通信基站能耗分析
通信基站的主要能耗及节能减排技术措施探讨
通信基站的主要能耗及节能减排技术措施探讨摘要:我国政府在2010年之前,就已经颁布了多部关于能源节约的政策与法案,这表明我国已经将工作重点向建设环保性质的社会转移,虽然当下全社会的主要工作内容在经济建设上,但环保工作也是各项大中型工程需要引起注意的关键问题,通信业也不例外。
我国由于人口优势,使得我国在通信业的进步中成为通信大国,因此通信相关企业必须注重节约能源、减少排放的理念。
关键词:通信基站;能耗;节能减排1 通信基站主要能耗分析当前,通信公司在基站机房建设上投入了大量资金,但对节能减排节点的把握和投入并不能真正发挥其作用和优势,现有的高能耗、低效率问题依然是困扰通信企业快步发展的重要羁绊。
1.1 主设备的能耗基站无线主设备的用电主要是根据在网的设备个数以及其功耗所决定的。
另外,业务信道载频的负荷变化也可能会导致基站系统的能耗出现比较大的波动。
如果在基站布点的过程中存在不合理的地方,就会导致无线设备个数出现不合理的增加。
在规划移动通信基站的过程中,由于人为以及环境等因素,往往会导致移动通信基站的选址不合理,进而会对基站的布局造成一定的影响。
为了能够让覆盖率提高,需要增加移动通信基站的建设数量,这样网络设备的数量也会增加,从而导致设备的总体能耗加大。
众所周知,射频部分是无线设备能耗最多的部分,而功放部分则是射频部分中能耗最多的部分。
所以,基站主设备的能耗主要是由功放效率来决定的,但是在传统基站中,功放效率往往比较低。
而且,移动通信基站的输出功率在通过馈线送到天线的过程中也会造成能耗。
此外,多数承载业务的板卡模块还不能智能识别业务忙闲时段,空载和低效运行的状况普遍存在,这些都是节能减排需要关注的重点因素。
1.2 空调的能耗经过对基站能耗长期的跟踪监测表明,在移动通信基站的总能耗中,空调能耗占了大约一半,而在空调能耗中有大约2/3是由空调制冷系统造成的。
其中,能耗则是由空调的送风系统和回风系统造成的。
移动通信基站节能减排方案设计分析
未来需要进一步开展相关研究, 探索更加有效的节能减排方案, 提高移动通信基站的能源利用效
率,降低对环境的影响。
同时,也需要加强政策支持和行 业合作,推动移动通信基站的节
能减排工作。
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经过测试和评估,该新型移动通信基站的减排效果显著,具有较高的 环保效益。
案例三:某城市移动通信基站的能源结构优化
1. 背景介绍
某城市为了推进节能减排工作,对移动通信基站的能源结构进行了 优化。
2. 优化内容
该城市采用了多种措施进行能源结构优化,包括使用清洁能源、推 广可再生能源等。
3. 实施效果
经过优化,该城市的移动通信基站的能源结构得到了明显改善,减 少了碳排放量,提高了能源利用效率。
01
02
03
能耗瓶颈
在现有的移动通信网络中 ,基站的能耗问题已经成 为网络运营的主要瓶颈之 一。
能耗与性能的矛盾
在追求高性能的同时,基 站的能耗也大幅增加,这 在一定程度上限制了移动 通信网络的可持续发展。
能耗管理与优化
由于基站的能耗涉及到多 个方面,因此需要从多个 角度进行管理和优化,以 达到节能减排的目的。
化,提升了网络质量。
案例二:某新型移动通信基站的减排效果评估
1. 背景介绍
为了满足日益增长的移动通信需求,某公司研发了一种新型移动通 信基站。该基站采用了先进的技术和设备,具有较低的能耗和排放 量。
2. 评估内容
