作 者：鲁义轩 李学博
本期主持：本刊记者鲁义轩 李学博
本期嘉宾：
爱立信(中国)通信有限公司无线产品部产品经理杨延兴
诺基亚西门子通信客户方案经理霍志军
华为技术有限公司
编者按：基站节能已经成为目前通信系统降低能耗的重要手段，设备提供商在此过程中所扮演的角色至关重要，本期专题特邀请行业内在绿色基站建设方面有着丰富经验的设备厂商代表，在基站节能的核心问题上谈谈各自的观点和看法。
《通信世界》：移动通信基站由BTS设备、天馈系统、传输设备、整流器、蓄电池组、交流配电屏、变压器、空调、环境监控等组成，所以基站节能目前的重点是基站系统设计、通信设备、机房环境和配电系统的几个方面的节能。在这几个方面，设备提供商有哪些节能建议和措施？
华为：对于运营商和设备商来说，绿色移动网络的部署是一项复杂的系统工程，而非简单的降低网络能耗。绿色移动网络应该同时满足节能、节材、节地、节人力的多重需求，在减少CO2排放的同时节省总运营成本，实现绿色环保与经济效益的双赢目标。
绿色移动网络主要从以下三个方面实现：基站主设备需要应用高效数字功放、智能关断等各种新技术，引入分布式基站、多密度载波、大容量基站等新产品，支持更低的能耗、更灵活的部署，可软件升级支持多种制式，实现硬件的最大化重用，最大化节省长期投资；在机房和站点的建设上，需要通过对基站进行智能通风改造、直通风应用、自然散热等方式，降低机房对空调的要求，采用一体化机房，达到降低能耗的目的；在能源上，应积极利用太阳能、风能和沼气等绿色洁净能源，实现基站零排放。
杨延兴：爱立信在基站节能方面采用“软硬一起抓”的策略，在软件方面采用基站节能软件使现网已经安装的基站实现软件节能，在硬件方面通过射频拉远、高效率供电模块以及柴电混合供电、更高的环境温度适应性、创新型环保管塔等措施实现降低能耗。
霍志军：诺基亚西门子通信在基站节能主要关注基站设备、基站和天馈系统设计和机房环境等几个方面。
基站本身的软硬件设计是整个系统实现节能的核心，优秀的基站设计不仅能使基站本身能耗降低，而且还能减少馈线损耗，降低设备对机房环境的依赖。诺基亚西门子的FlexiBTS平台就是这样一个产品系列。
FlexiGSM和WCDMA基站通过先进的硬件设计使设备的集成度成倍提高，再加上动态功放关断、BCCH优化等软硬件功能，可以使基站的功耗大大降低。随着多载频功放技术(MCPA)技术的引入，将使FlexiGSM基站的集成度进一步提高，并使GSM/WCDMA/LTE多模一体化基站的设想变为现实，Flexi多模基站的节能效果可提高40%。
FlexiBTS平台的另一个特点是模块化设计，支持全天候工作，可灵活地进行室外安装，能在-33。C到55。C的温度下工作，防尘，防水，不需要空调设备，进一步为运营商降低了运维成本和能耗。即使用于室内型站点，也可以最大程度地降低对机房环境系统的依赖，减少空调的使用。除了基站和天馈系统外，诺基亚西门子通信在机房环境系统的节能方面也有成功的应用。我们可以为运营商提供一整套基站环境节能解决方案，包括：纳米材料一体化机房；高效直流精密空调(带自由冷却装置，优化降温方式)；电力接口及管理单元(电源利用率高达97%以上)；基于工程相变材料(PCM)的热管理系统，降低空调使用，节约电力消耗；电池保温柜以及制冷机；内外封闭式热交换系统(保证内部空气质量和湿度，维护成本低廉)；配套设备的集中管理和监控系统等。
《通信世界》：可再生能源的利用，如何体现在基站节能方面？
霍志军：诺基亚西门子通信积极推动可再生能源在基站上的应用，在国外使用太阳能和风能的基站比例越来越高，在国内，我们和中国移动合作进行了太阳能基站的商用，并进行了经济效益和社会效益的价值分析。
可再生能源将主要应用于那些远离公共电网的农村或山区基站，经测算当基站到公共电网的距离超过5公里时，使用太阳能供电节省的电费和市电接入费用将超过建设太阳能电源系统的成本，运营商将从中获得经济效益。
