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[摘要]

本文從移動通信基站的節(jié)能技術(shù)原理出發(fā)，介紹了三種不同技術(shù)：載頻智能關(guān)斷、不連續(xù)發(fā)射DTX以及DPS時隙智能關(guān)斷；結(jié)合用戶體驗及通信設(shè)備發(fā)展趨勢，進(jìn)一步研究移動通信基站節(jié)能技術(shù)，以實現(xiàn)更低能源消耗，這具有非常重要的研究意義。

[關(guān)鍵詞]

智能節(jié)電；載頻功耗；DPS時隙

1引言

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)不斷發(fā)展，我國移動手機(jī)用戶已經(jīng)超過10億，為了更好地服務(wù)移動通信用戶，創(chuàng)造更高級的用戶體驗，通信基站數(shù)量也在逐年增加。根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計，至2015年6月我國移動基站數(shù)量已經(jīng)超過了320萬。從基站功耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，已經(jīng)達(dá)到了330億KWh。近幾年，我國對研究移動通信基站上的節(jié)能技術(shù)上有很大的投入，各大運(yùn)營商都投入了大量的資金和人力，發(fā)展并開發(fā)了一批符合自身特點的節(jié)能方案。從效果上來看，都能根據(jù)不同地區(qū)的情況達(dá)到相應(yīng)的目的，但是對這種大投入的研究節(jié)能技術(shù)并非十分樂觀，相比較下采用智能節(jié)電技術(shù)來降低移動通信基站的能耗更為切合實際，更具有研究前景。

2基本原理

隨著移動通信基站數(shù)量逐年增加，其耗電量也在持續(xù)攀升，通過相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，移動通信基站的能耗在整個通信網(wǎng)絡(luò)中占比是最大的，達(dá)到53%以上。因此，對降低移動通信基站的能耗研究具有十分重要的意義。降低移動基站耗能最為關(guān)鍵的部分是解決基站處于空閑狀態(tài)時的耗能，因為基站處于空閑狀態(tài)時，全部設(shè)備不需要處于一個滿負(fù)荷的狀態(tài)，并且可以讓其在保證用戶最優(yōu)體驗的前提下，關(guān)閉空閑狀態(tài)的頻段，從而降低功耗。在基站功耗降低的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)通信，當(dāng)用戶量增大或者是話務(wù)通信增多時，基站能夠快速激活已經(jīng)關(guān)閉的基站頻段，實現(xiàn)滿載通信，及時保證用戶的通信質(zhì)量。移動通信基站的功耗主要來源于兩個部分，一個是機(jī)柜功耗，另一個是載頻功耗。總的來說就是利用智能軟件對基站設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷量來調(diào)節(jié)基站的載頻功耗，從而實現(xiàn)整個基站的智能化操作和管理。

3載頻智能關(guān)斷技術(shù)

載頻智能關(guān)斷技術(shù)與其它的節(jié)能手段相比，能夠通過最小的花費實現(xiàn)最大能量節(jié)省，從技術(shù)手段上來看，不僅具有簡潔的實現(xiàn)降低功耗的作用，還在技術(shù)投入上花費比較小。從我國現(xiàn)有的基站數(shù)量來說，因為已經(jīng)達(dá)到了很大的規(guī)模，要從載頻智能關(guān)斷上實現(xiàn)降低能耗的作用是一種最為便捷和可行的方式，而且能夠?qū)崿F(xiàn)能耗降低和保證通信質(zhì)量的雙贏，最大限度的節(jié)省開發(fā)研究花費[1]。載頻智能關(guān)斷技術(shù)的具體實現(xiàn)：在移動通信基站的空閑信道達(dá)到設(shè)置的最低值時，維持一定時間后，將空閑信道的頻道切斷，從而實現(xiàn)能耗降低。但是在切斷頻道時，要考慮多方面的因素，包括以下五點：切斷信道的數(shù)量大于兩個；必須是切斷TCH載頻，而不是BCCH載頻；所有的待切斷的頻段必須是處于空閑狀態(tài)；必須設(shè)置待切斷頻段的數(shù)量；必須設(shè)置待切斷頻段的空閑時間。要評估一個載頻是否要切斷，主要是通過空閑的TCH信道數(shù)量來控制，所以系統(tǒng)需要采取多重評估手段，來保障切斷的準(zhǔn)確性，防止誤差操作。設(shè)置系統(tǒng)對空閑的TCH信道每隔10秒掃描一次[2]，然后對相應(yīng)的數(shù)據(jù)采取判斷；如果空閑的TCH信道數(shù)量達(dá)到了預(yù)設(shè)的最低值，系統(tǒng)計時時間加一，如果沒有達(dá)到就減去二，如果計時器達(dá)到了預(yù)設(shè)時間值，就將信道切斷。

