSP的SDR相比,基于高性能GPP的SDR系统可以降低通信系统开发和调试的复杂度,具有更好的灵活性和可扩展性。基于高性能GPP的SDR系统能极大地节省系统的硬件成本和人力成本。
软基站与传统基站最大的不同之处在于其射频单元(RU)具备软件可编程和重定义的能力,进而实现了智能化的频谱分配和对多标准的支持。SDR软基站解决方案使得运营商可以将多种频段下的多种制式网络融合成为一张网络,简化了网络整体结构,极大地减少系统网元与配套设施,从而能大幅降低站点能耗。
以亚太地区某领先运营商的2G/3G替换项目为例。该运营商原有网络的单个典型站点,使用了3个传统机柜来组成GSM900+GSM1800+UMTS2100网络,功耗为4 280 W。采用SDR基站进行单站容量替换(同时增加了UMTS900的覆盖)后,单站典型功耗降低了57%。这里仅仅比较了单站功耗.由此可见,SDR基站在节能降耗上效果明显。
2 分布式基站技术
SDR软基站模块化设计理念,使得基站形态得以不断革新。基带处理单元+射频拉远单元(BBU+RRU)分布式基站使得网络部署更加灵活。分布式基站将SDR基站的基带单元和射频单元独立开来,彼此之间用光纤相连射频单元可以直接安装在楼顶或铁塔上面,通过几米的跳线和天线直接相连,减少了传统长达几十米的馈线投资和损耗,降低了功放输出功率要求,节省了设备能耗。另外,随着功耗的减小,射频单元可以采用自然散热技术,不需要空调甚至风扇配置,大幅降低了配套功耗,也降低了设备噪声。
基带处理单元可以灵活地插入原有传统电源或传输机架中,或者直接安装在墙上与支架上,从而将空间占用减少到最低程度,可减少征地、机房建设以及空调配套等费用。
3 高效率功放技术
在基站整体功耗中,射频部分的功耗占据了最大部分,而功放又是射频中功耗最大的部分,约占射频部分总体功耗的80%。此外,基站耗电量的降低可以减少设备发热量,相应空调的耗电量也会相应减少。因此,提高功放效率是降低基站主设备功耗的有效手段。
高效率功放的设计主要从功放电路应用、器件选型和工艺突破等几方面来开展。功放种类从传统昂贵的线性前馈功放,经过AB类高功放,发展到了与数字预失真(DPD)技术配合的Doherty功放。功放芯片从横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)慢慢向氮化镓(GaN)、高压异质结双极晶体管(HVHBT)等新器件发展。整个功放的效率从不到10%提升到现在的45%,并朝50%以上努力。目前,DPD+Doherty功放技术是整个无线通信基站系统的主流应用。
DPD可使信号预失真,它将一个预失真元件与功放元件级联,由于预失真元件实现的非线性失真与放大器展示的非线性失真数量相当但作用相反,因此能够实现高度线性的功放输出。
Doherty 功放技术包括载波放大器C(Carrier)和峰值放大器P(Peak)两部分。载波放大器在接近饱和的状态时工作,以获得较高的效率,大部分信号通过该放大器放大;峰值放大器只在峰值到来时才工作,大部分时间不消耗功率。它们的合成输入输出特性的线性区比单个放大器的线性区有较大扩展,从而保证信号落在线性区的前提下获得较高的效率。
持续提升功放效率的需求驱动功放技术不断发展,目前新的功放技术还有包络跟踪(ET)功放技术、数字开关功放技术等。