该基站的减排效果进行了评估,包括能耗、排放量、噪音等方面的 测试和评估。
3. 评估结果
移动通信基站在整个通信网络中 的能耗占比不容忽视,尤其在大 规模部署的场景下,基站的能耗
问题更加突出。
5G基站能耗控制技术进展分析
5G基站能耗控制技术进展分析5G技术的飞速发展与普及,为全球通信行业带来了前所未有的变革,但同时也伴随着能源消耗的显著增加,尤其是5G基站的能耗问题日益凸显。
为了实现通信行业的可持续发展,降低碳排放,研究并应用高效的5G基站能耗控制技术成为了当务之急。
本文将从六个方面分析5G基站能耗控制技术的最新进展。
一、动态功率调整技术动态功率调整是基于网络负载情况实时调整基站发射功率的技术。
通过智能化的算法预测和监测用户流量需求,5G基站能够在低业务量时段自动降低发射功率,而在高需求时段则迅速提升,以此达到节能的效果。
这种方法不仅可以有效减少不必要的能源浪费,还能保证用户体验不受影响。
目前,多家通信设备制造商已推出支持动态功率控制的5G基站解决方案,并在实际部署中取得了显著的节能成效。
二、多址技术与频谱共享传统的频谱分配方式在5G时代面临挑战,新兴的多址技术和频谱共享机制为降低基站能耗提供了新思路。
例如,非正交多址(NOMA)技术允许多个用户在同一时频资源上同时传输数据,通过先进的信号处理技术区分不同用户信号,从而在不增加基站发射功率的前提下提高频谱利用率。
此外,灵活的频谱共享机制如认知无线电技术,使5G基站能根据环境动态接入可用频谱,减少空闲时段的能源消耗。
三、智能睡眠模式智能睡眠模式是针对低业务量时段设计的一种节能策略。
该技术允许在没有或仅有少量用户连接的情况下,部分基站组件或整个基站进入低功耗状态,仅保留基本的监控和信号接收功能。
一旦有业务请求,基站可迅速恢复至全功率状态。
这种按需供电的方式大大减少了5G基站的待机能耗,但对网络管理和维护提出了更高的要求,包括如何快速响应及如何确保服务连续性等。
四、基站硬件优化与新材料应用在硬件层面,5G基站的能耗控制技术也在不断进步。
通过采用更高效率的电源模块、优化散热设计以及集成化、小型化基站设备,可以有效降低能源转换损失和散热量,从而减少能耗。
此外,新型材料如石墨烯的引入,因其卓越的导热性能,能够大幅提升散热效率,进一步降低基站的能耗。
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。
移动通信的能源消耗问题
移动通信的能源消耗问题移动通信行业的迅猛发展带来了人们生活的便利,但同时也带来了巨大的能源消耗问题。
本文将就移动通信的能源消耗问题进行探讨,并提出可行的解决方案。
一、移动通信的能源消耗现状移动通信基站作为支撑整个通信网络的基础设施,是能源消耗的重要来源。
目前,我国移动通信基站数量已超过数百万个,其中大部分基站采用传统的蓄电池供电方式,需要定期更换和维护,不仅造成资源和能源的浪费,还给环境带来了一定压力。
此外,移动通信设备的大规模使用也造成了能源消耗的增加。
手机、电脑等移动终端设备的广泛普及,使得电池的消耗量大幅上升,尤其是在高速移动数据传输时,电池耗电量进一步增加。
这不仅给用户带来不便,也加重了能源消耗的负担。
二、解决移动通信能源消耗的方案1. 推广清洁能源供电技术为了减少移动通信基站的能源消耗,推广清洁能源供电技术是一种可行的解决方案。
太阳能、风能等可再生能源作为移动通信基站的供电来源,不仅减少了对传统蓄电池的依赖,还能够降低碳排放,并节省能源资源。
政府可以出台相关政策,鼓励通信企业和基站运营商采用清洁能源供电技术,以减少能源消耗。
