移动通信基站耗电量估算模型的研究
基于多元线性回归算法的5G基站能耗模型
基于多元线性回归算法的5G基站能耗模型
多元线性回归算法是一种常用的统计分析方法，用于建立具有多个自变量和一个因变
量之间关系的数学模型。
在5G基站能耗模型中，我们可以利用多元线性回归算法来建立
5G基站能耗与各种因素之间的关系，从而能够更好地理解和预测5G基站的能耗情况。
在5G基站能耗模型中，我们可以将5G基站的能耗作为因变量Y，而将其他可能影响能耗的因素作为自变量X1，X2，……，Xn。
常见的影响因素包括但不限于基站的通信流量、天气情况、基站的覆盖范围、基站的传输功率、基站的硬件设备、基站的工作模式等等。
我们可以利用已有的数据对这些因素进行收集和整理，并建立一个多元线性回归模型，从
而得到一个具有一定预测能力的5G基站能耗模型。
在建立多元线性回归模型时，我们需要注意以下几点：
1. 数据的准备和预处理：我们需要收集并整理大量的5G基站能耗相关的数据，包括
基站的能耗数据以及各种可能影响能耗的因素的数据。
我们还需要对这些数据进行预处理，包括数据清洗、缺失值处理、异常值处理等，以确保数据的质量和可靠性。
2. 变量的选择：在建立多元线性回归模型时，我们需要选择合适的自变量，这些自
变量应该是与因变量（5G基站能耗）有一定关系的因素。
在选择自变量时，我们可以借助统计方法或者领域知识进行分析和筛选。
4. 模型的评估：建立好了能耗模型之后，我们还需要对模型进行评估，以确保其预
测能力和可靠性。
常见的评估方法包括回归系数的显著性检验、残差的分析等。
如果模型
的预测能力不够理想，我们还可以对模型进行调整和改进，以提高其预测能力。
GSM移动通信基站能耗模型研究
GSM移动通信基站能耗模型研究作者：帅农村郑辑杰辛冰葛轶敏来源：《移动通信》2011年第02期【摘要】移动通信基站能耗统计难度很大，文章通过建立样本基站能耗数据采集平台，分析了基站设备和空调耗电的影响因素，进而得出了基站能耗模型，并运用现网数据进行了验证。
【关键词】基站能耗模型设备耗电空调耗电散点图节能减排1 引言国家“十一五”规划纲要明确提出了“‘建设资源节约型、环境友好型社会’，‘十一五’期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%”的发展目标。
（“十二五”期间的单位GDP能耗目标与碳排放量，拟定在“十一五”的基数上均下降16%，其中2011年同比下降3.5%。
——编者注）节能减排是一项基本国策，也是企业低成本高效运营的必然选择。
移动通信行业的节能减排工作有着和其他行业不同的特点，移动通信基站由于地理位置分散且数量庞大，基站能耗统计难度很大。
本文通过建立样本基站能耗数据采集平台，通过对典型基站能耗数据的收集分析基站耗电影响因素，进而建立基站能耗模型，并利用模型预测全网基站耗电，取得了比较满意的效果。
2 样本基站能耗数据采集平台根据覆盖类型、设备厂家、设备类型等分类属性挑选样本基站。
在样本基站建设远端电量采集模块，分设备和空调分别采集基站的耗电量。
为了研究温度对空调耗电的影响，在样本基站室内外装设温湿度表，实现对典型基站温湿度数据的监控。
采集的样本基站耗电数据和温湿度数据通过GPRS DTU传送到监控中心进行处理。
整个数据采集系统采用B/S结构，具体组网方案见图1。
3 基站能耗影响因素分析基站中的主要耗电设备包括基站设备、基站空调、传输设备和电源设备，其中基站设备和基站空调设备耗电占到基站总耗电的90%以上。
下面就对基站主设备和空调设备耗电的影响因素进行分析，分析过程分为两步：（1）猜想基站能耗影响因素通过直观的判断和对专业人员的咨询等方式列出可能影响耗电量的相关因素，猜想得出的基站能耗影响因素如图2。
移动通信基站耗电量估算模型的研究
移动通信基站耗电量估算模型的研究第一篇：移动通信基站耗电量估算模型的研究移动通信基站耗电量估算模型的研究引言当前国内经济增速下降，经济结构面临调整而能源消耗持续增长，国内节能减排形势严峻。
国资委将通信运营商在节能减排考核中由“一般类”企业调整为“关注类”企业，使得通信运营商的节能减排的任务艰巨。
通信运营商能源消耗构成中电力消耗超过占80%，而基站电费占整个电力消耗中的比重超过60%。
所以基站电费估算模型的研究对于通信运营商提高电费管理水平有着非常重要的意义。
2 基站耗电量构成2.1.基站基站是基站子系统（BSS，Base Station Subsystem）的简称，是指在一定的无线电覆盖区域中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台，本文所指的基站特指移动通信用基站（以下均称为基站）。
本文研究的基站耗电量，即定义为以安装基站设备为主的小型机房的耗电量，对于以传输设备为主且安装有基站设备的综合业务机房不在研究范围。
2.2.基站耗电量构成基站耗电量构成主要有四部分：主设备耗电、空调耗电、电源设备耗电、其他。
2.2.1.主设备耗电现有基站安装的主设备主要为无线设备和传输设备。
无线耗电设备对于GSM基站主要为BTS和BSC。
基站中安装的传输耗电设备主要为PTN(分组传送网)设备和SDH(同步数字系列)设备。
主设备耗电尤其是无线设备耗电是基站耗电的主要部分，考虑到SDH设备的逐步减少，主设备耗电数据分析中仅考虑PTN设备耗电。