综上所述,基于SDR的系统架构和分布式产品形态改变了传统的多频段多技术制式网络建设模式,极大地降低了网络能耗,并促进了新型能源的应用基于SDR平台的BBU+RRU新一代基站已经在全球大规模部署。其突出的绿色节能特性在全球应用中得到客户的信赖。。功放技术进步及智能节电技术的运用进一步提升了资源利用率,减少了排放。无线网络节能降耗,需要多种节能手段和技术的综合应用,但基站自身的技术进步与创新是绿色基站解决方案的根本。
参 考 文 献
[1] 李少谦. 移动通信运营对绿色通信的技术需求. 绿色革命的移动无线通信会议论文集,2009
[2] 贾春明,费晓菲. SDR软基站拓展3G网络新平台. 世界电信,2008(12)
[3] 牟永建. 中兴通讯的分布式软基站解决方案. 邮电设计技术,2008(4)
[4] 肖俊,李江,谭双江. 基站节能减排技术浅析. 邮电设计技术,2010(6)
[5] 刘星,蔡文洲. 节能基站构建生态型TD网络. 移动通信,2009(12)
D network base station implementing technology of green energy
Guo Hongyan
(TEDA Polytechnic,Tianjin 300457,China)
关键词:无线基站;机房;节能减排;技术
中图分类号: TN92 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-153-2
0 引言
随着我国经济的快速发展,科学技术水平的不断提高,通信行业逐渐成了国民经济的支柱产业。通信行业的兴起给人们的生活带来了翻天覆地的变化,为人们提供了一种方便、快捷的沟通交流方式。但是,伴随人们环保意识的增强,很多人开始关注通信行业对能源的消耗和环境的污染,尤其是无线基站机房中有大量耗能设备。因此,对于无线基站实施节能减排技术势在必行,不仅能够有效降低能耗,节约资源,而且有助于提高通信企业的经济效益。
1 无线基站机房能耗分析
如图1所示,为无线基站机房能耗分布图。由图可知,在无线基站内部主要能耗由基站主设备(通信设备)、空调系统及通信电源系统组成。其中基站主设备大约占基站总能耗的50%,空调系统能耗占总能耗的40%左右,而通信电源系统能耗占总能耗的5%―10%。从数据可以看出,在无线基站机房中主要能耗为基站主设备和空调系统。基站主设备用电主要在网设备数量及其功耗,同时业务信道载频负荷的变化也会引起基站系统耗电很大的波动;为了保证基站机房内适合各设备的运转,需要空调系统来维持,所以,空调系统是机房内主要耗能设备;而通信电源系统在工作时产生了电磁转换的损耗、滤波的能量消耗,造成电能的损耗。由此我们可以分析得出,要想在无线基站机房内应用节能减排技术,就要从三个方面入手:主设备的节能减排、空调系统的节能减排以及无线基站建筑的节能减排。
2 无线基站机房节能减排技术
2.1 主设备的节能减排
2.1.1 智能载频关断技术
在无线基站机房中,话务量与载频之间存在直接的关系,当话务量较大时,载频必须处于正常状态,而如果话务量较少时,载频依旧处于正常状态就会造成资源的浪费。因此,我们可以采取智能载频关断技术对依据话务量的大小合理控制载频状态,以此达到节能效果。具体而言就是,当话务量较小时,智能软件将分散的话务量集中,关闭空闲的载频;当话务量较大时,智能软件可以自动将关闭的载频激活,使其保持正常状态运行。智能载频关断技术通常适用于人口流动频繁且规模较大的区域,由于这种区域的话务量变化相对明显,因此可以依据话务量的变化情况实施智能载频关断技术。
2.1.2 DTX(不连续发射)