2. 开展节能技术研究通过引入新的节能技术,进一步降低移动通信设备的能耗,是解决移动通信能源消耗问题的另一条途径。
例如,利用智能管理系统对基站进行能耗监控和调控,合理分配和利用通信资源,降低无效能耗;研发低功耗芯片技术,优化手机和其他终端设备的能效,延长电池使用寿命。
同时,通过优化通信协议和数据压缩算法,减少数据传输时的能耗,实现节能效果。
3.倡导绿色通信意识除技术手段外,提高用户的绿色通信意识也是减少能源消耗的重要环节。
通过宣传教育,向用户普及移动通信对能源消耗和环境的影响,倡导绿色通信行为,积极使用低功耗模式,合理使用通信设备,节约能源。
同时,鼓励用户选择能源消耗较低的通信产品,如选用电池容量大、续航时间长的手机,减少电池更换的频率。
三、结论移动通信的能源消耗问题已成为亟待解决的环境问题之一。
移动通信基站节能减排方案设计分析
移动通信基站节能减排方案设计分析清晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在键盘上,随着手指的敲击,方案的轮廓逐渐清晰。
移动通信基站,作为信息时代的重要基础设施,如何在保证通信质量的同时,实现节能减排,这是一个充满挑战的课题。
一、现状分析我们要了解移动通信基站能耗的构成。
基站能耗主要包括设备能耗、空调能耗和照明能耗三部分。
设备能耗是基站能耗的主体,占比约70%。
空调能耗占比约20%,照明能耗占比约10%。
在当前的技术条件下,基站能耗较高,尤其是空调能耗,因为基站设备发热量大,需要24小时不间断运行空调进行散热。
二、目标设定1.设备优化2.空调系统改造3.照明系统改造4.智能管理三、方案设计1.设备优化(1)采用高效率的电源模块,降低设备自身能耗。
(2)优化设备布局,提高设备散热效率。
(3)采用先进的设备监控系统,实时监测设备运行状态,发现异常及时处理。
2.空调系统改造(1)采用变频空调,根据基站设备发热量自动调节空调运行功率。
(2)优化空调通风系统,提高空调散热效率。
(3)定期清洗空调过滤网,提高空调运行效率。
3.照明系统改造(1)采用LED灯具,降低照明能耗。
(2)优化照明布局,提高照明效果。
(3)设置定时开关,减少不必要的照明时间。
4.智能管理(1)建立基站能耗监测平台,实时监测基站能耗情况。
(2)采用大数据分析技术,找出能耗异常原因,制定针对性的节能措施。
(3)通过智能控制系统,实现基站设备的远程监控和管理。
四、实施方案1.制定详细的实施方案,明确各阶段的工作内容和时间节点。
2.加强宣传和培训,提高员工对节能减排的认识和技能。
3.设立专门的节能减排小组,负责项目实施过程中的协调和监督。
4.对实施效果进行定期评估,根据评估结果调整实施方案。
五、预期效果2.基站设备运行更稳定,通信质量得到保障。
3.基站运行成本降低,企业效益得到提升。
4.为我国移动通信行业的可持续发展做出贡献。
移动通信基站节能减排方案设计分析,旨在通过技术手段和管理创新,降低基站能耗,实现绿色通信。
移动通信基站节能减排方案设计分析
社会效益提升
提升企业社会形象,为 行业树立绿色发展榜样
。
效果评估方法与标准
01
能耗数据对比
对比节能减排方案实施前后的能耗 数据,评估节能效果。
经济数据分析
分析节能减排带来的经济效益提升 情况。
03
02
环境监测
对基站周围环境进行监测,评估环 境质量改善情况。
社会反响调查
调查用户和社会对绿色通信的认可 度和满意度,评估社会效益。
02
节能减排技术方案设计
