无线接入网的无线通信节能技术研究

张扬（大庆油田信息技术公司无线通信分公司）

随着无线通信建设的发展，无线通信基站数量的增多，基站耗电总量的需求越来越大，降低电能消耗、减少电费的支出，成为无线通信公司所关心的问题。主设备越来越多的使用低能耗产品，高能耗老型号的产品即将被低能耗产品替代。在配套设备方面，应当注重节能降耗，主要从蓄电池、空调及动力环境监控等3种主要设备“节约能源、保护环境”。

1 合理利用蓄电池

基站开关电源和蓄电池是一个有机的系统，密不可分。很多开关电源具有完善的电池管理功能，充分利用开关电源的功能来保护蓄电池。开关电源有蓄电池低电压保护功能，但是部分基站蓄电池低电压保护设置为关闭状态，容易引起蓄电池过放电而严重损坏蓄电池。因此禁止开关电源关闭低压脱离功能，所有基站蓄电池低电压保护设置应设置为正常工作状态。一般电池放电中电压应当设置在1.85V 左右[1]。

部分基站将动力环境监控设备电源直接接在蓄电池母排上面，小电流长时间放电容易导致蓄电池组过放电严重损坏蓄电池。因此动力环境监控设备电源应该接开关电源直流输出单元上的输出熔丝，对于有二次放电功能的开关电源动力环境监控设备应该与传输设备处于同一级。

2 空调节能

据有关资料分析，每个无线通信基站的空调电费支出大约占整个基站电费的50%左右，是总支出的主要构成部分。因而，有效降低无线通信空调能耗是基站的主要工作。

2.1 直接自然通风

随着无线通信建设的发展，无线通信基站数量的增多，基站建设越来越偏远，对于气候条件为冬暖夏凉，昼夜温差不大的偏远基站，这种基站空气湿度适中、洁净度好，因此可以直接开窗，采用活动的页片自然通风（取消空调），当通风时页片开启，不通风时页片自动关闭，这种百页窗形式有效的隔离了室外空气，对防尘、防鼠也有一定效果。

2.2 使用空调机双机切换器

空调双机切换器是根据空调的好坏、机房室内环境温度逻辑关系自动控制两台空调。切换器根据温度不断调整空调的开关机，当环境温度只需要一台或不需要空调的情况下，能够起到一定节电功能[2]。

建设时配备两台空调机是防止空调机出现故障后有备机可用，通常采取双机同时运行或者由维护人员到现场倒换机器，非常被动、不及时。安装了双机切换器后，双机切换器的故障倒机功能能够确保运行的空调机出现故障后及时启动备用空调机。另一方面，双机切换器的温度控制功能保证当一台空调机制冷能力不够时备用空调机能自动启动。因此，双机切换器使基站设备运行的环境更加有保障，提高了设备的安全性。

3 利用动力环境监控节能

3.1 直接利用动力环境监控系统控制空调

大庆油田信息技术公司进行了动环监控系统工程建设，其中较多基站采用了独立监控。独立监控系统可以对基站的监控量进行遥测和遥控[3]。监控人员根据环境温度，对基站的空调进行开关机。减少了维护人员的维护工作量，同时亦可以节电节能。这种方式对节能有一定的作用，但人为影响较多，不够智能化。

3.2 利用动力环境监控系统智能通风

机房空调的温、湿度设置应随着季节的变化而进行改变，在保证通信机房的适用环境情况下让空调的温、湿度设置点尽可能与外部环境接近，从而大大节约了空调用电。同时机房空调的温度设置应有一定的梯度，避免压缩机同时启动使得启动电流增大造成耗能。空调“去湿”工作原理见图1，正常的空调“去湿”工作需要制冷和加热，消耗大量能源。对于已建动环系统的本地网，则可以利用接口协议及对多种连接方式的支持，容易接入到监控系统中。

图1 空调去湿工作原理

另外，空调在室内的送风方式也与空调能耗有着密切关系。当机房内气流组织合理，通信设备的散热方式与空调的送风方式匹配时，才能确保较好的散热效果。在新建机房时可考虑利用动力环境系统的控制功能，建立空调送风需量控制。即机房内采用风管送风，在各列设备上端安装温度采集装置，对主设备直接送风降温。而对于新建机房，可以考虑在建设初期就对机房内的送、回风走向进行规划，将整个制冷系统纳入到机房整体设计当中，充分考虑扩容等情况进行整体规划。同时，由于新机房设备并未完全安装固定，因此在后期安装设备时应避免不规范的安装方式，保证空调风道畅通和送风流畅。

动力环境监控系统智能通风对节能降耗有较好的效果，但由于在基站直接开口安装智能通风设备，改变了基站的土建结构，导致了室内室外空气同为一体，空气的湿度、洁净度得不到保证，同时这种直接通风有可能遭鼠害。所以为基站移动通信设备带来了更多的维护量，不宜大规模使用。气候条件适宜、空气湿度适中、洁净度高的基站可以尝试。

4 总结

无线通信运营商处在激烈的市场竞争中，使用ARPU的单用户增长比较缓慢，还有可能在逐渐减少，从这方面讲锐减了无线通信运营商的利润。同时，无线通信移动网的流量却急剧上升，用于发展、操作、升级无线入网的费用在不断增加，而盈利额增加比较缓慢。为了维持利润和长期上升，无线通信运营商必须寻求低成本的方法，为用户提供无线通信业务。

[1]苏伟,刘琪.基于终端移动与业务到达认知的自适应无线接入控制机制[J].电子学报,2011(9):2148-2153.

[2]杨璐,吴清亮.无线接入网络自适应公平调度算法[J].通信学报,2012,33(1):103-106.

[3]司鹏.无线宽带接入新技术[M].北京:机械工业出版社,2007.