淺析基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備降低耗電的新方法

肖達(dá)斯

【摘要】 通信行業(yè)基站耗電量比較大，這使得無(wú)線(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行損耗加劇，同時(shí)也在一定程度上增加了運(yùn)營(yíng)的成本，總體的利益也會(huì)受到影響。為了進(jìn)一步節(jié)省耗電量，提高總體效益，本文根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提出了降低耗電的有效新方法，以供相關(guān)實(shí)踐參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】 基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備 降低耗電 新方法

在科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展日新月異的今天，通信行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭也非常迅猛，為越來(lái)越多的客戶(hù)提供了更快更新的服務(wù)。同時(shí)伴隨而來(lái)的問(wèn)題也不斷顯現(xiàn)，尤為重要的就是基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備的耗電量與日俱增，給能源的供給帶來(lái)一定的壓力，也不符合發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的要求。因此要先從耗電的原因上逐一分析，再根據(jù)基站的地理位置、建造結(jié)構(gòu)等特征采用合理的新舉措。

一、影響基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備耗電的因素

導(dǎo)致通信基站耗電量增加的原因主要包括無(wú)線(xiàn)設(shè)備本身的性質(zhì)特點(diǎn)以及對(duì)無(wú)線(xiàn)設(shè)備的操作方法。企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，不僅要為客戶(hù)提供較為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，同時(shí)也追求高利潤(rùn)低成本的運(yùn)營(yíng)方式。但是通信無(wú)線(xiàn)設(shè)備的使用方面有著行業(yè)的特殊性，基站的分散程度比較大，在電能的消耗量上也非常大，因此影響無(wú)線(xiàn)設(shè)備耗電加劇的主要原因體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，是隨著業(yè)務(wù)的增多，在原有的基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備沒(méi)有擴(kuò)大和更新的前提下，耗電量的增加是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。通常情況下，基站的綜合話(huà)務(wù)量與無(wú)線(xiàn)設(shè)備耗電程度之間具有一定的相關(guān)性，社會(huì)群體通信業(yè)務(wù)量的不斷攀升，是導(dǎo)致基站耗電量增大的直接因素。

第二，通信載波的耗電量不斷增加。通信載波的應(yīng)用使得與之相關(guān)的基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備也受到一定的影響，在設(shè)備功率存在差異的情況下，電量的消耗程度也最容易增大。

第三，無(wú)線(xiàn)設(shè)備工作環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)也會(huì)導(dǎo)致耗電量的增加。當(dāng)外界環(huán)境的溫度比較高時(shí)，需要對(duì)室內(nèi)工作的無(wú)線(xiàn)設(shè)備的工作環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)整，以防止設(shè)備過(guò)熱損壞，因此空調(diào)的用電量就會(huì)增加。

二、基站傳統(tǒng)節(jié)能方式的不足之處

傳統(tǒng)的節(jié)能方式注重采用調(diào)整功率的方式，包括對(duì)信息通道功率和半速率的調(diào)整，適當(dāng)降低無(wú)線(xiàn)設(shè)備的功率，調(diào)整載波數(shù)值。一般情況下，基站耗電的部位主要集中在空調(diào)、無(wú)線(xiàn)設(shè)備、傳輸設(shè)備、照明設(shè)備、開(kāi)關(guān)電源上，因此可以采用調(diào)整信道半速率、功率控制和調(diào)整載波的方式來(lái)達(dá)到減少電量消耗的目的。這三種方式雖然可以在一定程度上減少電量的消耗，但是也具有一定的局限性。

調(diào)整信道半速率和功率控制的方式在推廣上面臨巨大的困難，這是因?yàn)檎{(diào)整后將嚴(yán)重影響通信的質(zhì)量，并且規(guī)模效益小，不具有普遍性。相比較而言，調(diào)整載波數(shù)據(jù)的方式雖然用電量明顯減少，運(yùn)行的成本不高，推廣起來(lái)也非常容易，但是信道的擁堵程度也明顯提高，對(duì)擁堵率的控制又成為亟待解決的問(wèn)題。