基站硬件节能技术
基站主备, 降低设备本身的能耗。
采用高效能、低能耗的空调设备,优 化空调系统的运行模式,减少能耗。
电源节能
采用高效率、低损耗的电源设备,减 少电能转换过程中的损失。
基站软件节能技术
智能关断技术
根据基站业务量情况,智能关闭或开启部分硬件设备,降低能耗 。
鼓励企业加大投入,推动移动 通信基站的绿色发展。
对未来研究的建议
深入研究新型节能减排技术,提高技术水平和应 用范围。
加强基站节能减排与环境保护之间的联系研究, 为政策制定提供科学依据。
开展国际合作与交流,借鉴国际先进经验和做法 ,推动我国移动通信基站的绿色发展。
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未来研究方向与展望
研究方向一
进一步研究新型节能技术和设备,提高移动通信基站的能效和减排效果。随着技术的不断进步,未来将有更多高效、 环保的设备应用于移动通信基站中。
研究方向二
加强跨行业合作,共同推进移动通信行业的节能减排工作。与其他行业如电力、建筑等合作,借鉴其节能减排经验和 技术,共同推动行业的可持续发展。
不同类型基站能耗差异较大,其中宏基站能耗最高,微 基站能耗较低。
移动通信基站能耗分析与综合节能措施
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]。
关于5G基站能耗问题浅析
图 1 基站供电系统原理图
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、冷却系 统等。 BBU 包含控制单元、传输单元和基带处理单元 等,主要负责滤波、OFDM、调制和解调以及频域处理 (符号映射 / 解映射和 MIMO 均衡等) 、CPRI、DPD( 数 字预失真处理) 等功能[1] 。
因此,在 5G 时代,基站的计算功耗将大大超过 传输功耗。 可以预期,随着带宽( 或传输速率) 的增 加,5G 基 站 的 计 算 功 耗 将 增 加, 并 且 随 着 Massive MIMO 天线数量的增加,其将继续增加。
3.1 5G 设设备额定功耗增加,受运营商基站 实际配置处理板卡的数量影响较大。 ( 2) 5G 基站 AAU 采用了 64T / 64R 天线阵列,相比传统 8T / 8R 的 4G 天线单通道的平均功耗下降,但由于通道数量有 较大幅度提升,AAU 整体功耗呈明显上升趋势。 (3) 单系统和整站负荷预计将大幅增加,但实际值取决 于运营商的基站配置管理情况。
(1)DU 按 1 kW、CU 按 2 kW 提供直流供电,具体 需求依据厂家设备功耗进行满足。 (2) DU 或 DU、CU 合适时一般放置在基站机房、接入网机房,一般采用小 集中的方式,机房面积及相应配套设施要满足相应要 求。 (3)DU、CU 分设时,CU 一般放置在汇聚机房或核 心机房,CU 云化后,硬件采用通用架构,对机房条件要 求较高。 (4)增加 1 套 5G 系统,约需增加 10 kVA 市电
0 引言
最近,世界上第一个 5G 火车站在上海虹桥火车 站启动建设。 去年年底,工业和信息化部向三大运 营商颁发了 5G 系统中低频段测试频率的许可证, 2019 年 6 月 6 日三大运营商获得 5G 牌照,预计很快 5G 将开始试行商用,未来将是 5G 设备的天下。 根 据 Lightreading 的报告,最近一位运营商 高 管 表 示, 5G 基站的能耗是 4G 基站的 3 倍,这将导致运营费用 翻倍。 事实真的如此吗?