2.2.2.空调耗电为了给基站通信设备提供良好的运行环境，基站机房通常设置空调，且空调耗电是基站总耗电的重要组成部分；现有基站机房安装的空调主要为3P和5P的舒适性空调，通常每个基站安装1~2台舒适性空调。
每台3P空调的耗电功率约为2.9kW，每台5P空调的耗电功率约为4.8kW。
2.2.3.电源设备耗电基站机房为达到良好运行，通常安装有电源设备，用于将380V/220V的交流市电转换为-48V的直流电，电源设备耗电主要为电源设备在整流过程中引起的电能损失和模块休眠功耗。
移动基站能耗预测模型的设计
移动基站能耗预测模型的设计作者：曾保权杨琳芳来源：《电子技术与软件工程》2017年第07期摘要随着移动业务的迅速发展，基站能耗的不断攀升，为铁塔公司的节能减排工作带来一定的压力，根据广东省某地区的标杆站及相关能耗样本，针对影响基站能耗的多因子进行分析，提出在该自变量基础上的多元线性回归能耗预测分析模型，为基站的能耗管理提供预测与评价具有现实意义，实现能耗管理的宏观预测，并动态更新能耗样本库，实现能耗模型的在基站精准预测的作用。
【关键词】基站能耗能耗预测线性回归节能管理随着通信基站数量的迅速增加，移动公司的基站数量大，分布面广，安装位置分散且情况复杂的特点编制。
由于点多面广，情况复杂，移动公司需要派专人或委托代维公司抄表、维护，以满足基站的电量核算、用电分析等能耗日常管理。
特别是近年来，随着基站数量迅速增加，用电成本已经成为运营商的主要成本，而且比例还在逐年增加，节能降耗已成为公司重点工作之一。
但目前基站用电管理缺乏有效手段：柴油机发电管理混乱、用电信息分析统计失真。
节能目标缺乏科学依据。
基站能耗管理系统建设的目的是对各局站的耗电情况进行精细化的统计和分析，对各种节能措施的节能效果进行评测：准确统计现有局（站）能耗数据，监控站点能耗情况，找出并分析能耗异常变化的站点；测试、评估基站采用的各种节能措施的实际节能效果；根据标杆站点采集的数据，建立模型，通过分析得到不同条件下最优的节能措施和方法。
1 能耗影响因子分析影响基站能耗的因素诸多，本研究拟从基站的深层次关系，通过分析与对比，针对以下几个影响进行说明，并选择以下作为线性回归的自变量。
以得出相关模型。
1.1 基站面积基站面积是决定移动基站的一个重要参数，按基站机房建设的国家规范及要求规定，需保持一定的温湿度范围，一般来说，不管基站的产权属性如何，面积越大，空调耗能会越大，目前空调是基站中重要的耗能设备。
1.2 基站温度基站温度作为环境参数在基站中具有决定作用，通信基站中通信设施及蓄电池、直流屏、空调等设备受该因素影响较大，故对基站能耗具有很大的影响作用，一般在基站中根据室外温度自动调节温度或保持恒温的方式来运行。
GSM移动通信基站能耗模型的研究
GSM移动通信基站能耗模型的研究摘要全球移动通信系统为通信行业的发展创造了广阔的平台，为广大用户传递了各种形式的数据信息。
新时期社会主义现代化建设阶段到来，促进了移动通信系统功能的优化改进，GSM移动通信基站的功能与早期相比变化甚大。
由于移动通信用户数量的增多，基站电能的消耗量也在不断增大，导致通信运营企业的建设成本变多，降低了通信行业的运营效率。
本文主要分析了GSM移动通信基站能耗模型的相关问题。
关键词GSM移动通信；基站；能耗模型通信行业调查显示，我国GSM移动通信基站运营期间的电能消耗量不断增加，给运营企业造成了巨大的成本投资压力。
若不及时处理移动通信基站的能耗问题，对整个通信行业的可持续发展是不利的。
1 导致基站能耗增多的因素经过长期研究发展，导致基站能耗量增加的因素是多方面，既包括了基站设备的操作运行，也与设备自身的性能因素相关。
为了满足新时期社会主义科学发展观的需要，企业需深入分析导致移动通信基站能耗增多的相关因素。
1）业务因素。
随着社会群体通信往来的增多，移动通信基站的业务量大幅度上升，这是导致GSM移动通信基站能耗上升的最直接原因。
一般情况下，单站综合话务量、设备耗电量之间存在着紧密的联系，只要某一个因素变化则会导致基站能耗增大。
按照理论研究显示，设备耗电量与综合话务量基本呈线性变化，话务量增加的耗电量比截距要小得多；2）载波因素。
传统基站数据信息要借助于有线电缆传递，而当前无线通信技术大范围推广运用后，通信载波成为了GSM移动通信基站传递信息的主要载体。
而基站主设备耗电、载波数等之间的线性关系显著，同时也会受到通信站业务量变化的影响。
若移动通信基站的设备功率大小不一，其导致的电能消耗也会产生明显的变化；3）温度因素。
我国GSM移动通信基站多数设备均在室内工作，但遇到温度过高的气候时则要利用空调进行降温，以免基站设备因温度过高而烧坏。
因而，温度因素是影响移动通信基站电能消耗增加的常见因素，随着气温高低的变化，基站能耗也有明显的波动幅度。
02移动通信基站耗电量(2023版)
本文档旨在对移动通信基站耗电量进行详细说明和分析，以提供参考。
文档将分为以下几个章节：
1、概述
1、移动通信基站的作用和特点
2、移动通信基站耗电量的重要性
3、本文档的目的和范围
2、移动通信基站耗电量的影响因素
1、无线信号传输耗电量
（1）发射功率和距离的关系
（2）信号干扰的影响
（3）信号传输方式的选择
2、设备和硬件耗电量
（1）基站设备的能效特性
（2）硬件元件的功耗情况
3、数据处理和网络通信耗电量
（1）数据处理的能效优化
（2）网络通信的功耗控制
3、移动通信基站耗电量的测量和评估方法 1、测量方法概述
（1）内部测量方式
（2）外部测量方式
2、数据采集和分析
