通信局站PUE案例分析

邵正忠

（中国电信股份有限公司南京分公司，南京 210008）

前言

各个通信企业局站均比较多，随着节能减排工作的推进，各个通信企业迫切需要一种手段来了解局站的能耗水平，一方面用于有针对性的节能技改，另一方面也有助于制定相关办法提高具体生产部门的节能积极性，起到降本增效作用。本文以某市通信局站PUE分析为例阐述具体的分析过程。

1 概念

为便于分析，引入几个概念。

例外局站：指PUE≥4或PUE＜1的局站。根据PUE的定义，PUE永远是一个大于1的值，如果在数据采集及分析过程中，发现PUE＜1，则说明采集的过程必然有问题。一般的PUE在2左右，对于畸高PUE，则反映出两个问题，可能一是数据采集有误，可能二是该点节能水平太差，存在严重的跑冒滴漏。

有效局站：除例外局站以外的局站。

局站PUE平均值：所有有效局站的平均PUE，其值为所有有效局站的能耗总和与所有有效局站的通信主设备能耗总和之比。为方便计算，可取所有有效局站的PUE的算术平均值。

峰值PUE：指局站的峰值总功率与该局站测量时点通信主设备峰值总功率之比。

高区PUE局站：指PUE在(2.5,4）区间内的局站。

中区 PUE局站：指 PUE在（1.5，2.5）区间内的局站。

低区PUE局站：指PUE在(1，1.5)区间内的局站。

高区平均PUE：指所有高区PUE局站的PUE算术平均值。

中区平均PUE：指所有中区PUE局站的PUE算术平均值。

低区平均PUE：指所有低区PUE局站的PUE算术平均值。

2 局站PUE取值

为简化工作量，方便分析，局站PUE的统计以一月为一个统计周期。

所有安装有电度表的局站，PUE=局站总用电量/通信电源输出电流计算的用电量。

所有未安装有电度表的局站，PUE为该局点峰值PUE。

3 局站PUE分析

下面以某地市局站作为具体对象为例进行分析。

3.1 局站PUE平均值

考虑到通信设备性质及运行环境要求不同，固网与无线网分开分析。在固网中，枢纽楼、综合端局、接入点根据需要分开分析。

3.1.1 固网（除枢纽楼）PUE平均值

由于该地市所有固网均安装有非智能电度表，因此对该局站能耗值的获取须维护人员月初、月未到现场进行实抄总电度表。由于一般情况下供电公司的电费发票上的用电量为估算值，未到现场进行实抄，一般情况下不能以供电公司电费发票上载明的用电量为准。通信主设备的用电量可通过动环系统中的通信电源的电流值近似计算获得。

通过对固网（除枢纽楼）XX个局站进行PUE统计，发现其中有YY例外局站，有效局站ZZ多个，对所有有效局站取平均值，得到平均PUE为1.87。该PUE值反映了该地市固网（除枢纽楼）总体能耗水平。

综合端局和接入点分开计算平均PUE。

对所有综合端局进行分析，分析了XX个局站，其中有YY个例外局站，有效局站ZZ个，平均PUE为2.01，此值作为综合端局的公司平均PUE。此处XX表示某一值，以下类同。

对所有接入点进行分析，分析了XX个局站，其中有YY个例外局站，有效局站ZZ个，平均PUE为1.86，此值作为接入点的公司平均PUE。

3.1.2 枢纽楼PUE平均值

由于枢纽楼机房比较多，为了了解每个机房的节能水平，按机房进行针对性分析。考虑到能耗采集系统未到位，以到现场测量峰值功率计算PUE进行分析。共分析了XX个机楼计XXX个机房，其中有YY个例外机房，有效机房ZZ个，平均PUE为1.62，此值作为枢纽楼的公司平均PUE。

3.1.3 基站PUE平均值

由于该地市所有基站均安装了智能总电表，因此采集用电量直接利用动环系统即可。对该地市所有基站进行分析。无线基站共分析了XX个局站，其中有YY个例外局站，有效局站ZZ个，平均PUE为1.77，此值作为基站的公司平均PUE。

3.2 部门局站PUE与公司平均PUE比较

该地市有8个行政区，5个县公司。其中固网由部门A维护，基站有部门B维护，县公司分别为C、D、E、F、G,部门A又划分为A1-A8计8个分部。为了恒量各个部门以及部门A各个分部的节能管理水平，将各个部门或分部所管局站平均PUE与公司平均PUE进行比较分析。

3.2.1 固网各部门平均PUE与公司平均PUE比较

（1）固网各部门所有有效局站平均PUE与公司平均PUE比较

通过对采集到的各部门所有有效局站的固网局站平均PUE与公司平均PUE比较，发现市A1(2.14)等平均PUE大于公司平均PUE，市A2(1.76)等平均PUE好于公司平均PUE。（）中的数字为该点PUE值，以下同。

（2）固网综合端局各部门平均PUE与公司平均PUE比较

通过对采集到的各部门所有有效局站的固网端局平均PUE与公司平均PUE比较，发现市A(2.16)等平均PUE大于公司平均PUE，县C(1.47)等平均PUE好于公司平均PUE。