更重要的是，电信服务企业应从保障社会效益的角度出发，减少温室气体排放，抑制气候变暖是全球最重要的环保议题，2007年由基站耗电引起的二氧化碳排放已超过600万吨，在有条件的地方推广使用绿色的可再生能源，将有效降低二氧化碳的排放。
杨延兴：爱立信在可再生能源方面做了广泛的应用研究与实践，比如在尼日利亚利用生物能源实现无电地区的基站供电；在印尼、马来西亚应用太阳能实现射频拉远基站的供电，利用风能实现爱立信管塔混合供电等。
华为：风能和太阳能是大自然馈赠给人类取之不竭、用之不尽的宝贵能源。随着世界性能源危机的日益严重，这一类再生性能源越来越受到人们的关注。伴随着技术的成熟，风能和太阳能逐渐被应用于通信领域。
以华为承建的中国移动青海公司的绿色GSM网络为例，青海省位于中国西北地区中部，地处青藏高原东北部，全省均地处高原，属于高原大陆性气候。这种气候主要有以下两个特点：太阳辐射强、光照充足，年日照2500小时以上，是中国日照时数最多、总辐射量最大的省份之一；风能资源丰富，青南高原西部及祁连山地中、西段，年平均风速均在4米／秒以上，青南高原中、西部、柴达木盆地以及青海湖周围和海南台地南部地区，全年风能可用时间在5000小时以上。华为在青海利用风光互补供电系统为多处基站提供了电能供应，该系统利用太阳能和风能的互补特性，获得比较稳定的电能输出，是具有较高性价比的一种新型能源供应系统，无需支出原料成本，而且在太阳能组件和风力机的寿命范围内，几乎不需要进行维护。
《通信世界》：节能不能以牺牲通信系统的安全作为代价，在设备提供商看来，基站节能与基站通信系统的安全保障如何协调？
杨延兴：我们完全同意这种说法，不能为了节能而牺牲通信系统的可靠性为代价。例如有些机房为了一味减少空调能耗而将设置温度调的较高，这在短时期内是不影响设备正常工作，但是长期会对设备寿命、电池系统寿命产生恶劣影响，最终导致加速设备更换，这样反而浪费了投资，最终浪费了能源。
此外，节能不单单是设备本身的事情，在整个运营管理上都要有节能意识这样才能做到在产品整个寿命周期内做到节能，这点往往是运营商容易忽略的。
华为：华为于2007年底推出了ITS系列绿色环保机房解决方案，ITS为客户提供完整的机房解决方案，可集成所有配套设备和网络设备，具有快速部署、低能耗、低TCO、高可靠性等特点。ITS1000和ITS2000两种机房相互补充，无使用场景限制，适用于高山、楼顶、平原等所有场所。
之前提到的青海项目采用的就是ITS2000机房，ITS2000是基于10英尺标准集装箱的一体化通信机房，有助于快速建站和降低机房能耗，同时提供稳定可靠的网络运行环境，并实现防盗功能。
霍志军：保证网络安全和对终端用户的服务质量是电信运营商的生命线，节能方案的设计必须以保证网络安全为前提，而且在每个节能方实施出之前，都要进行系统安全评估，有必要时要进行导航测试，确认安全后再推广使用。
诺基亚西门子通信的基站节电功能已经充分地考虑到系统安全问题，比如在业界最领先的时隙级动态职能关断功能，基站会以0.577ms的快速反应时间，根据时隙的忙闲控制功放的开启和关断，这样就不会对用户通信产生任何影响。
空调是基站设备中的耗能大户，诺基亚西门子通信的基站设备可以在40℃以上的温度下工作，如果提高机房工作温度上限，可以显著降低通信机房整体能源消耗。但是蓄电池是对温度非常敏感的设备，在高温下工作会严重影响蓄电池的工作寿命。
为了既节能保证昂贵电池的使用寿命，诺基亚西门子公司提出了“电池保温柜”的机房“双温区”的方案。电池组的工作温度保持在最佳的24℃左右，机房内的其他设备则可以在35℃甚至更高的温度下正常工作，如配合合理的通风改造以及采用诺基亚西门子其它绿色节能方案，可将室内空调使用率控制在最小甚至零使用的状态。
《通信世界》：如何评测基站系统节能技术使用后的预期目标是否达到、效率如何等等？