（1）数据采集设备和技术
（2）数据分析方法和指标
4、移动通信基站耗电量的优化措施
1、基站设备和硬件的优化
（1）芯片设计的能效改进
（2）材料选择和制造工艺的优化 2、信号传输的优化
（1）天线设计和部署策略
（2）信号处理算法的改进
3、数据处理和网络通信的优化
（1）软件算法的优化
（2）网络通信协议的优化
5、法律名词及注释
1、移动通信法律法规名称及注释
2、移动通信技术相关法律名词及注释
6、附件
1、相关数据和图表附件
2、相关文献和参考资料附件
本文档涉及附件：
1、附件1：移动通信基站耗电量数据统计表
2、附件2：移动通信基站能耗优化方案报告
本文所涉及的法律名词及注释：
1、移动通信法律法规：包括国家关于移动通信领域的法律、法规和规章文件。
2、移动通信技术相关法律名词：涉及移动通信技术的专有名词及其解释。
5G基站耗电量分析
5G通讯基站耗电量分析到2025年，通信行业将消耗全球20%的电力。
随着4K/8K、VR/AR、自动驾驶、机器人、视频监控等应用蓬勃生长，一场伴随着5G 万物智联而来的数据海啸正滚滚袭来，而海量数据引发的电力消耗也必将成倍增长。
这种情况令人担忧！全球多家领先运营商已公开表态：要以最低的成本建设最好的5G网络。
可电费已被一些运营商确定为最高的OPEX支出，至少占运营商总运营成本的15%，可如何降低电费开支以减少OPEX支出？有统计指出，每GB流量约消耗2千瓦时的电量，也就是说下载一部1GB的电影相当于你家里的2000瓦吹风机连续工作1小时。
若按每度电1元计算，你下载一部1GB的电影，运营商需支付2元电费，如今无限流量套餐流量上限动辄40GB，而可预见的5G资费只会降不会升，可想而知，随着5G流量需求暴增，运营商的电费成本压力越来越大。
而在移动通信网络中，基站是耗电大户，大约80%的能耗来自广泛分布的基站。
越加密集的基站意味着更高的能耗，这是5G网络面临的一大成本挑战。
可是，5G基站是省油的灯吗？相对于2G3G4G，5G基站会更耗电吗？答案是yes，至少现阶段的情况如此。
我们从基站原理说起。
通常，基站的供电系统由市电引入，通过交流配电箱、开关电源转换为-48V直流后连接到基站设备，基站设备再通过馈线/光纤连接到铁塔上的天线。
基站设备的内部结构主要包含：BBU、射频（RF）单元、功率放大器（PA）、主电源、天线接口、扇热系统等，其中BBU包含控制单元、传输单元和基带处理单元等，主要负责信号滤波、OFDM、调制解调、频域处理（符号映射/解映射和MIMO均衡等）、CPRI、DPD（数字预失真处理）等功能。
根据以上结构，我们将基站功耗分为三大类型：传输功耗、计算功耗和额外功耗。
传输功耗：指功率放大器（PA）和射频（RF）部分所消耗的电量，其主要执行基带信号与无线信号之间的信号转换，馈电线的功耗包括在传输功耗之内。
5G基站网络能耗分析评估
5G基站网络能耗分析评估5G基站网络是目前网络通信领域的一个热门研究课题，其具有较高的传输速率、低延迟以及大容量等特点。
然而，随着5G基站规模的不断扩大，网络能耗也日益成为一个重要问题。
因此，对5G基站网络的能耗进行分析评估，对于优化网络性能、延长基站寿命、降低运营成本具有重要意义。
首先，5G基站网络的能耗主要包括传输能耗和待机能耗两方面。
传输能耗是指基站在数据传输过程中所消耗的能量，而待机能耗则是指由于基站需要24小时不间断运行而产生的能量消耗。
传输能耗主要与传输距离、信号强度和信号传输速率等因素相关，而待机能耗则主要与基站的硬件设备功耗和辅助设备供电相关。
其次，5G基站网络的能耗分析评估可以通过模拟实验和实际数据统计两种方法进行。
模拟实验采用计算机仿真技术，根据实际网络结构和参数设置，模拟出网络中各个基站的能耗情况，并通过数据分析和对比验证模拟结果的准确性。
实际数据统计则是通过在一定时间段内对多个基站的能耗进行监测和统计，获得真实的能耗数据，并对其进行分析和评估。
接下来，对5G基站网络能耗进行分析评估可从以下几个方面展开。
首先是对能耗的整体统计和分布情况进行分析，通过计算网络中各个基站的平均能耗值、能耗分布情况和极值等指标，评估网络的能耗水平和潜在的篡改空间。
其次是对能耗消耗较大的基站进行深入分析，通过定位问题所在，找出能耗异常的原因，并提出相应的优化措施，以减少能耗。
同时，还可以分析基站网络在不同工作状态下的能耗情况，比如高峰期和低峰期的能耗差异，以及不同频段和带宽的能耗异同等等。
最后，针对评估结果，可以提出一些优化策略和措施，以降低5G基站网络的能耗。
一方面，可以通过提高基站硬件的能效，减少传输设备和辅助设备的能耗；另一方面，则需要优化网络的布局和拓扑结构，减少传输距离和功率损耗。
此外，还可以采用增强学习和智能算法等技术手段，对基站的能耗进行实时调整和优化。
综上所述，通过对5G基站网络能耗的分析评估，可以深入了解网络的能耗情况和潜在问题，为优化网络性能和提高网络能效提供参考和指导。
基于多元线性回归算法的5G基站能耗模型
基于多元线性回归算法的5G基站能耗模型
多元线性回归算法是一种用于建立变量之间关系的机器学习算法，通过将多个自变量
与一个因变量之间的关系建模，可以预测因变量的数值。
在5G基站能耗模型中，我们可以使用多元线性回归算法来分析5G基站的能耗与各种因素之间的关系，从而预测基站的能耗。
5G基站能耗模型是指通过建立数学模型来描述5G基站的能耗与各种因素之间的关系，这些因素可以包括基站的通信负载、天线数、功率控制方式、工作频段等。