有时,人们会在静音状态下使用通信设备通话,而语音信号在静音状态下依旧进行着信号的传送,并且整体通话的一般时间被静音所占据,这种情况下,会对无线基站的通信设备造成一定的损耗。而DTX技术,也叫不连续发射技术就是可以合理控制通信设备的语音信号传送,当通信设备处于静音状态时,采用DTX技术可以阻止语音信号的传送,降低了无线基站通信设备的损耗,不仅如此,应用DTX技术还可以有效降低信号干扰,从而提高通话质量,可谓是一举两得。
2.2 空调系统的节能减排
2.2.1 空调变温度设定技术
空调的工作参数影响着能源的消耗量。而在传统的通信行业中,无线基站机房内的空调一直保持固定的工作参数,对资源造成极大的浪费。因此,要想实现节约能耗的目的,就应该合理利用空调变温设定技术根据具体情况对空调工作参数做出调整,不仅要适应基站环境温度,而且也要保证基站内设备的正常工作,同时让每一台空调都实现最大化的运行效率。空调变温度设定技术对于无线基站机房的工作具有重要意义,而且适用度也比较高,在保证了基站内工作温度的前提下,还能实现节能减排的良好效果。
2.2.2 空调变频改造技术
随着科学技术水平的提高,变频空调受到越来越多人的青睐。虽然它的价位相比传统空调略高,但是因为其采用了变频控制系统实现了节约能耗的目的,所以,综合分析,变频空调在节能减排方面具有很大优势。无线基站机房的空调要想节约能耗,也可以采用变频改造技术,通过对空调压缩机改装变频控制器,从而调节压缩机运转速度,实现合理使用能源的目的。同时,对空调应用变频改造技术还能减少噪音,延长空调使用寿命。
2.2.3 新风能技术
新风能技术的工作原理是将室外的自然冷风与无线基站内的热风进行交换,交换过程需要一个新风节能装置起到相互促进的作用。新风能技术的优点就在于可以充分利用室外冷风来实现降低无线基站内温度的目的,从而达到节能减排的效果。由此可见,如果应用新风能技术对无线基站外的环境要求较高,因此,新风能技术适合于室外环境良好的地区。
2.3 无线基站建筑的节能减排
2.3.1 优化保温层的设置
无线基站通过设置保温层可以减少能源的流失,从而实现资源的最大化利用,起到节能环保的效果。通常而言,对无线基站设置保温层时要考虑到地域的差异,主要是南方、北方之分。而建筑保温层设置的水平高低决定了温度传导速度的快慢,要想使温度传导速度降低,就要提高保温层的设置水平。因此,在我国北方地区,为了减少热量的流失应该采取措施优化保温层;而在南方,夏季温度较高需要设置保温层隔热,在冬季可以通过拆卸保温层实现有效散热。
2.3.2 隔热节能
设置隔热设施也是实现无线基站建筑节能的有效措施。其原理是通过隔热设施可以减少太阳辐射,也就是基站外的热量要想进入基站内就受到阻隔,从而降低了热量的传递,减弱空调的负荷,最终实现节能减排。在我国北方夏季温度较高,隔热设施可以有效减少基站外热量传递到基站内;而南方与北方相比一年四季温度都较高,因此设置隔热设施是非常必要的。
总而言之,要想使通信行业得到长足发展,积极落实国家节能环保的政策是至关重要的,要想降低无线基站机房能源消耗可以从主要设备、空调系统以及基站建筑节能三方面入手。面对当前我国发展趋势,在无线基站内引入节能减排技术能够有效降低能源消耗量,达到节能环保的目的,不仅有利于通信行业的发展,而且能够进一步促进我国环保事业的发展。
参 考 文 献
[1] 林玉龙.无线基站节能减排技术的应用[J].广东通信技术,2011,04:28-30.
