进入二十一世纪,能源危机、环境污染、生态失衡依然笼罩在全球上空,作为缓解这一现象的重要举措 - 绿色环保成为人类社会不断追求的永恒主题。
在中国,节能减排是中国政府推动国民经济又好又快发展采取的一项重大举措,并得到国内运营商的积极响应。作为具有社会责任感的国际化企业,上海贝尔的母公司阿尔卡特朗讯一直将“绿色环保”作为企业可持续发展的一个重要理念坚持不懈的执行着,并通过节能减排不断降低对环境的负面影响。
无线接入网络是电信领域的耗能大户,从此入手无疑将获得事半功倍的效果。作为移动通信标准的推动者和实践者,我们深知节能减排对于移动通信网络的重要性,不遗余力的加强在无线领域的节能力度,为降低能耗、减少基建成本做出了巨大贡献。同时上海贝尔作为阿尔卡特朗讯在中国的旗舰公司,也将全球移动通信领域的最新的节能技术和经验引入中国,帮助电信运营商实现网络与生态环境和谐发展。
从产品到维护、从基建到运营、从设计到优化,我们的节能环保技术体现在移动通信网络建设的各个阶段。
衡量移动通信系统的能耗效率通常基于单位产品指标,所以对于节能减排的效果评估,可以从单位产品功耗,产品集成度,产品适用性,产品平滑演进能力,网络设计、优化能力和满足RoHS标准等几个方面来衡量。
GSM领域
处于高速发展阶段的中国通信市场,GSM网络依然占据着主导优势并将长期运营,因此GSM无线设备的节能减排已经成为运营商关注的重中之重。
1. 产品集成度
产品集成度直接关系到设备功耗,占地面积,重量等因素。提高基站每平米能容纳的载频数量,可以大大减少基站的占地面积,节约机房空间和空调开支;同时高集成度的产品也会降低功耗和重量,节约能源和减少污染物的排放。我们的9130 BSC/MFS Evolution具备很强的灵活性和可靠性,可以根据用户和话务模式的变化作出快速容量匹配,仅仅六种模块设计,使扩容和运行维护更容易,并降低成本,而共架设计更是大大降低占地开销。B10下的9130 BSC的性能相比B9,单位载频等效的BSC体积减少40%,重量降低38%。 升级到B12版本单位体积能够进一步减少28%,单位重量减少28%,从容应对用户剧增的同时降低机房空间和配套诉求。我们的GSM无线基站模块完全通用,这种设计带来了运维成本上的巨大优势,仅仅3种模块,令操作维护更为便捷,现有的TWIN TRX带来单柜最大支持24TRX能力,一举成为业界单机柜集成度最高的基站,适合不同环境建设需求,即将推出的MCPA,集成了单模块6载频,使单机柜容量提升到54个TRX,进一步降低单位功耗和占地面积。
2. 单位产品功耗
产品集成度上升将带来单位产品功耗降低,这可以大大节省能源使用,同时还能够减少污染排放。阿尔卡特朗讯采用最新高集成度、低功耗芯片在维持卓越无线性能的同时不断实现最低功耗诉求。B10下的9130 BSC的性能相比B9单位功耗减少34%,B12软件版本更是进一步降低21%。而GSM基站设备更是引入了大量创新技术,拥有专利的热交换器、散热器件和自然散热技术的使用,完全避免了散热部件带来的额外功耗,降低了对内置风扇,外部电源,空调等设备要求,同时提高了设备稳定性和消除风扇噪音污染。而MCPA的应用,更是在原有TWIN TRX的基础上,进一步降低30%的功耗。同时我们还不断采用创新功放技术,使未来基站功放效率可以提高到40%-50%,实现单板同一性能下的最低功耗。而智能载频关断功能和功放关断功能结合载频不连续发射、优先分配BCCH载频和功率控制功能,可以进一步降低载频功耗,在江苏移动的性能测试中,获得平均节能30%的实际效果。
3. 产品的适用性