通过建立能耗
模型，我们可以预测基站在不同情况下的能耗，并且优化基站的设计和运行参数，以降低
其能耗，提高能源利用率。
我们需要收集大量的数据来建立5G基站能耗模型。
这些数据可以包括不同时间段下基站的通信负载、天线数、功率控制方式、工作频段以及相应的能耗。
这些数据可以从实际
的5G基站运行中进行采集，也可以通过模拟和仿真来获取。
接着，我们可以将收集到的数据分为训练集和测试集。
训练集用来训练多元线性回归
模型，测试集用来评估模型的性能。
在训练集上，我们可以使用多元线性回归算法来建立
能耗模型，通过拟合这些数据，得到能耗与各种因素之间的关系。
在建立模型时，我们需要考虑到数据的预处理和特征选择。
预处理包括对数据的清洗、缺失值处理和异常值处理，特征选择则包括选择与能耗相关的自变量。
这些步骤可以帮助
我们提高模型的准确性和可解释性。
建立模型后，我们可以使用测试集来评估模型的性能。
通过计算模型的预测误差、残
差分布等指标，我们可以评估模型的拟合效果，并对模型进行调整和改进。
02移动通信基站耗电量
02 移动通信基站耗电量引言移动通信基站是支撑移动通信网络运营的关键设备，它们的运行和维护需要大量的电力供应。
基站耗电量的大小直接影响了运营成本和环境影响。
本文将探讨移动通信基站耗电量的相关问题，并提出相应的解决方案。
移动通信基站耗电量的组成移动通信基站耗电量主要由以下几个部分组成：1. 通信设备耗电：包括基站天线、发射机、收发信机等设备的功率消耗。
2. 空调供电：为了保证设备的正常运行，基站通常需要安装空调设备，空调的耗电量也是基站耗电量的一部分。
3. 辅助设备耗电：基站还需要一些辅助设备，如UPS电源、传感器设备等，它们也会消耗一定的电力。
4. 传输线路耗电：基站与核心网之间的传输线路耗电也需要考虑在内。
影响移动通信基站耗电量的因素移动通信基站耗电量的大小受到多种因素的影响，包括但不限于以下几个方面：1. 基站覆盖范围：基站的覆盖范围越广，需要的天线数量越多，耗电量也会相应增加。
2. 基站的业务负荷：基站的业务负荷越大，处理数据的工作量就越大，耗电量也会相应增加。
3. 空调设备的效能：空调设备的效能越高，耗电量就越低，反之亦然。
4. 传输线路的质量：传输线路的质量越高，损耗越小，耗电量也相对较低。
减少移动通信基站耗电量的方案为了减少移动通信基站的耗电量，可以采取以下几个方面的措施：1. 优化基站的布局：通过合理的基站布局，减少基站的覆盖范围，从而减少天线数量和功耗。
2. 优化基站的业务负荷：通过对基站进行业务负荷管理，避免过度负荷而导致不必要的能量消耗。
3. 使用节能的空调设备：选择节能型的空调设备，提高空调的制冷效率，减少耗电量。
4. 优化传输线路：选择高质量的传输线路，减小传输线路功耗，降低基站耗电量。
移动通信基站是移动通信网络不可或缺的组成部分，但其耗电量问题也不容忽视。
通过采取合适的措施，可以有效降低基站的耗电量，减少运营成本和环境影响。
随着技术的不断进步，新的节能方案也将不断涌现，为基站耗电量的降低提供更多的可能性。
移动通信基站耗电量全解.ppt
2015年12月 黄耀坤
1
探讨内容
1. 电力系统基本知识 2. 通信电源系统 3. 基站通信电源系统 4. 电源设备计算掌握 5. 基站耗电量估算模型
2
电力系统基本知识
通信电源在通信系统中的作用 自十九世纪末出现第一台电报机以标志着电信时代的开始，直到今天信息高速
公路的飞速发展，都离不开通信电源。通信电源的安全、可靠是保证通信系统正常 运行的重要条件。现代通信设备，必须要求不能有瞬间的电源中断，否则整个通信 系统有可能造成瘫痪。通信电源在通信局（站）中具有不可比拟的重要地位。把通 信电源比喻为人体中的心脏，把流向各种通信设备的电流比喻成人体血管中流动的 血液，是非常形象的。
注：不间断电源设备是指交流不间断电源设备（UPS设备）
涉及较多部分 10
通信电源系统-交流配电屏(箱)
交 流 配 电 屏 (箱）
按用途分
基站交流 配电屏（箱）
按容量分
100A 160A 200A 400A
中心局房
200A~1000A
11
通信电源系统-开关电源
按用途分 按容量分 整流模块容量
基站用组合 开关电源
14
通信电源系统-交流不间断电源（UPS）
按用途分
按容量分
1KV 基站用
单进单出
2KV
UPS
3KV
系
统
大型机房 三进三出
30KVA、60KVA 80KVA、100KVA
120KVA、160KVA 200KVA、240KVA 300KVA
注：单进单出是指输入、输出电压为单相220V，三进三出指输入、 输出电压为三相380V。
器件名称
主要优点和特点
基于多元线性回归算法的5G基站能耗模型
基于多元线性回归算法的5G基站能耗模型随着5G技术的迅猛发展和应用范围的扩大，5G基站已成为移动通信的重要基础设施之一。
然而，5G基站的能耗问题也逐渐引起人们的关注。
为了有效降低5G基站的能耗，需要建立可靠的5G基站能耗模型来辅助优化设计和运行管理。
本文将基于多元线性回归算法，分析5G基站的能耗影响因素，并建立5G基站能耗模型。
一、5G基站能耗影响因素分析1. 基站设备数量：基站设备数量是影响5G基站能耗的重要因素之一。
随着设备数量的增加，基站能耗也会增加。
2. 基站工作频率：5G基站在不同频段下工作的能耗也存在差异。
工作频率越高，能耗也会越高。