（3）固网接入点各部门平均PUE与公司平均PUE比较

通过对采集到的各部门所有有效局站的固网接入点平均PUE与公司平均PUE比较，发现市A（1.89）等接入点平均PUE大于公司平均PUE，县C(1.49)等平均PUE好于公司平均PUE。

3.2.2 基站各部门平均PUE与公司平均PUE比较

通过对所有有效基站进行分析，计算部门的平均PUE，与公司平均PUE进行对照，发现县C平均PUE大于公司平均PUE，市B及县D、县E、县F、县G平均PUE好于公司平均PUE。

3.3 固网局站PUE分布

为了便于分析各局站PUE的分布情况，统计各部门局站PUE在高压PUE局站、中区PUE局站、低区PUE局站的站点数量，并计算各部门局点在各高、中、低区中的平均PUE分布水平。

3.3.1 固网高中低区PUE分布

高区平均PUE反映一个部门高耗能局站的平均水平。通过计算，发现市A5分部等均无高区局站；县 E（3.21）等高区平均PUE最高，市 A3分部（2.68）等高区平均PUE最低。

中区平均PUE反映一个部门中等耗能局站的平均水平，绝大部分局站处于该区域，此平均值越小，说明耗能局站节能化水平越好。通过计算，发现市A8分部 （2.04）等中区平均PUE最高，枢纽楼(1.65)等中区平均PUE最低。

图1 固网各部门PUE平均值

低区平均PUE反映一个部门低耗能局站的平均水平，是一个部门节能化程度最高的局站。通过计算，县C等无局站在低区范围内。枢纽楼(1.45)等低区平均PUE最高，市A3等低区平均PUE最低。见图1。

3.3.2 固网PUE极大极小值

将固网所有部门例外站点极大值、有效站点的极大值、有效站点的极小值放到一起进行分析，从中可以了解到PUE的极值情况。在例外局站中，PUE最高的出现在县E站X1（8.9）。例外局站除外，PUE最高的局站出现在县E站X2（3.98），PUE最低的局站出现在县E站 X3（1.01）。

3.3.3 固网高中低区PUE局站占比

为了了解全区固网所有站点在高区、中区、低区的站点分布情况，将例外、高中低区站点数量放到一张表中进行呈现，可以发现。全区固网例外局站数为19个,占比2%;高区局站数为97个，占比9%;中区局站数为734个，占比66%；低区局局站为270，占比 24%。

分析各部门中低区局站在所辖站点的占比情况，可以把握各部门节能型局站的比例，侧面反映局站节能水平。可以发现，县G等中低区局站占比最高，均为100%，市A1等中低区局站占比最低，占62.86%等。

3.4 基站PUE分布

参照固网PUE分布的分析方法据以分析基站PUE分布。

3.5 PUE例外局站

例外局站反映两个问题：一是存在抄表不准确可能，二是对于PUE＞4的点存在节能管理严重不到位可能。例外站点的管理是一个地区局站PUE分析的第一环节，节能要首先从例外对象着手。通过对全区的例外局站分析，发现市A枢纽楼、市A1、市A3、市 A4、市 A6 分部分别有 1，1，1，2，1，1 个例外局站，局站名为站Y1至站Y7；县C、县E、县F公司分别有2，12，2个例外局站，局站名为县站Z1至站Z16。市B、市A其他分部、县G、县D无例外局站。

3.6 分析结论

通过对全区局站的PUE分析，可以得出如下结论：

（1）例外局点管理方面：市B、县G、县D统计比较仔细，市A、县E、县C等需仔细分析例外局站存在的原因。

（2）在综合端局方面：市A、县E、县F、县G等在端局节能方面有提升空间，县C、县D等在端局节能方面做得比较好。

（3）在接入点方面：市A、县G等在接入点节能方面有提升空间，县C、县F等在接入点节能方面做得比较好。

（4）在基站方面，县C在基站节能方面有很大提升空间，市B、县E基站节能管理做得比较好。

4 结束语

根据局站分类分别得到的枢纽楼、综合端局、接入点、基站的PUE平均值反映了该地市总体的能效水平；通过将各部门不同类别局站平均PUE与公司平均PUE比较，可以了解各部门能效管理水平；通过引入高区、中区、低区PUE概念，各部门局站高中低区平均PUE分布、PUE极大极小值、高中低区PUE局站占比，可以了解各部门局部PUE分布；通过全区局站高中低区占比，可以从总体上把握该地市的PUE分布情况。通过PUE分析，对有问题站点进行整改，最终从有例外局站、少部分高区局站、绝大部分中区局站、零星的低区榜样局站过渡到无例外局站、无高区局站、少部分中区局站、绝大部分低区局站。如果达成这一目标，则局站的节能化管理水平将达到一个崭新的高度。

[1]唐翔宇,史庆飞.通信设备的能效评估 [J].电子质量,2009，(4):63-65.

[2]the green grid.GREEN GRID DATA CENTER POWER EFFICIENCY METRICS:PUE AND DCIE[S].www.thegreengrid.org:the green grid,2007[2011].http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/The-Green-Grid-Data-Center-Power-Efficiency-Metrics-PUE-and-DCiE.