节能减排是中国政府为推动国民经济又好又快发展而采取的一项重大举措,同时环保也是全球性的热门话题。国内移动运营商积极响应政府号召,顺应国际发展趋势,及时推出“绿色行动”计划。
由于通信网络在其建设过程中也会消耗土地、电力等大量资源,因此通信产业节能,将可以从需求方面减少能耗。移动通信行业的节能减排,应该基于单位产品的指标来衡量其能耗、效率等,所以对于节能减排工作指标,可以从单位产品的功耗、产品的集成度、产品的适用性、产品的平滑演进能力等几个方面来满足RoHS标准的衡量。
近日,中国移动与包括上海贝尔阿尔卡特在内主要设备供应商正式签署“绿色行动计划”战略合作协议,由此全面启动了以节能减排工作为核心的绿色行动计划。针对运营商的新需求,上海贝尔阿尔卡特建立专门的工作组,创建以节能减排为核心的新型合作模式,并积极探索实现通信产品节能减排的路子,推出了创新的GSM无线解决方案,包括新的无线基站,TwinTRX双载频,MCPA多载频等,可以帮助运营商大幅降低产品的功耗,实现网络系统的节能减排,低成本高绩效地实现GSM网络建设和发展。
无线产品可持续发展
阿尔卡特朗讯凭借领先的技术和精心的设计,使得无线产品拥有优越的品质,良好的设备兼容性和平滑的演进能力,例如:BSC采用新的技术,集成度大大提高,单机柜容量,满配置达到2000TRX,并支持未来IP传输;基站兼容性好,无线模块完全通用,TwinTRX和后续的MCPA多载频模块都可以兼容于现网的基站设备,最大限度地节省了运营商的投资和运营维护成本。
阿尔卡特朗讯GSM基站单机柜可以支持GSM900和DSC1800双频基站,当采用TwinTRX模块后,标准单机柜最大可以支持24TRX,适应特殊场景网络扩容的需求。TwinTRX真正做到完全兼容以前的机架,支持普通单载频和双载频混插配置,提高机柜利用率,保护了运营商的投资。TwinTRX的功耗更低,该模块采用最新的芯片技术以及创新的功放技术,载频功放的效率提高20%以上。同时,Twin载频不但可以应用于MBI/MBO/CBO这些新型基站,而且可以应用于G3/G4这些老型号基站,支持与原有载频混插,支持跨扇区配置,扩容灵活、工程实施简单方便,节省投资运维成本。
所有的宏蜂窝基站都只有三种主要模块,这三种模块在室内及室外基站中完全通用,基站模块种类最少,集成度最高,工程维护方便,减少了废板废料的污染和排放,而且新的模块可以在现网中平滑引入,不需要对现网设备进行替换,保护用户的投资,真正实现了节能降耗。
阿尔卡特朗讯还将不断加大GSM产品研究开发,推出可持续发展的产品,包括RRU射频拉远,新型基站SBO,支持MCPA多载频模块,一个物理模块可以支持多个逻辑载波,是技术发展的趋势,它可以有效提高功放效率和集成度,大大降低了整个设备的功耗,进一步满足运营商节能降耗,绿色环保的要求。
基站节能四点体会
阿尔卡特朗讯持续创新,推出的无线基站采用多项先进技术和设计,即保证设备的高可靠性,又可实现节能降耗。主要体现在以下几个方面。
第一,BTS基站采用热交换器,自然散热技术,完全避免了散热部件带来的额外功耗,降低了对内置风扇,外部电源,空调等设备的要求,同时提高了设备稳定性。
第二,BTS推出双载频模块,增大基站容量,占地面积减少50%,功耗降低15%~30%,重量减少50%;基站采用最新的芯片技术以及创新的功放技术,使得未来基站功放效率提高了30%-50%,实现单板同一性能下的最低功耗。TwinTRX双载频板支持与单载频混插,提高机柜利用率;
第三,BTS采用低功耗的设计,基站的散热大大降低,因此GSM基站对散热风扇的要求就大大降低,也就降低了用风扇散热产生的噪音污染,并进一步节省机房空调的功耗和消除噪音污染。
第四,BTS智能载频关断功能和功放关断功能结合载频不连续发射、优先分配BCCH载频和功率控制功能,可以进一步降低载频功耗。
提高基站稳定性和适应性