3. 基站的工作状态：基站在不同工作状态下的能耗也不同。
例如，基站在空闲状态下的能耗较低，但在高负荷状态下的能耗则会大幅度增加。
5. 环境温度：环境温度也会影响5G基站的能耗。
当温度升高时，基站的能耗也会相应增加。
6. 基站电源质量：基站电源质量不好，容易产生噪音和泄漏电流，从而降低基站的工作效率，增加能耗。
7. 基站运营商：不同的基站运营商可能会采用不同的设备和方案，对基站的能耗也会产生影响。
二、5G基站能耗模型的建立Y=a+b1X1+b2X2+b3X3+b4X4+b5X5+b6X6+b7X7+ε其中，Y表示5G基站的能耗，X1、X2、X3、X4、X5、X6和X7分别表示影响5G基站能耗的7个因素，a是常数项，b1、b2、b3、b4、b5、b6和b7是模型的回归系数，ε是随机误差。
为了建立模型，需要先对7个因素进行归一化处理，使其在相同数量级下比较。
然后，采集5G基站的能耗数据和对应的7个因素数据，进行回归分析得到模型的回归系数。
最后，将模型用于实际操作中，通过优化设计和运行管理来降低5G基站的能耗。
1. 优化基站的布局：根据基站设备数量、工作频率和工作状态等因素，科学合理地安排基站的数量和分布，以降低能耗。
2. 增加基站的散热措施：合理布置散热设备，降低基站的温度，进而减少5G基站的能耗。
通信基站节能量快速在线评鉴算法的研究
义。
结束 判 Байду номын сангаас
３ ． ２指 标 基 准 值 测 算
１引 言
２通信基站能耗要素分析
根据二级指标情况 ， 其基准值主要 由单位业务量能耗基准值和 第一 ， 基站主设备 。 基站主设备是指基站 的无线设备 ， 主要包括 通信基站Ｐ ＵＥ 基准值 ， 具体测算方法如下 。 第一 ， 单位业务量能耗基 天馈 系统 、 Ｂ Ｔ Ｓ 以及Ｂ Ｓ Ｃ 等。 它是基站 中电量消耗最多的部分 ， 这部 准值 的测算方法 。 以通信 基站 主设备能耗 的最优值作为准则 ， 测算 分能耗 站通信 基站总能耗的４ ９ ％～５ １ ％。 第二 ， 机房环境设备 。 机房 单位业务量 能耗基准值 ， 主要是指各厂家基站主设备能耗最优值与 环境设备主要 是指空调 、 新风系统、 热交换系统等温度调控设备 。 这 半载业务量之 间的 比例。 第二 ， 通信基站Ｐ Ｕ Ｅ 基准值的确定。 众所周 部分 的耗 电量是基站 的一个重点， 这部分能耗 占通信基站总能耗的 知 ， Ｐ Ｕ Ｅ 指标 的理想值为 １ ， 也就是说 ， 基站 主设备 的能耗 与基 站总 ４ ０ ％ ４ ６ ％。 第三 ， 电源系统 。 电源系统一般是指开 关电源 、 蓄电池及 能耗相等 ， 基站配套设备不耗 电， 但是实际上通信基站的总耗能 中， 发电机等 ， 这部分能耗 占通信基站总能耗 的３ ％～５ ％。 第 四， 其他辅 环境设备 的能耗 可以是０ ， 但是 电源、 传输 、 照明等设备 的耗能不能 助设备 。 其他辅助设备主要指数据传输、 机房监控 以及照明设备 等， 为０ ， 总会 占有一定 的比例 。 在环境设备能耗为０的情 况下 ， 电源 、 传 特点是能耗小 ， 并且能耗值 固定。 这部分 的能耗约 占通信基站总能 输 、 照明等配套设 备能耗约 占基 站总能耗 的１ ０ ％。 所 以， 通信基 站 耗的３ ％。 Ｐ ＵＥ 基准值 为１ ． １ 。 ３ ． ３快 速在 线评 鉴 算 法
浅议gsm移动通信基站能耗模型分析
浅议GSM移动通信基站能耗模型分析2 样本基站能耗数据采集平台根据覆盖类型、设备厂家、设备类型等分类属性挑选样本基站。
在样本基站建设远端电量采集模块，分设备和空调分别采集基站的耗电量。
为了研究温度对空调耗电的影响，在样本基站室内外装设温湿度表，实现对典型基站温湿度数据的监控。
采集的样本基站耗电数据和温湿度数据通过GPRS DTU传送到监控中心进行处理。
整个数据采集系统采用B/S结构，具体组网方案见图1。
3 基站能耗影响因素分析基站中的主要耗电设备包括基站设备、基站空调、传输设备和电源设备，其中基站设备和基站空调设备耗电占到基站总耗电的90%以上。
下面就对基站主设备和空调设备耗电的影响因素进行分析，分析过程分为两步：（1）猜想基站能耗影响因素通过直观的判断和对专业人员的咨询等方式列出可能影响耗电量的相关因素，猜想得出的基站能耗影响因素如图2。
（2）筛选确定自变量利用样本基站能耗数据采集平台收集到的数据，经过大量的散点图定性和定量分析，确定基站耗电自变量如图3。
4 基站能耗模型建立和测算4.1 基站能耗相关因素关系探索（1）单站综合话务量和设备耗电量的关系探索根据如图4的散点图可以得出，设备耗电量与综合话务量基本呈线性变化，话务量增加的耗电量比截距要小得多。
（2）基站载波数和设备耗电量的关系探索基站主设备耗电与载波数有着较强的线性关系，与综合业务量也有一定的线性关系；同时，不同设备类型的耗电特性有所不同，如图5所示。
（3）室外温度与空调耗电关系探索室外温度仍是空调耗电的主要解释变量，空调耗电与室外温度呈现线性变化，见图6：（4）隔热性能与空调耗电关系探索隔热性能较好的局房，不易受室外温度的影响，但室外温度较低时空调耗电较高；隔热性能一般的局房，易受室外温度的影响，室外温度较低时空调耗电不高。
图7中蓝色隔热好，绿色隔热差。
（5）设备耗电与空调耗电关系探索室外温度较高时，设备耗电产生的热量不能通过热交换散发到室外，设备总耗电大小对空调耗电影响程度较大；室外温度较低时，设备耗电产生的热量可通过热交换散发到室外，设备总耗电大小对空调耗电影响程度不大。