三、降低基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備耗電的新方法

經(jīng)過(guò)實(shí)踐的研究，對(duì)可行性較高的調(diào)整載波方式作出了重新部署，研發(fā)的方案包括以下六個(gè)環(huán)節(jié)，一是采用精確程度非常好的載波測(cè)量工具；二是明確質(zhì)量最佳的通信話(huà)務(wù)所用時(shí)間長(zhǎng)短；三是科學(xué)判定可閉載波方案能夠?qū)嵤┑淖顑?yōu)時(shí)間；四是制定最優(yōu)可閉載波的數(shù)值；五是研究閉解載波方式；六是整體方案確定無(wú)誤后在全網(wǎng)范圍內(nèi)推行。這種帶有自動(dòng)功能的閉解載波運(yùn)行程序是對(duì)以往調(diào)節(jié)方式的升級(jí)，對(duì)提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性效果突出。

針對(duì)載波功能消耗的測(cè)量工具的選用，主要判定依據(jù)是基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備的功能消耗狀態(tài)始終在波動(dòng)的情況下，所以傳統(tǒng)的方式以萬(wàn)能表和鉗形電流表來(lái)測(cè)量，是難以準(zhǔn)確把握每小時(shí)載波功率消耗程度。改用數(shù)據(jù)電能表，利用內(nèi)部設(shè)置的積分電路，同時(shí)對(duì)功率和時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這樣就能夠確保測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性。

如何選定品質(zhì)最佳的話(huà)務(wù)分析時(shí)長(zhǎng)，關(guān)鍵就是要以從事話(huà)務(wù)工作的人群特點(diǎn)著手分析，包括生活的規(guī)律、作息的時(shí)間、日常的使用習(xí)慣等。采用這種實(shí)踐研究的目的是要防止由于關(guān)閉載波過(guò)程中出現(xiàn)掉話(huà)的問(wèn)題，降低軟件對(duì)電能的消耗。具體的研究期限為一個(gè)月，期間對(duì)若干個(gè)小區(qū)的話(huà)務(wù)服務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面的整理和統(tǒng)計(jì)。根據(jù)資料可知，第一個(gè)30天內(nèi)，每周的話(huà)務(wù)量情況基本趨同，加上對(duì)30天的話(huà)務(wù)量進(jìn)行精確分析難度要大很多，因此可以根據(jù)實(shí)際情況，采用前7天話(huà)務(wù)量作為最佳話(huà)務(wù)質(zhì)量分析時(shí)長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行研究。

實(shí)施最佳時(shí)間段的選擇，可以采用SQL（Structured Query Language：結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言）程序來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，對(duì)某一個(gè)小區(qū)某時(shí)刻的話(huà)務(wù)量都能夠給出明確的數(shù)據(jù)。該軟件可以直接統(tǒng)計(jì)出不同時(shí)刻話(huà)務(wù)量的具體數(shù)值，清晰地反映出一天之中話(huà)務(wù)量呈現(xiàn)的變化趨勢(shì)。

根據(jù)實(shí)際的調(diào)查研究表明，某城市全網(wǎng)覆蓋9900多個(gè)小區(qū)，每天每一小時(shí)總共有3240個(gè)小區(qū)的話(huà)務(wù)量超過(guò)1.34erl，一天之中只有3698個(gè)小區(qū)的2小時(shí)話(huà)務(wù)小于1.34erl。這些小區(qū)數(shù)值都不在最后的統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)，因?yàn)椴荒苓M(jìn)行閉解載波實(shí)驗(yàn)，最后符合要求的載波數(shù)量有14975個(gè)，對(duì)這些載波可以在深夜實(shí)施閉解載波實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多余的載波將其關(guān)閉后，可以降低基站的電能消耗。