4DPS時隙智能關(guān)斷技術(shù)

載頻功效模塊能耗由靜態(tài)能耗和動態(tài)能耗兩部分組成。在控制功放時，可以對每一個載頻中的功放實現(xiàn)靜態(tài)和動態(tài)分別控制。采用DPS時隙智能關(guān)斷技術(shù)，如果一個載頻內(nèi)沒有通話業(yè)務(wù)，就將這個載頻內(nèi)的靜態(tài)和動態(tài)功放關(guān)閉。如果系統(tǒng)判斷TRX在下行方向上的某一個時段內(nèi)沒有通話業(yè)務(wù)，就把這個功效模塊關(guān)閉，從而實現(xiàn)降低功耗的目的。該模塊在空閑狀態(tài)時耗能比較大，而且耗能比例也較大，所以將其處于空閑狀態(tài)下的下行功放關(guān)閉，能夠極大程度地降低通信移動基站設(shè)備的耗能。并且，采用DPS時隙智能關(guān)斷技術(shù)，系統(tǒng)在關(guān)閉后發(fā)現(xiàn)有業(yè)務(wù)時能夠快速自我啟動，實現(xiàn)對通信無影響開啟和關(guān)閉，從而最大限度的保證用戶體驗[3]。

5不連續(xù)發(fā)射功率控制技術(shù)

功率控制就是在保障實際通話質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)基站與手機(jī)的發(fā)射功率，從而實現(xiàn)功耗上的降低，不僅能進(jìn)一步減少整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的干擾，而且能達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。DTX不連續(xù)發(fā)射是目前的主流功率控制技術(shù)中的一種，它是實現(xiàn)降低基站功耗的手段之一，其基本原理是基站在沒有語音通話服務(wù)的情況下就切斷信號的連續(xù)發(fā)送，從而降低系統(tǒng)功耗。無線通信系統(tǒng)中，在上行和下行鏈路上都可以對功耗進(jìn)行控制，并且可以實現(xiàn)對每個移動終端的獨立控制。不連續(xù)發(fā)射功率控制技術(shù)顯著的特點是上行控制能夠減少移動臺的電量消耗，降低系統(tǒng)的干擾，下行控制能夠減少基站的電量消耗，節(jié)省運(yùn)營成本。該技術(shù)推薦在話務(wù)量大的地區(qū)或者是在干擾性強(qiáng)的區(qū)域使用。

6結(jié)語

移動通信基站節(jié)能減排技術(shù)的研究是一個系統(tǒng)化工作，其影響范圍廣，牽扯的行業(yè)多，需通過多部門合作，在保證通信質(zhì)量的前提下，研究提出切實可行并能全面推廣的技術(shù)方案。現(xiàn)如今雖然已有投入使用的節(jié)能方案，并產(chǎn)生了一定的效果，但是從整體來看，節(jié)能減排最大化的網(wǎng)絡(luò)價值還有不小的發(fā)展空間。其是一項長期而復(fù)雜的工作，我們需全面結(jié)合當(dāng)前通信工程建設(shè)情況及設(shè)備發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化通信基站節(jié)能手段，為通信行業(yè)的綠色和諧發(fā)展做出更大努力。

作者：余丹娟 單位：廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司南京分院

參考文獻(xiàn)：

[1]高金波．節(jié)能新技術(shù)在通信基站領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用研究[C]．中國通信學(xué)會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會2011年年會，2011．

[2]孟一翔．移動通信基站節(jié)能減排技術(shù)研究[D]．上海交通大學(xué)，2012．

[3]郭大東．移動通信技術(shù)與應(yīng)用基站空調(diào)室外機(jī)防盜技術(shù)研究與實踐[C]．遼寧省通信學(xué)會2009年通信網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)年會，2009．