5G基站网络能耗分析评估
5G基站网络能耗分析评估本文从现有4G基站网络能耗出发，对5G基站建设模式进行类比预测，提出5G基站能耗总体参考目标，以期为5G基站建设及节能提供参考。
2019年，我国开始5G基站网络建设，初始5G基站设备功耗较4G基站增加较多。
随着5G建设的逐步推进，5G基站的能耗问题越来越引起人们的重视。
5G建设初期，有运营商提出对5G的三点忧虑，即“三个3”：5G基站数量可能比4G基站多出3倍；每一个基站的耗电量是4G基站的3倍；每一个基站的价格可能是4G基站的3倍。
这样估算的结果是5G基站网络能耗总体是4G的9倍。
由此，如何降低5G基站能耗成为一个被广泛讨论的重要议题。
本文以某地某运营商为例，从现有4G基站网络能耗出发，通过5G 与4G基站网络建设模式的比较，推算出5G基站网络总体能耗，提出切实可行的节能建议。
2020年，我国提出“二氧化碳排放力争于2030年达到峰值，努力争取2060年实现碳中和”的奋斗目标。
在此背景下，5G基站设备效率逐渐提升，相关配套节能减排技术以及运营节能的实施，可以降低未来5G基站网络能耗。
基站能耗特点基站设备和基站配套设备功耗发展演变从2G时代开始，基站设备就存在功耗居高不下的问题，以某省运营商为例，其2G至5G单基站设备功耗对比见图1。
由上图可知，2G基站功耗的参考数据在4.5KW之间，3G基站功耗的参考数据在3.5KW 之间，4G基站功耗的参考数据在1.3KW，5G基站功耗的参考数据是4KW。
4G 基站刚开始功耗也比较高，后来随着技术发展成熟，基站设备功耗下降很多。
5G基站相比4G基站，虽然也应用了很多新技术，但由于性能提升，运算量增大，能耗总量就大。
从3G、4G到5G，基站性能提升很多，带宽和数据传输性能提升近10倍，虽然5G基站设备功耗比4G基站设备大，但基站单位带宽的能耗比一直在降低。
机房配套电源空调方面的功耗主要包括开关电源和机房空调。
开关电源的能效比一直较高，发展至今已达极限。
5G基站用电测算模型及节能降耗方案研究
节能减排基站用电测算模型及节能降耗方案研究张超，沈静，张群（中国移动通信集团辽宁有限公司网络管理中心，辽宁设备、5G传输设备，以及前期部署的基站设备用电量测算，通过对 5G设备工作时耗电量分析，灯光控制器、红外传感器、空调节能控制器对基站内短时间不用且不影响业务的设备进行临时下电，从而达到基站电量测算；灯光控制器；空调节能控制器；节能措施Research on Power Consumption Calculation Model and Energy Saving Scheme of5G Base StationZHANG Chao，SHEN Jing，ZHANG QunNetwork Management Center of China Mobile Communications Group Liaoning Co.G base station equipment includes 5G base station AAU equipmentair conditioning and lighting equipment建立5G、4G. 2G、传输、空调设备的模型测量并完善模型中的周功耗信息生成各类型设备的功耗模型测算全量5G业务新增电量图1 测算方案流程图现阶段存在同一机房中既有5G设备，又有4G 设备和2G设备的情况，在计算5G业务功耗时，需要计算5G业务设备产生的功耗和5G业务分摊的空调功耗，具体见图2所示。
1.2 测算公式根据测试方案，制定出5G业务用电量通用公式如下：5G业务日功耗= 5G（AAU+BBU+传输）+电费分摊比例*空调功耗*5G BBU功耗+5G传输功耗5G BBU功耗+5G传输功耗+4G BBU功耗+4G传输功耗+2G BBU功耗+2G传输功耗5G业务功耗5G业务空调功耗①②③④5G AAU 4G RRU 2G RRU 5G BBU 4G BBU 2G BBU 5G 传输4G 传输2G 传输空调机房内机房外5G 电量计算需要测试如下几方面的功耗①5G AAU功耗②5G BBU功耗③5G 传输功耗④5G BBU和5G传输的空调制冷功耗图2 5G 基站设备配置图表1 5G 业务测试模型表（按设备厂家测试）2G BBU 厂家4G 传输厂家2G 传输厂家空调模型5G AAU 厂家5G 爱主信华为5P 爱主信爱立信爱主信中兴烽火3P 爱主信爱立信爱主信爱主信爱立信烽火5P 华为烽火3P 华为华为烽火3P 华为中兴中兴中兴3P 中兴中兴中兴3P 中兴中兴中兴中兴3P 中兴中兴中兴3P 中兴）中兴中兴3P 中兴中兴中兴3P 中兴烽火3P 烽火3P 烽火3P 华为华为华为华为华为华为华为华为华为华为华为华为华为华为3P+3P 华为华为华为3P 华为华为3P 中兴3P 华为华为中兴3P 华为中兴3P 华为5P 华为5P 华为3P 3P 华为华为华为1.3 测算过程（1）选取站型根据不同设备厂家，搭建出标准站型测试模型，每个模型选取3个基站，采用现场挂表测试方案，统天）时间被测设备的电量。
绿色宏基站能耗模型关键参数研究
绿
６１
Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ＠ 筑 节 能
一 一 一 一 一 一 一 一 。 ３ ． ５ 基站节能技术
基站节能技 术主要可以从降低网络设备能耗 、自然 冷源