5G通信基站网络设备的能耗分析及节能策略探讨
电源与节能技术数字基带处理数字基带处理数字基带处理模拟数字转换器AMP/LNAAMP/LNAAMP/LNA模拟数字转换器模拟数字转换器 2023年5月25日第40卷第10期· 105 ·Telecom Power TechnologyMay 25, 2023, Vol.40 No.10丁 锋,等:5G 通信基站网络设备的能耗分析及节能策略探讨体能耗的60%,虽然可以引入更先进芯片可以降低设备的能耗占比,但是随着中国5G 产业的快速布局,初期建设的设备功耗依然处于较高的水平。
1.3 基于ARIMA 预测模型的5G 基站节能方案设计差分整合移动平均自回归(Autoregressive Integrated Moving Average model ,ARIMA )模型是一种常见的基于时间序列的预测模型[7,8]。
该模型根据建模时产生的历史数据就可以预测未来的数据,模型简单、操作方便、准确度高,被广泛应用于民航、电力、水利以及建筑等多种行业[9,10]。
为优化已投入使用的5G 基站的节能策略,解决这些基站的经济性和自我调节能力较低的问题,基于通用的5G 基站无线网络设备管理流程,结合ARIMA 预测模型预测评估无线网络资源的使用率,期望在最大限度下达到系统性能和节能效果之间的平衡,获得最优的节电效果。
工作流程如图3所示。
数据收集数据处理无线网络资源使用率预测确定节能策略结果反馈传输网络5G基站网络管理系统节能目标图3 5G 基站节能策略设计工作流程工作流程如下:一是利用无线网络管理系统收集5G 站点的各项数据,包括站点名称、地理位置、网络资源使用率等,对于需要进一步分析的5G 站点,可根据实际情况获取这些指标;二是对数据进行处 理,通常采用时间窗理论;三是根据已收集到的数据训练ARIMA 模型,然后对下一段时间的网络资源使用率进行预测;四是结合无线网络设备的节能功能设定性能指标;五是通过预测无线网络设备的负载和性能指标设计节能策略,同时生成并配置相关的节能参数,这些参数主要为节能功能中通道关断和用户关断的时间参数;六是节能策略执行;七是收集节能效果及评估优化。
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。
一个5G基站的耗电情况分析
前段时间,从某运营商流出的一张图,在朋友圈里被广泛传播。
就是这张:图中显示的,是该运营商在广州、深圳对不同厂家5G基站功耗的实际测试结果。
一直以来,大家在谈论5G大带宽高速率优异性能的同时,也在关心5G的功耗。
对于5G的功耗,虽然也有不少理论参数,但都缺乏实际测试结果的论证。
而上面这张图,毫无疑问是目前最真实的一线测试结果,而且来自运营商,非常有说服力。
根据图中结论:1、5G单站功耗是4G单站的2.5~3.5倍,AAU功耗增加是5G 功耗增加的主要原因。
2、目前单站满载功率近3700W,需对现网电源、配套进行提前扩容。
毫无疑问,这个结论是非常惊人的。
虽然我们对5G的功耗增加有一定的心理准备,但这个增加幅度,还是让人有些惊愕。
甚至有网友惊呼:“国家电网或是5G最大赢家!”众所周知,通信网络的能耗成本(也就是电费),占运营商网络维护成本(OPEX)的比例,大约是20%左右。
功耗翻倍,也就是电费翻倍,毫无疑问将大大增加运营商的运营压力。
结论中提到的电源设备扩容,也意味着5G网络建设投资(CAPEX)的增加。
5G基站主设备,主要由BBU和AAU组成。
AAU其实就是4G时代的RRU+天线。
BBU的主要作用,是负责基带数字信号处理。
AAU的主要作用,是将基带数字信号转换成模拟信号,然后调制成高频射频信号,再通过功放单元放大功率,通过天线发射出去。
从图中数据来看,BBU的功率比较稳定,不受业务负荷的太大影响。
而AAU就不一样了,随着负荷的增加,功耗也大幅增加。
S111配置、100%负荷下,单站功耗甚至能达到3852.5W。
