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移动通信基站能耗分析与综合节能措施

摘要：近年来，现代信息技术水平显著提高，促进了网络发展，而移动通信

基站也逐渐发展成为国家经济发展的必要动力。基于此，文章将移动通信基站作

为主要研究对象，重点阐述其能耗状况并制定节能方案，使基站能源损耗量减少，

进一步提高其运行效率，避免基站断站，全面提升基站运行的高效性与安全性。

关键词：移动通信基站；能耗；综合节能措施

引言

在通信行业中，移动通信占据首要位置，伴随网络需求量增加，移动通信基

站建设规模随之扩大，能量损耗的问题逐渐凸显出来。基站由传输设备、无线设

备与空调设备等组成，耗电量最大部分就是空调系统。由此可见，深入研究并分

析移动通信基站能耗与综合节能措施十分有必要。

1移动通信基站能耗分析

1.1无线设备能耗

无线设备用电一般由在网设备数量与功耗决定，且业务信道频载负

荷变化也会使基站能耗波动幅度增长[1]。若基站布点缺乏合理性，则会增加无线

设备的数量。而且，在对移动通信基站规划期间会受人为因素与环境因素影响而

影响基站地址选择的合理性，进而影响其布局。通过移动通信基站建设量的增加

可有效提高覆盖率，但同样也使网络设备数量增多，整体能耗增多。特别是射频

部分，在无线设备中的能源消耗量最大，射频内最大能耗部分就是功放。所以说，

移动通信基站的主设备能耗受功放效率直接影响，但其效率却偏低，也就是功放

工作效率要比能源损耗量低。

1.2空调设备能耗

空调能耗在移动通信基站整体能耗中占比超过一半，特别是空调制

冷系统，其能耗在空调能耗中占比达到2/3，能耗的主要原因就是空调送风、回

风系统所致[2]。在制冷阶段需频繁开启压缩机以对房间温度进行调节，使压缩机

磨损严重，进而影响实际工作效率。而使用空调时，循环管道内油膜组织会随之

增加，很容易影响空调制冷的效率，机房气流组织形式也会不同程度地影响实际

制冷效率。

1.3供电系统能耗

在移动通信基站能耗中，供电系统的占比是5%。供电系统和基站内

用电设备互相连接，所以能耗量会对基站内用电设备最终能耗量产生直接影响[3]。

现阶段，供电系统的构成包括开关电源、蓄电池和交流引入，而运行时间最长的

就是蓄电池组与开关电源，直接污染了电网，甚至会使电网波形失真，使系统运

行能耗量增加，不利于电网运行效率的提高。而系统内开关电源选择闭合配置，

缩短了蓄电池充电时间，致使系统运行始终处于低负载率状态，且能源转换的效

率不高，直接引发能源浪费问题。

2移动通信基站综合节能措施

2.1基站设备

移动通信基站内设备的综合节能一般需通过三方面进行：1）科学规划基站

内无线网络，尽可能缩减基站数量。选择使用的设备应尽量大容量且能耗量低，

使扩容成本得以降低。2）发挥功放技术价值，使基站功放效率不断提高。3）借

助分布式建设法，使设备馈线损耗下降。

现阶段，移动通信基站设备系统所选择的节能技术有：

2.1.1高效功放技术，

即包络消除技术、Doherty技术和包络跟踪技术等等。Doherty技术在设备

节能中的应用范围最广泛，具有一定负载牵引力，在均值放大器与峰值放大器处

于饱和状态，即可实现移动通信基站功放效率的提高。联用该技术和数字预失真

技术，可使功放效率提高超过27%，降低了生产难度且实际体积不大，具有较高

可靠性且使用成本不高，值得推广[4]。

2.1.2分布式基站技术

（1）基本原理

基带处理板、监控、功放单元、传输、主控、时钟、收发信机等均为组成移

动传统基站设备的重要部分，而分布式基站则能够根据功能划分以上组成模块，

进而形成相对独立两部分。此基站架构理念最初在TD网络系统中得到了运用，

构建的重点就是射频拉远。而在网络后续发展过程中，GSM网络系统负责建设分

布式基站。其中，GSM网络内的分布式基站主要含括射频拉远、基带拉远两种形

式，不同于TD网络的原因主要是两种网络站点关键资源有所差异。TD网络分配

形式为码分多址，关键资源是基带，但GSM网络以载频为关键资源，更容易实现

基带处理功能。所以，在组网中BBU（近端模块）或是RRU（远端模块）的新增

方法并不会影响网络系统。而射频拉远、基带拉远的网络组网与运行维护差异并

不明显，即便是网络升级、扩容、演进等方面也不存在显著区别。

对于射频拉远形式来讲，主要是把时钟单元、传输、基带处理板、监控、主

控等