华为：基站节能的评估本身就是节能工作中的一个关键环节，对于预期目标的制定，应该包括单站短期节能、整网长期节能，单站短期节能相应比较简单，可按单种新技术、新产品的应用以及多种技术、多种新产品的应用结合在一个相对较短的时间内(如按周、按月份、按季度)来分析评估每种新技术、新产品对基站节能的影响。
整网长期节能则需要长期、整体的跟踪分析基站新技术、新产品、新机房、绿色新能源应用之后对整个网络长时间的节能影响，其评估、测试周期较长，一般以季度甚至年度为周期，特别是风光等绿色能源的应用，一定是经过年度为周期方可得到比较科学、比较有参考价值的完整数据。
杨延兴：爱立信有一套完整的评估测试方法来验证各种节能效果，这种方法不仅适用于实验室环境，也适用于现网环境，保证各种措施的有效性。
《通信世界》：请列举一些设备商在基站节能方面的案例？
杨延兴：近日，内蒙古移动公司集宁分公司联合爱立信在集宁进行了绿色基站太阳能供电方案试点测试，测试取得了圆满的成功，达到了投资少，同时节能超过30%的良好效果。
太阳能是纯绿色能源，并且永远不会枯竭，一般的离网型太阳能供电系统具有投资大回报周期长的缺点，从而限制了在通信领域的应用，一个可以有效解决这一问题的方法是混合式供电方案——太阳能和市电交替向通信设备供电，即在日照良好的白天由太阳能电池板发电向基站设备供电，在夜间或者阴雨天由市向供电，这种混合式供电比太阳能独立系统可以提供更高的供电可靠性。系统由太阳能电池板、控制器、开关电源和蓄电池构成，基站设备采用爱立信新一代射频拉远基站RBS2111。
霍志军：诺基亚西门子通信在云南移动进行了节能基站的应用，首先在保山的交通宾馆基站进行了试点，使用了Flexi基站、电池保温柜和智能换风等节能方案，通过提高机房温度上限设置，减少空调的使用，从而达到节电目的。目前移动基站机房空调温度通常设置在22℃，各个测试结果与其进行对比。以22℃作为基准，空调设定温度为26℃、31℃和自然通风时，站点分别节能11%、19%和29%。
案例解析
将环境与业务优势相结合
诺基亚西门子通信
诺基亚西门子通信的能效解决方案可提供以下四条主要途径来降低基站的能耗。
最节能产品：诺基亚西门子通信Flexi基站可节省多达70%的能源，且该基站的能效通过近期(2009年2月)发布的FlexiMultiradio得到了进一步提高。该全新基站的能耗之低堪称市场之最：在同时运行GSM/EDGE与WCDMA/HSPABTS时的功耗仅为790W。诺基亚西门子通信Flexi基站在GSMA2009年度全球移动大奖中被评为“全球最先进的移动网络技术”。
由于规模较小，Flexi基站的材料损耗率极低，并且易于实施：模块可以直接用手搬运，无需通过笨重的设备移动。在诺基亚西门子通信基站选用的材料中，有90%以上的材料均可回收利用。
最大限度减少基站数量：构建站点最少的网络是一种有效的节能方式。Flexi基站等创新产品的采用，意味着可在以前不可行的地点创建新型站点。小型设备对环境的视觉影响较小，所需的交付运输和安装机械也较少。
最大限度减少空调的使用：在传统的基站概念中，设备位于配有空调的室内站点中，将典型温度控制在25°C以内。由此大幅增加了站点的总能耗。诺基亚西门子通信Flexi基站允许环境温度达到40°C，可实现高达30%的节能。这一目标主要通过移除空调设备，代之以新鲜空气散热而实现，是设备位于外部环境时的一项自然特性。
部署可优化运营商使用的软件特性：软件是提高基站能效的富有创造力的有效方式。在低流量期间，基站的大部分容量在很多时候都未使用，因此可将其设为节电模式，关闭部分基站网络以节省能源。在极端情况下，可在低流量期间关闭全部的基站容量。
基站节能方案助力运营商建设
华为技术有限公司
移动网络能耗的90%来自无线接入网部分，而高能耗设备将提高配套电源能耗以及机房空调能耗，从而使整个系统能耗提高。由此，基站设备的节能具有关键意义。只有基站能耗降低了，才有可能减小配套电源和机房空调的负荷，减少总能耗。从另一方面看，只有低能耗基站，才能应用太阳能、风能等绿色能源。
