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绿色节能 - 正文 运营商投稿当日通信资讯

华为绿色电源:助力绿色通信

http://www.c114.com.cn ( 2013/6/18 14:40 )

3G刚热,LTE进场。大数据时代通信网络延伸到全球任一角落,站点下移给设备选型、网络部署、站点运维带来了新的挑战……

LTE发展绊脚石

设备选型决策难

设备质量与采购成本的博弈。运营商收入增长变缓,运营成本持续上升。为了利用价格优势争取用户,通常通过压低设备采购价格降低经营成本。网络不断演进,系统要考虑未来扩容能力,包括电源在内的建站初期投资很大,进一步提升运营商对低价格设备采购的期望。设备质量与采购成本往往难以平衡,建网初期投资的降低不一定节省生命周期内总成本。

网络演进与现网需要之间的矛盾。选定的电源无疑会满足当前网络部署要求,由于网络演进难以预期,从应用历史来看,初级已经考虑在内的扩容需求难以周全,网络扩容导致电源生命周期提前中止时有发生。

网络部署周期长

站址难寻。LTE频率高、数据密度大,需要更密集建站。传统站点占地面积大,在房价高企、租金日增的情况下,租用室内站点总成本高,新建室内站点周期长,室外站点成为必然之选。近年来室外机柜虽已经得到大量应用,但硕大的体积难以全面匹配受限的空间,内部空间时有浪费。

建站速度慢。室外站点安装条件复杂,站点确定选址后,做基础、立机柜、装电源和电池、引市电,通过调试和验收,单个站点建设复杂性与海量站点快速部署需求难以匹配。为了降低站点租用成本,新部署的LTE站点会充分利用原有2G和3G站点。原有站点建站时间不一、形态多变,为了评估原有站点机房或机柜空间是否满足LTE主设备收容、电源和配电容量是否支持主设备供电、电池是否满足站点备电时长要求等,LTE站点勘测会耗费大量时间。

流失率高。LTE站点非常密集,与居民距离越来越近。随着民众维权意识增强,站点幅射、噪声等都成为敏感因素,站点运行初期流失率居高不下,站点需要有隐蔽、快速的部署方式,常规室外站点温控系统噪声很高,不利于站点保有。

站点运维管理烦

可靠性问题突显。室外供电条件差、环境恶劣,电源过温保护、温控能力不足导致内置设备宕机时有发生。电源受干扰或雷击故障等常见,公认质量上乘的室内电源在室外应用也频出问题。传统通信电源主要保障直流负载供电不中断,但3G和LTE分布式建网模式开始在基站侧出现交流设备。交流RRU直接从墙上取电可靠性低,UPS故障率高、难维护、电池寿命短,难以达到预期的备电要求。

节能减排新挑战。全IP化的LTE网络扁平化发展,底端单个站点功率更小,中心机房功率更大。由于小站点取电模式参差不齐,难以计量电耗,小电源效率长期未被重视,业界小功率电源效率仅为85%,浪费了大量电能。核心机房功率可达100kW以上,如果继续使用老旧电源,单套系统年浪费电能12万度。越来越多的传统机房采用新风或调高空调温度的方式节能,而数据业务快速扩张带来主设备增加、发热量上升,进一步加剧粉尘与高温对设备运行的影响,向电源设备提出了更高的环境适应性要求。空调型室外机柜虽能为主设备和电池提供了很好的工作环境,但节能的压力让用户更多地选择直通风和热交换型产品,内置设备环境适应力已经影响了设备运行,而一些机柜隔热能力差使节能预期落空。

电源监控成瓶颈。传统电源模拟量监控需要占用传输资源,使用通信设备,不但会增加设备采购成本,监控传输本身不够稳定,还常因通信链路调整而中断,监控系统维护工作量抵消了建设监控系统带来的维护节省。3G时代室外站点模拟量监控几乎都没有实施,更难实现LTE时代海量站点集中监控。缺少了站点监控,告警难以发现,更谈不上故障预测和能效管理。

匹配演进的华为站点电源助LTE快速发展

匹配设计的电源易部署

站点小型化、一体化是无线站点建站快速部署的必由之路。通信电源不但为站点提供电能,还要收容主设备和电池,保证内置设备的正常工作环境,通信电源演进为站点电源。电源无论是室外落地、挂墙和抱杆安装,都需要最小的占地面积和体积,并能满足未来网络演进需求,必然需要与主设备一体设计。