利用 、新能源利用和其他节能技术利用等方面加 以考虑 。 据 设备 供应 商提 供的数 据 ，采用 载频 智能关 断技 术
基 站 主设 备 大 概能 够 节能 １ Ｏ ％左 右 。采 用 定制 空 调 比普 通 空 调节 电 １ ０ ％ ～２Ｏ ％ 。采用 精 密空 调 比普 通 空调 节 电
１ ０ ％ ～２ Ｏ ％ 。建筑外墙 涂刷节能 环保反 射涂料大约 可实现
Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ＠ 筑 节 能
绿色宏基站能耗模型关键参数研究
Ｓｔ ｕ ｄ ｙ ｏｎ Ｋｅ ｙ Ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅｒ ｓ ｏ ｆ Ｇｒ ｅ ｅｎ Ｇｒ ａｎ ｄ Ｂａ ｓ ｅ Ｓｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｃｏｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏｎ Ｍｏ ｄ ｅｌ
发热 量 、围护结 构 、专用 空调 、节能技 术 、运 行模 式等 因
素。
基站 即公用移动通信基站是无线 电台站 的一种 形式 ，是
指在一定 的无线 电覆盖 区中 ，通过移 动通信交换中心 ，与移
２ ６ ７ ． ０ ５ ｋ Ｗｈ ／ Ｈ ｚ （ 表１ １ 。
２ ０ １ ５ ． ￣ 第４ 期
动电话终端之间进行信息传递的无线电收发 信电台 。 从 基站的建设方式来看 ，可 以分为室 内宏基站 、室 外一
体化基站和分布式基站（ Ｂ Ｂ Ｕ ＋ Ｒ ＲＵ ） 。 室内宏基站就是普通
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移动通信基站耗电量估算模型的研究
1引言
当前国内经济增速下降，经济结构面临调整而能源消耗持续增长，国内节能减排形势严峻。
国资委将通信运营商在节能减排考核中由“一般类”企业调整为“关注类”企业，使得通信运营商的节能减排的任务艰巨。
通信运营商能源消耗构成中电力消耗超过占80%，而基站电费占整个电力消耗中的比重超过60%。
所以基站电费估算模型的研究对于通信运营商提高电费管理水平有着非常重要的意义。
2基站耗电量构成
2.1.基站
基站是基站子系统（BSS，Base Station Subsystem）的简称，是指在一定的无线电覆盖区域中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台，本文所指的基站特指移动通信用基站（以下均称为基站）。
本文研究的基站耗电量，即定义为以安装基站设备为主的小型机房的耗电量，对于以传输设备为主且安装有基站设备的综合业务机房不在研究范围。
2.2.基站耗电量构成
基站耗电量构成主要有四部分：主设备耗电、空调耗电、电源设备耗电、其他。
2.2.1.主设备耗电
现有基站安装的主设备主要为无线设备和传输设备。
无线耗电设备对于GSM基站主要为BTS 和BSC。
基站中安装的传输耗电设备主要为PTN(分组传送网)设备和SDH(同步数字系列)设备。
主设备耗电尤其是无线设备耗电是基站耗电的主要部分，考虑到SDH设备的逐步减少，主设备耗电数据分析中仅考虑PTN设备耗电。
2.2.2.空调耗电
为了给基站通信设备提供良好的运行环境，基站机房通常设置空调，且空调耗电是基站总耗电的重要组成部分；现有基站机房安装的空调主要为3P和5P的舒适性空调，通常每个基站安装1~2台舒适性空调。
每台3P空调的耗电功率约为2.9kW，每台5P空调的耗电功率约为4.8kW。
2.2.
3.电源设备耗电
基站机房为达到良好运行，通常安装有电源设备，用于将380V/220V的交流市电转换为-48V的直流电，电源设备耗电主要为电源设备在整流过程中引起的电能损失和模块休眠功耗。
现有电源设备厂家均宣称单个整流模块休眠时所产生的功耗在5W以内，所以电源设备耗电主要为整流模块在整流过程中所损失的电能。
现有电源设备厂家整流模块的工作效率均在90%以上，高效整流模块的
工作效率通常在95%以上，故电源设备的耗电可按实际用电的10%进行估算。
2.2.4.其他耗电量
其他耗电量主要有线损和其他设备、照明等耗电量。
线损指电能在传输过程中因为电阻和电导所消耗的功率损耗。
电抗所产生的无功功率所引起的电能损耗不计入线损。
基站机房的线损主要为交流电缆上的损耗和直流电缆上的损耗。
机房内的交流电缆的损耗和直流电缆的损耗较小，约占机房总耗电的1%~2%，可以忽略不计。
供电局所要求的引入电缆的线损根据各地的要求，不在考虑范围之内。
其他设备主要有监控设备等，因耗电量较小可不予考虑，照明系统由于机房为无人值守，仅在维护人员检查、维护时使用，可以忽略不计。
3基站耗电量估算模型基站耗电量影响因素
基站电费影响因素有主观因素和客观因素，主观因素主要有管理因素、供电局的要求以及工程建设进度等等，由于主观因素无法客观量化，加之各地不统一，所以不加考虑。
本论文仅研究基站由于客观因素所产生的耗电量。
影响基站耗电量的客观因素主要有设备配置、厂家、空调配置、基站位置、气候、节假日等因素。
3.1.基站耗电量估算模型的提出
耗电量估算先采用模块法，将耗电量分解为主设备耗电、空调耗电、电源设备耗电以及线损等模块，逐一分析各个模块，然后根据各个模块的耗电量和得出总的基站耗电量。