华为绿色GSM基站由内到外，从四个层面实现节能减排，解决了长期以来困扰中国移动的设备高能耗难题。第一层，最新的功放芯片和增强的Doherty高效功放技术，将功放效率由2006年的33%提升到45%，预计2009年可达到50%以上。第二层，绿色节能软件采用载频关断、时隙关断、通道关断等技术，有效降低60%以上的静态功耗，大幅降低低业务量时的能耗，避免了不必要的能源浪费。第三层，采用多密度载波和射频宽带技术实现单模块支持4－6个载波，同等容量下基站体积更小，重量更轻，备电等配套要求更低。第四层，分布式基站的BBU可直接安装在现有的站点设备如APM(AdvancedPowerManagement)、传输机柜预留的空间之内，而RRU直接采用抱杆、上塔、靠墙等安装方式，安装更灵活。
基站降低能耗最高达27%
阿尔卡特朗讯
阿尔卡特朗讯的GSM/EDGE移动网络产品系列实现重大升级，可以降低能耗最高达27%，为广大移动运营商大幅降低能源消耗和成本支出。今年1月，中国移动在江苏省进行了现场试验，结果表明阿尔卡特朗讯为其实现了卓越的节能效果，平均能耗降幅高达24%。
这项被称为“动态节能(DPS)”的新功能，应用于阿尔卡特朗讯的GSM/EDGE基站。无论是夜间，还是流量高峰时段，该功能不会影响服务质量。由于此项功能是通过软件升级来实现的，因此可以应用在1999年以来阿尔卡特朗讯部署的全部500000多个多标准基站中。
阿尔卡特朗讯的“动态节能(DPS)”功能可智能化地关闭GSM收发器中的功率放大器。它使基站能够动态地监测网络的流量，在没有信息传输的时候，即使是很短的时间，也会关闭该放大器以节约能耗。在夜间话务量自然降低的时段，该功能切实节省了成本。不仅如此，由于采用了高灵敏度的监测技术，即便是在话务量繁忙的时段同样可以大幅削减能耗。值得强调的是，该功能在节约能耗的同时，没有增加任何呼叫阻塞或减少分组数据的流量，从而确保了基站的服务质量。
设备升级
中移动定制基站节能空调每年节电8亿度
2009年6月18日，中国移动联合8家空调厂商宣布成功开发节能型空调，深挖空调运行节能潜力，优化空调结构，能效比达到3.0，比目前电信运营商基站普遍使用的舒适性分体空调节能25%左右。
中国移动相关人士表示，以现在中国移动的基站规模来测算，若全部使用该种基站定制空调，将每年节约耗电8亿度，减少CO2排放67.92万吨，节约标准煤9.832万吨。中国移动也由此成为电信行业内第一家联合家电制作厂家成功开发基站节能型空调的通信运营商。
该节能空调的诞生标志着中国移动40万个移动基站将会用上量身定制的空调机组。据了解，中国移动计划在2009年将该节能型空调纳入集中采购计划，以减少舒适性分体式空调在基站中的使用。专家分析，这将会大幅提升整个空调行业的产业链价值，为通信专用空调市场开创出新的局面。
据中国移动相关人士介绍，中国移动于2008年8月启动基站定制空调研发项目，经过一年的努力，基站定制空调的研发工作取得了阶段性的成果。首批基本型基站定制空调已经于2009年5月在重庆、福建、广东、湖南四省完成试点。据悉，为进一步提高基站定制空调的节能效果，中国移动正联合空调厂家，研发在现有基本型基站定制空调的基础上引入自然冷源的双冷源基站增强型定制空调，预计增强型基站定制空调将比目前基础使用的舒适性分体式空调节能35%-45%。(本刊记者张跃辉)
四川灾后重建中的节能环保新基站
本刊记者李新苗
(1)四川应急通信基站采用了绿色环保节能的方式进行建设。图中，绵阳移动的工作人员在向记者介绍应急基站的建设情况。
(2)四川安县茶坪乡的应急板房区，四川移动绵阳公司建立了一个应急基站。该基站是节能减排的绿色环保基站。符合中国移动绿色节能环保的基站，在绵阳还有不少。
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