閉解載波進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，利用的是自動(dòng)閉解系統(tǒng)，將待實(shí)驗(yàn)的2874個(gè)小區(qū)根據(jù)地理位置劃分為5組，載波的關(guān)閉時(shí)間依次為晚7點(diǎn)、晚10點(diǎn)、零點(diǎn)、凌晨2點(diǎn)、凌晨4點(diǎn)，并在凌晨5點(diǎn)時(shí)進(jìn)行激活處理，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，為防止關(guān)閉載波后導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)話(huà)務(wù)無(wú)法接通問(wèn)題的發(fā)生，就要提前預(yù)留2個(gè)應(yīng)急的載波。根據(jù)小區(qū)內(nèi)話(huà)務(wù)量的具體情況對(duì)預(yù)留載波及時(shí)激活，確保信息通信的安全性與高效性。解載波工作在早上8點(diǎn)之前必須結(jié)束，否則會(huì)影響到正常的通信質(zhì)量，針對(duì)未能及時(shí)激活的載波，可以先關(guān)閉后再進(jìn)行激活，若依然未能激活就要采用人工來(lái)進(jìn)行修復(fù)。

在全網(wǎng)推廣的過(guò)程中，先要確保實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉解載波功能所需要的具體時(shí)間，同時(shí)也要采用逐步推廣的方式，由點(diǎn)到線(xiàn)、由線(xiàn)到面。閉解載波的時(shí)間和用時(shí)長(zhǎng)短要趨同，并且小區(qū)的實(shí)際數(shù)量也不會(huì)影響到全網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，控制自動(dòng)閉解載波要精準(zhǔn)到位。在研究設(shè)計(jì)階段，采用了自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，可以及時(shí)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的情況作出準(zhǔn)確的判定，因此在實(shí)際使用時(shí)，誤差率非常小，運(yùn)行的穩(wěn)定性得到了明顯的增強(qiáng)。目前該降低耗電的方式已經(jīng)取得了初步的成效，通過(guò)在深夜關(guān)閉載波的方式，每年的用電量可以節(jié)省14.5%左右，極大地降低了無(wú)線(xiàn)設(shè)備的成本投入。

此外，加強(qiáng)對(duì)基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)也是降低電量消耗的重要工作內(nèi)容。按照基站運(yùn)行的實(shí)際需求，定期養(yǎng)護(hù)無(wú)線(xiàn)設(shè)備，確保基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備對(duì)電能的消耗量維持在一個(gè)科學(xué)的限度內(nèi)。發(fā)現(xiàn)設(shè)備元件存在破損問(wèn)題一定要及時(shí)更換，防止出現(xiàn)故障。若產(chǎn)生故障后，基站的無(wú)線(xiàn)設(shè)備非但不能正常工作，同時(shí)基站設(shè)備的用電量也會(huì)在故障時(shí)期內(nèi)增加20%以上。因此要對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的處理，確?，F(xiàn)場(chǎng)搶修的質(zhì)量，并且也要對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，以提高運(yùn)營(yíng)的協(xié)調(diào)性與有效性。同時(shí)對(duì)無(wú)線(xiàn)設(shè)備性能的更新、建設(shè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)也是降低耗電量的必要途徑，改革與創(chuàng)新的同時(shí)既可以降低運(yùn)行的成本，也可以降低事故出現(xiàn)的幾率，這就為確?；镜姆€(wěn)定運(yùn)營(yíng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

總結(jié)：綜上所述，通信系統(tǒng)給廣大用戶(hù)提供了便捷的通信方式，提高了信息傳遞速度和溝通品質(zhì)。為實(shí)現(xiàn)通信基站的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)用電，使基站無(wú)線(xiàn)設(shè)備能更有效地為日常生產(chǎn)運(yùn)行服務(wù)，就要在方案的設(shè)計(jì)階段對(duì)影響設(shè)備耗電的因素進(jìn)行全面的考察，在對(duì)比中選取最優(yōu)方案，在安全用電的基礎(chǔ)上最大限度地降低建設(shè)過(guò)程中的成本投入，將通信基站的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]黃濤.以華為T(mén)D-SCDMA升級(jí)為T(mén)D-LTE為例分析TD-LTE無(wú)線(xiàn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新通信，2014（21）

[2]薛飛.對(duì)GSM移動(dòng)通信基站能耗模型的探討[J].科學(xué)與財(cái)富，2012（03）

[3]張耀輝.節(jié)能評(píng)估報(bào)告中電能消耗的計(jì)算方法[J].節(jié)能，2012（06）