基站耗电量估算模型如下。
基站总耗电量=（主设备耗电量+空调耗电量+电源设备耗电量+其他及照明耗电量）×耗电量波动系数。
耗电量波动系数可根据实际情况取1.1~1.2。
3.2.估算模型中各部分的详细论述
3.2.1.主设备耗电量分析
主设备耗电量采取回归模型预测法进行预测，对于多因素共同作用的耗电量估算，将针对多个因素，从不同维度逐一分析，综合考虑各因素之间的关系进行估算；对于单独的影响因素根据计算数据采取系数法的办法进行修正。
主设备耗电量为一个与设备配置、厂家、位置、节日等因素有关的一个函数，即主设备耗电量=(f设备配置，厂家，位置，节日等）。
本次数据分析采用的数据为陕西某运营商动环监控系统中采集的2012年1月到2012年6月的每日基站开关电源电流数据，每日电流数据分时间有四个采集值。
主设备每日的耗电量根据每日电流的平均值与电压值（取53.5V）相乘再乘以小时数（24h）得出，主设备每月的耗电量为每日耗电量之和。
数据样本中将基站开关电源电流小于20A和大于200A的基站数据排除，总体样本中同时
排除新能源基站，最后得到有效样本。
3.2.2.设备配置
基站里的设备配置直接决定着主设备的耗电量，现有的基站主要有2G基站、3G基站、2G和3G共站基站等，因2G和3G共站基站无分项计量数据，无法单独分析3G和2G基站的耗电量，故本次不研究2G和3G共站基站的耗电量，仅研究2G基站的耗电量，2G基站耗电量将根据载频配置进行分析，因设备载频配置与厂家等因素均具有一定的关系，所以将设备的载频作为主要因素结合以下因素进行分析。
3.2.2.1.厂家因素
不同厂家的设备耗电量不同，下表为根据载频数对不同厂家的设备耗电量2012年1~6月平均值进行拟合得出的曲线。
厂家1
平均值
厂家2
厂家3
3.3-1 不同厂家耗电量拟合曲线
由上图可以看出在载频数小于8时，各个厂家的设备耗电量比较接近；在载频数大于8时，厂家1的设备耗电量较高，厂家2和厂家3的设备耗电量较小；在载频大于20时，不同厂家的设备耗电量差异将可能超过20%，厂家的对设备耗电量的影响不可忽略。
3.2.2.2.基站位置
根据不同的基站位置不同，将样本中的基站根据位置分为农村、乡镇、市郊、县城和市区，对不同位置的基站随载频变化的数据进行拟合得到以下曲线。
下表为不同区域2012年1~6月平均值进行拟合得出的曲线。
图3.3-2 不同位置基站耗电量拟合曲线
由上图可看出乡镇和农村的耗电曲线比较接近，市郊和县城的耗电曲线比较接近，在基站电费标杆中可不作区分。
在基站电费标杆研究中针对位置可区分市区、市郊、县城和农村，根据不同的拟合曲线进行预测即可。
3.2.2.3.节日因素
节日因素对基站耗电量的影响主要反映在春节期间，下图为2012年1~6月的单基站平均耗电量。
图3.3-3 单基站平均每月设备用电量
由于2012年春节为1月23日，1月到2月的耗电量明显高于3~6月的耗电量，1月和2月的平均耗电量约为3~6月平均耗电量的1.11~1.16倍，而农村地区1月的耗电量约为3~6月耗电量的1.4~1.6倍，变化较大。
3.3.空调耗电量分析
空调耗电量随季节和气候影响较大，陕西省11月~3月份随地域不同基站空调基本处于不工作或少工作状态，耗电量较小；而6月~9月随着室外温度的升高，空调耗电量明显增大，最高时几乎全天24小时运行。
同时对于基站机房，空调数量、室内气流组织、是否有智能通风以及机房的围护结构等都对空调耗电量有着较大的影响，无法准确预测，所以空调全年耗电量可根据经验值取主设备耗电量的0.2~0.5倍计取。
即空调年耗电量=主设备年耗电量×（0.2~0.5），陕北可取0.2~0.3，陕南和关中可取0.4~0.5，对于单独月耗电量可根据空调是否工作以及工作时间取不同的系数进行估算。
3.4.电源及其他耗电量分析
电源设备耗电量可根据电源设备的效率进行估算，通常按主设备耗电量的10%进行估算，即电源设备耗电量=主设备耗电量×10%。
线损和监控设备、照明耗电量可忽略，不予考虑，其他突发因素所引发的耗电量变动可直接调整波动系数即可。
4结论及结束语
综上，移动通信基站耗电量模型的研究主要结论如下：
(1)主设备的配置直接决定基站耗电量的大小，不同厂家对主设备耗电影响较大，基站耗电量估算模型应分厂家研究取定，在基站电费标杆研究中针对位置可区分市区、县城和农村，根据不同的拟合曲线进行预测即可。
春节对主设备耗电影响较大，春节所在月及相邻月的耗电量预测可根据非春节月耗电量平均值的1.11~1.16倍进行估算。
(2)电源设备耗电可根据主设备耗电量的10%进行估算，空调年耗电量可根据主设备耗电量的0.2~0.5倍进行估算，机房内的线损、监控设备、照明等耗电量可忽略。
(3)基站耗电量除受以上因素的影响外还受到如人口、话务量、突发性事件以及主观性等因素的影响，基站的耗电量存在一定的波动，基站耗电量估算时，需要根据实际情况选定波动系数。
同时基站耗电量管理应通过电量预估、电量采集、电量分析和电量核查等四个环节构成，基站电费估算模型的确立，只是针对目前对移动通信基站的能耗状况无法定量采集的现状，为电费管理提供了可操作的依据，它具备少投入、易操作、易推广的优势，可降低企业的电费支出，实现创建节约型通信企业的初级目标。
从长远看，建立电能采集系统获取准确完整的电能基础数据，建立完善有效的电能统计、分析和评估体系，才能真正做到“科学管理电能，有效降低成本，实现企业低成本高效运营的长远目标。