根据实际使用环境选择合适产品可以避免对资源和能源的过多占用。 而全系列的基站产品无疑可以满足不同场景需求。为此我们做好了充分准备。我们的基站接收机灵敏度高达-116dBm,采用60w高功率载频,支持四路接收分集和发射分集,可提高20%到40%的覆盖范围,帮助运营商利用最少基站数获得最大网络覆盖。我们的GSM室外基站拥有真正的一体化结构,稳定可靠,适应各种环境要求,无需建设机房、电源架、空调等配套设施,可以节约60%以上的配套投资,可以节约80%以上的后期运维成本,并借助基站安装便捷的优势,缩短工程建设周期。室外站同时支持内置微波、卫星、光纤等传输设备,我们还拥有太阳能、风能和燃料电池等替代能源解决方案,解决用户特殊需要并实现节能环保。
特别值得一题的是:2006年6月底,数十套CBO室外站在施工难度最高,环境最恶劣的青藏铁路沿线得到了现网考验,整个基站系统经受了海拔4600米到5300米高寒地带,高原环境的验证,设备供电采用太阳能,传输都是采用卫星和微波传输方式,CBO与太阳能供电及卫星传输等配套设备配合良好,证明了Evolium无线基站产品的高性能,可以低成本高绩效地满足西藏地区覆盖的要求。针对西藏地广人稀,地形起伏多变的广域网覆盖环境下,还使用60W高功率基站,有效帮助移动运营商改善无线网络覆盖质量,降低运营成本。
4. 产品的平滑演进能力
我们的GSM基站都支持平滑演进能力,在一个机柜中就可以同时支持GSM、WCDMA和LTE。随着MCPA模块的引入,支持模块级的GSM、WCDMA和LTE 共用。即保护了运营商先期网络投资,也满足了网络技术的发展需求,是节能减排的重要环节。
5. 网络设计、优化能力
节能减排除了在产品层面不断挖潜,系统层面的综合能效也是重要环节。我们并不赞同仅仅通过基于网元或站点的简单数学运算来评估由于功耗的优化带来的绿色效应,而是进一步采取高效的网络规划和优化方案来降低系统能耗。通过我们独特的网络设计和优化工具并结合丰富的全球网络部署经验,可以带来容量和发射功率上的改善,精巧的话务负荷分担,可以在不引入新设备的情况下,充分挖掘每个基站潜力,带来每个宏站站点超过50%的平均功率节省,有效降低宏站平均发射功率和基站数。而我们的优化工具还能带来更优的覆盖效果,基站功率不再消耗在长距离的路径和穿透损耗上,从而带来了更高效的“单位功耗”覆盖和话务吸收能力,同时大幅提高无线覆盖质量,提升网络KPI。与此相对应的,网络质量的改善将带来更低的用户终端发射功率消耗,相应的也会减少用于抗干扰的功率消耗。而这由于网络质量改善带来的良性循环,最终得以发展到全网全民低辐射低功耗的绿色环保效应。
WCDMA领域
在中国,移动通信已经进入3G时代。阿尔卡特朗讯为致力于降低网络整体持有成本而持续改进,我们将节能减排的理念从2G时代一直延续到3G,在系统的各个方面都不懈努力。
1、减少站点数量
我们是业界领先支持较低频段WCDMA系统的厂家,我们的产品完全支持原有GSM频段资源。而较低的WCDMA工作频段,可以较之较高的标准频段降低无线链路损耗,从而在覆盖主导的地区可以增加站间距离,减少单位面积所需站点数量;另一方面,通过应用TMA或者先进结构设计的分布式基站,采用BBU+RRH的光纤传输模式降低信号在传统长距馈线的绝对损耗,从而提高基站接收灵敏度,减少站点数量。此外,通过一些扩展覆盖的技术也可以在覆盖受限的应用环境下提供降低站点数量,例如我们支持的本地六扇区配置、双STSR站型六扇区共用基带站址(一分二站型)、超远覆盖小区,发射分集、四天线接收等功能,为运营商降低站置数,同时相应的降低整体网络功耗提供便利,而我们独特的网络规划技术与工具,也确保了在站置数最小化的前期下维持优化的网络覆盖范围和服务质量。
2、降低站址空间的环境要求,减少配套设施