匹配主设备设计的电源,除了安装尺寸满足现网及未来演进需要外,还包括温控能力和备电保障。与主设备风道匹配、一体热仿真并进行实际测试,是确保主设备不过温的关键。可收容蓄电池容量按备电时长要求和网络演进带来的能耗变化趋势计算,满足网络生命生期内备电需要。

匹配环境是定外站点的必然之先。不同区域、不同气候条件,对站点的温控和防护要求等级不同,沿海区域还需要防止盐雾对电源系统的侵馈。由于短期内难知电源是否匹配环境,选择长期战略合作伙伴是比较理想的方式。居民对噪声敏感,部署阶段就会得到直接反映,低噪声可以帮助降低站点流失率。

网元化站点电源易运维

LTE海量站点时代,对所有站点实施远程集中监控势在必行。站点整体解决方案提供商如华为提供的电源可以与主设备直接通信,带内传输,电源网管可靠性与主设备相同,并且一体维护,无需额外投入。通过带内监控,站点侧硬件投入仅需一根通信电缆,主设备与电源可以统一网管,电源网管成为网元。主设备网管与电源网管可分可合,适应不同企业运维体制。通过带内传输进行电源监控时,不论传输如何改造,只要主设备恢复正常,电源监控就自动恢复正常,电源监控系统的建设与维护实现底端“零”投入。

主设备巡检服务都是网上巡检,而传统的电源巡检从来都是下站进行,两者的成本显然不可同日而语。网元化的电源完全改变电源监控模式,使电源巡检网上化成为可能,选用华为通信电源,下站巡检有望杜绝。带内监控上传的是模拟量,可以通过监控软件实现故障预测,通过故障预测将故障处理演变为预防性维护,下站维护也将减少,有助于电源的集中维护管理和网络能效管理,海量站点的电源运维变得简单,管理层次得以提升。

通过可管理的网点提升整网可靠性,帮助用户获得更稳定的高速移动宽带体验,进一步推动LTE网络部署。

匹配节省减排,海量站点海量省

采用高效电源是普遍需求,模块整流效率达到96%以上是通信电源业界的共识。但对于高效站点来说,模块转换效率高并非是全部,包括核心部件高效、系统高效和站点高效,其中高效核心部件包括整流模块和温控部件。

部件高效是节能的基础。除了业界常用的30A、50A高效模块外,小至15A、大至100A模块高效率在LTE时代更为更要。LTE海量站点需要高效电源来降低整网能耗,华为电源即使是15A的小功率模块,也是96%以上的高效模块,比业界常用的85%效率模块减少70%能耗,100万个300W小站点,每年节省电能3.6亿度。同时,发热量小也使电源对温控要求降低,站点更容量部署。网络扁平化使核心机房越来越集中,单个机房电源规模系统越来越大,单台电源额定功率达到360kW以上,所带负载高达200kW以上。相比于传统92%的大电源系统,华为由高效100A模块组成的电源一年可以省电12万度以上,相比效率仅为88%的老旧电源,节省更是24万度以上。在室外电源成为主流的条件下,温控部件是否高效对电源系统的高效同样起决定性作用。温控部件包括热交换器、直通风系统、直流空调、交流空调、TEC空调等。基于热仿真的热流通道设计,使温控部件散热效率提升30%,并有效降低噪声水平。

系统高效进一步节能。降低电源系统压降、提升温控系统智能化水平,使电源总体效率更高。如多分流器并联设计,不但降低电源系统的压降和能耗,还帮助实现关键负载过流预警,有效防止负载扩容过程中发生的意外断站事故。换交换和空调智能一体化设计,使主设备在室外电源内部获得无水无尘环境的同时,最大化地降低温控系统能效。

站点高效是整网节能的需要。室外迷你机房良好的隔热性能可以有效阻隔外部热源对内部环境的影响,减少无谓的能耗,成为站点高效的基础。分舱温控方式实现部件级精确温控,避免无效的温控能耗,使站点的能耗最小化。

绿色电源,绿色世界

网络因电源延伸,电源随网络发展,电源与网络同行同在,通信电源演进为站点电源。与主设备匹配设计的华为站点电源,实现可靠稳定、高效节省和匹配演进的核心价值,在保障网络可靠供电的同时,节能节地、减少建网和运维总成本,最大限度地保护建网投资,成就LTE时代的绿色电源。

作者:华为技术有限公司 章异辉   来源:C114中国通信网

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