节能减排技术在TD-SCDMA中的应用

一、引言

在当今信息通信业进行“低碳经济”的布局中，作为3G标准之一的TD-SCDMA，其节能减排的工作成效斐然。作为TDD领域通信设备主要提供商，大唐移动不仅通过企业自身节能减排，同时还通过技术创新、业务应用和商业模式探索、信息化水平提升，来完善绿色通信产业链，帮助整个产业形成绿色发展。大唐移动已然成为领跑TD-SCDMA低碳减排的重要力量。

本文主要介绍大唐移动在TD-SCDMA建设各个环节中的各类节能减排新技术的应用，在配合运营商实现节能减排的工作目标的同时，也很好地履行作为中央直属企业应负的社会责任。

二、绿色基站

据调查，移动通信中基站机房占总能耗的73%，其中基站设备的能耗最大，占整个机房能耗的51%，机房空调能耗占46%，其他配套能耗3%。基站设备能耗占比最高，是节能重点，同时需有效降低机房配套设施的能耗。

对于基站节能应用，可分为硬件和软件两个方面：

（一）硬件技术

TD基站分为RRU和BBU两个部分。其中RRU无论从数量还是单个能耗都要大于BBU，而RRU能耗主要部件在高功放。以大唐移动为例，大唐移动的RRU产品支持高效功放EA解决方案：基带消峰+中频CFR、DPD、Doherty技术，扩展线性放大运行区，降低能耗，可使功放效率达到25%以上， RRU的整体功耗降低40%左右。对BBU部分，基带处理板可采用业界最先进的高速、高密度、低功耗芯片，BBU整体功耗每载波可降低37%左右。

（二）软件技术

移动通信的话务分布具有明显的时间相关性。利用这一特性，网络优化软件可以通过待机模式自动控制无线设备，降低整个网络的能耗。

具体来说，就是通过基带板下电、关射频通道、关时隙、自动温控风扇等手段达到节能的目的。

对于基带板下电，它的基本原理就是借助RNC话务量统计采取智能单板自适应开小区资源建立时，将同址邻小区主频点分配在同一BBU板卡上，辅频点分配在其余BBU板卡之上，当小区负荷下降到一定程度，可关闭辅载波所在空闲BBU板卡，达到降低能耗的目的。

采用基带板下电方式在一块基带板卡关断的情况下，主站节能效果可达26%。板卡关断的越多，节能效果越明显。下表一为南京现网实际测试的数据：

表一 基带板下电方式的节能效果

关闭射频通道、关时隙的原理与基带板下电基本相同，都是根据话务量的变化，自动实时进行的节能操作。其中时隙智能节电可将话务低流量时段自动关闭无信号时隙可进一步降低RRU非忙时功耗。表二为经过实际测试，关断不同时隙个数时的节能效果。当关闭3个下行业务时隙时，降耗比率可达27%。

表二 关断时隙方式的节能效果

在某些话务量极低的时段，当所有业务时隙均关闭之后，可通过关闭射频通道达到降低能耗。根据分析，以大唐移动多通道RRU在南京现网中的实测数据为例（见表三），此时关闭四个通道可使整个RRU节电37w左右，降耗比率达到27%。

表三 多通道RRU通道关断技术的节能效果

因此，在夜间等话务稀少的时段，综合关时隙及关通道两种技术，节能效果最为明显，此时，RRU总能耗降低接近60%。

自动温控风扇技术利用环境温度在从20℃到40℃变化过程中，风机转速可以通过转速的相应调整，以在环境温度适中的时候用低转速达到低能耗的效果。现网应用中发现，风机组在环境温度从20℃到30℃的变化过程中，变化不明显；而当环境温度达到35℃以后，风机的转速快速提升，风机的能耗急剧增加；环境温度达到40℃时风机组开始全速运转。从实测中可以看出，半速时比全速时节电40%左右。

表四 自动温控风机组的节能效果

根据计算，以中等规模的城市为例，假设共800个TD基站，采用以上软件技术，每年可节约耗电约83万度，相当于节省276.2吨标准煤，减少CO2排放707.7吨，减少SO2排放21.2吨。

三、绿色供应链

除了提供高质量、低能耗的基站产品外，打造绿色供应链也是TD-SCDMA网络节能减排非常重要的一环。建立完善的绿色供应链，着重考虑设备包装材料选型、运输能耗、包装材料循环使用、设备退网回收等重要环节。相比传统物流，可降耗约50%。在设备包装材料的选型方面考虑节能减排，传统包装以木质材料为主，大唐移动通过绿色节能的包装材料，以纸(塑)代木，有效节省设备包装材料。

传统设备包装材料尺寸不统一，一次使用后无法回收使用，木材消耗量大，造成较大的资源浪费。不仅如此，它在装载、储存、运输等环节都会带来不便。大唐移动通过将各款产品包装材料尺寸统一，循环使用这些包装材料，能够有效节省产品包装的数量，从而达到节能减排的目的。采用绿色包装方式可节省耗材约60%。

大唐移动的设备制造遵从国际RoHS标准(绿色产品的运营对环境无污染)，并与成熟的第三方物流公司合作，缩短产品中间转运环节能耗，从多个方面共同努力，降低中间环节能耗。

四、可再生能源利用

不仅仅关注TD-SCDMA产品本身，大唐移动还积极推进网络配套设施的节能减排和替代能源的使用，如采用电信级风光互补型电源供电系统，主要用于解决偏远地区基站设备的供电问题。现已经试点应用于各电信运营商，解决无电可供、供电成本高等问题，节约了电能，有效降低了运营成本，为节能减排作出了贡献。

在没有电网的地方建设一个基站使用风光互补供电系统的好处是显而易见的，建设周期短、首期投资少、产权归建设方、绿色能源有利环保。

五、结束语

在竞争激烈的通信行业，使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，同时也是保护生态环境、节约能源的最优选择。大唐移动提出全面打造TD-SCDMA绿色产业，除了要向运营商提供优质、节能的基站产品之外，还将在产品生产、运输、施工、运行等涉及TD-SCDMA产业的所有维度进行节能减排的创新应用，为帮助运营商打造资源节约型企业，推动环境友好型社会的形成，做出积极贡献。