通过分布式基站,可以就地利用现有任何机柜内的空闲19英寸机框,或挂墙、桌摆、落地等多种灵活安装方式,真正实现“零占地”。同时由于基带设备本身散热量较少,因此对于环境的温度变化范围要求比服务于射频器件的环境要求要低很多,大大减少机房的空调安装数量、工作匹数要求;而我们的RRH设备采用无风扇设计,在降低能耗的前提下也改善了噪音干扰。
3、提高功放效率,改善基站结构,减少天馈距离需求,降低电源功率消耗
随着功放效率技术与芯片集成化技术的不断发展,我们在过去的6年中基站的单位站址耗电量降到六年前的1/5,其中功放效率已经提升到了40% 并还持续改进。分布式基站先进的结构设计采用可忽略衰耗的光纤传递,省略了传统基站从架顶到天线之间数十米的绝对功率消耗,从而必然降低单位站址的功率消耗需求。同时我们最新的电源模块将PSU效率提升 (DC -> DC)到90%,进一步减少了能源损失,同时也降低了热能排放,缓解了对外部环境的影响。
4、智能关断技术进一步降低网络整体功耗
用户使用习惯决定了移动网络资源占用并不是一成不变。存在规律性的呈现正态分布的业务流量。在话务空闲时段,基站持续满功率发射无疑是十分不经济的。如果有效节省该时段发射能耗是节能减排的重点。我们开发的智能关断技术,通过将用户迁移到主载频并智能关断其余载频实现节能。
LTE领域
节能减排并不仅仅体现在过去和现在,未雨绸缪永远是阿尔卡特朗讯在新技术研发中一直倡导的理念。面对移动通信技术的未来演进,我们在LTE设备研发和系统设计中都将节能减排作为首要遵循的原则
硬件高度集成
eNodeB完全采用BBU+RRH设计理念,其中BBU为标准2U 19英寸模块,同时支持TDD和FDD,完全能够插入标准19英寸机架或放置在墙角,壁挂,桌摆等各种空闲区域,而RRH完全2G、3G通用,进一步保护投资成本,无须新建大量设备,降低全网系统能耗
智能软件功能
在LTE领域,延续了在2G系统就极为成功的智能动态关断功能,通过模块、扇区甚至基站层面实现功耗控制,通过迁移用户和动态载波关断,大大降低基站整体功耗
机架和站点共用
在LTE研发伊始,就考虑了原有系统平滑演进能力,我们的所有GSM和WCDMA机架都支持向LTE演进,除了能够在一个机架中支持多种标准,实现共电源、共传输和共机柜性能外,同时也支持模块的跨系统支持,我们的MCPA支持GSM、WCDMA和LTE,而BBU和RRH也支持WCDMA和LTE,真正做到共平台、共站置升级能力,降低建设和运营成本,减少污染消耗
多种替代能源支持
采用可再生能源和清洁能源无疑在源头上就完美诠释了节能减排的涵义,我们一直在孜孜不倦的探索新能源技术开发和应用。在LTE系统中,我们大量应用了太阳能、风能、氢能和燃料电池技术,通过可再生能源和清洁能源的使用响应“绿色环保”的倡议,绿色环保并不仅仅体现在节能减排,任何成本的降低都能折算到能耗下降。
上海贝尔所有设备都提供高达5个9的产品可靠性,帮助降低运营商运维成本;全系列经大规模商用验证的无线网络管理与优化平台,辅以专业化的系统集成和客户服务能力,在保证网络质量前提下降低总拥有成本;灵活高效的IP传输,协助运营商降低传输开销;而产品包装全面采用可回收降解材料,消除对环境污染。在产品制造方面,始终遵循RoHS标准,包括架构设计、制造工艺、生产流程、物料选用、工程施工等各个方面,像高性能低功耗的新一代芯片解决方案,低功耗电路板设计和RoHS环保PCB基板等,提供全面绿色环保产品和服务。
我们不仅仅自身以绿色环保为己任,在供应链管理上也追求绿色采购,以源头控制的方式着重考虑环境因素,重点扶持利用再循环、再使用和资源消耗降低的初始器件和产品。将绿色环保的理念延伸到产业链的上下游。
上海贝尔将一直致力于企业与环境和谐发展,我们将贯彻自身“绿色”理念为中国电信运营商打造高效节能的绿色移动通信网络。