阿尔卡特朗讯的基站性能稳定高,环境适应性强:室内型MBI基站可以支持-5℃~+45℃的环境温度,适当的调节机房空调温度,基站都可以适应,从而降低基站的综合功耗;室外型MBO基站可以支持-45℃~+55℃的环境温度,可以满足特殊场景的部署需求。
除了无线产品稳定性,基站的无线性能参数也高:接收机灵敏度高达-116dBm,可选的60w高功率载频,支持四路接收分集和发射分集,提高覆盖范围达20%到40%,帮助运营商利用最少的基站获得最大的网络覆盖。
特别值得一题的是:2006年6月底,数十套CBO室外站在施工难度最高,环境最恶劣的青藏铁路沿线得到了现网考验,整个基站系统经受了海拔4600米到5300米高寒地带,高原环境的验证,设备供电采用太阳能,传输都是采用卫星和微波传输方式,CBO与太阳能供电及卫星传输等配套设备配合良好,证明了Evolium无线基站产品的高性能,可以低成本高绩效地满足地区覆盖的要求。针对地广人稀,地形起伏多变的广域网覆盖环境,还使用60W高功率基站,有效帮助移动运营商改善无线网络覆盖质量,降低运营成本。
未来的3G时代,移动基站的设计与建设将呈现一些新特点、新需求。作为全球领先的全球通信/IT行业网络能源产品及解决方案的供应商,艾默生网络能源对3G宏基站、分布式基站及室内覆盖等应用模式进行了深入分析和研究,并提出相应的供电解决方案。
宏基站模式
宏基站是目前应用数量最多、使用范围最广的基站类型之一,3G时代仍将得到广泛应用,并主要以室内型宏基站及室外型宏基站两种模式出现。
室内型宏基站供电方案:典型的室内型宏基站由独立的机房及内部安置的各类设备构成。在3G网络中,宏基站继续沿用上述建站形制的同时,共站等一系列新的应用模式亦不断出现。对于已有电源扩容能力不足的站点,通过新增电源的方式进行共站改造,仅需根据新增NodeB设备的实际情况配置合适的电源系统及蓄电池组即可。室外型宏基站供电方案:室外型宏基站主要由户外3G设备及户外通信电源构成。艾默生网络能源的解决方案集选址灵活、安装便捷、成本低廉、稳定可靠等多种优点于一体,不仅能满足通信设备供电的基本要求,还具有容量大、可靠性高、节能等优良性能。
分布式基站
艾默生网络能源针对分布式基站的应用特点,以RRU供电模式为切入点,提出了RRU直流远供、RRU交流远供及RRU独立供电等三种方案。
RRU直流远距离供电方案:分为室内方案和室外方案两种。当基站具有独立的机房时,采用室内组合式通信电源为BBU及远端RRU供电的模式。当基站无独立机房时,则使用户外建站的方案。该方案使用户外电源系统作为通信设备的动力平台。
RRU交流远距离供电方案:当基站具有独立机房时,通信电源为BBU提供-48V直流供电。同时,通信电源内置逆变器,将-48V直流电逆变为220V交流电后,为远端分布安装的RRU单元交流供电;当基站没有独立机房时,可使用户外建站的方案。EPC户外电源用户空间中内置BBU及逆变器。BBU采用直流供电,而远端RRU单元则使用由逆变器提供的220V交流供电。RRU独立供电方案:根据RRU自身供电制式、容量及使用场景的不同,就近采用以EPC户外电源系统为动力平台的直流供电方案,或者以室内一体化交流电源/室外UPS为动力平台的交流供电方案。在该方案中,由于为每一台RRU都配置了独立的供电平台,站点建设和运营总成本会因此上升,故该方案更适合应用于某基站个别RRU单元需要独立供电方案的场景中。
室内覆盖应用及其供电方案
3G业务超过70%的数据业务发生在室内,室内覆盖将占有极为重要的地位。以多个RRU单元采用同一电源供电或是独立供电为划分依据,室内分布式基站可划分为集中供电及分散供电方案。
RRU集中供电方案:可以在布线机房内安装小容量直流通信电源为BBU就近供电。当基站采用直流型RRU时,该通信电源可同时为远端RRU单元提供远距离直流集中供电。RRU分散供电方案:单独的RRU通过配置独立的-48V通信电源或UPS实现交流或直流独立供电,两种方式均具有不间断供电的功能。而某些场所也可以采用RRU直接引入楼宇220V交流市电的方案。