S111/S333:S表示定向扇区,111表示三扇区基站,每扇区一个频点,333表示三扇区基站,每扇区三个频点。
值得一提的是,这还只是设备本身的功耗,还没算上空调的功耗。
单个站点的整体功耗只会更大。
需要特别说明的是,虽然5G基站的功耗绝对值在增加,但它的能效比肯定是高于4G的。
也就是说,在功耗相同的情况下,5G的网络容量将是4G的几十倍,每bit的耗电量是大幅下降的。
通信行业基站节能减排技术应用
通信行业基站节能减排技术应用第一章基站节能减排概述 (2)1.1 基站能耗现状分析 (2)1.2 节能减排的重要性 (3)第二章基站设备选型与优化 (3)2.1 节能型基站设备的选型 (3)2.1.1 设备选型原则 (3)2.1.2 设备选型要点 (4)2.2 基站设备功能优化 (4)2.2.1 设备功能优化方法 (4)2.2.2 设备功能优化策略 (4)2.3 基站设备维护与管理 (4)2.3.1 设备维护 (4)2.3.2 设备管理 (5)第三章基站电源系统节能减排 (5)3.1 高效电源模块的应用 (5)3.2 电源系统散热优化 (5)3.3 电源系统维护与管理 (5)第四章基站空调系统节能减排 (6)4.1 节能型空调的选择与应用 (6)4.1.1 节能型空调的选型标准 (6)4.1.2 节能型空调的应用策略 (6)4.2 空调系统散热优化 (6)4.2.1 散热器的设计优化 (6)4.2.2 散热系统的优化 (7)4.3 空调系统维护与管理 (7)4.3.1 定期清洁空调设备 (7)4.3.2 空调设备的维护保养 (7)4.3.3 空调系统的智能化管理 (7)第五章基站照明系统节能减排 (7)5.1 节能型照明设备的应用 (7)5.2 照明系统优化 (8)5.3 照明系统维护与管理 (8)第六章基站动力环境监控系统节能减排 (9)6.1 动力环境监控系统的优化 (9)6.1.1 监控系统架构优化 (9)6.1.2 监控参数优化 (9)6.2 监控系统设备选型 (9)6.2.1 设备选型原则 (9)6.2.2 设备选型要点 (9)6.3 监控系统维护与管理 (10)6.3.1 监控系统维护 (10)6.3.2 监控系统管理 (10)第七章基站建筑与结构节能减排 (10)7.1 节能型建筑材料的选用 (10)7.2 建筑结构优化 (11)7.3 建筑与结构维护管理 (11)第八章基站运维管理节能减排 (12)8.1 基站运维管理策略 (12)8.2 运维管理信息化 (12)8.3 运维团队培训与考核 (12)第九章基站网络优化与节能减排 (13)9.1 网络优化策略 (13)9.2 网络设备选型 (13)9.3 网络维护与管理 (14)第十章基站节能减排技术应用案例 (14)10.1 成功案例介绍 (14)10.1.1 项目背景 (14)10.1.2 案例一:某地市基站太阳能发电应用 (14)10.1.3 案例二:某地区基站风能发电应用 (15)10.1.4 案例三:某城市基站智能节能系统应用 (15)10.2 技术创新与成果 (15)10.2.1 技术创新 (15)10.2.2 成果 (15)10.3 未来发展趋势与展望 (15)10.3.1 发展趋势 (15)10.3.2 展望 (16)第一章基站节能减排概述1.1 基站能耗现状分析信息通信技术的飞速发展,通信行业在我国社会经济发展中的地位日益凸显。
移动通信基站耗电量通用课件
环境保护
移动通信基站的能耗也涉 及到环境保护问题,节能 减排有助于减少对环境的 负面影响。
技术发展
随着技术的不断进步,节 能技术和设备的广泛应用 ,移动通信基站的能耗也 将得到有效控制和降低。
02
移动通信基站的耗电设备
发射机
发射机是移动通信基站中耗电量最大 的设备之一,主要用于将信号转换为 电磁波并发送出去。
随着5G技术的普及和网络规模 的扩大,预计未来移动通信基站 的耗电量将继续保持增长态势。
预测未来基站耗电量增长需要考 虑技术进步、设备更新、网络优
化等多方面因素。
需要制定合理的节能减排措施, 以应对未来基站耗电量增长带来
的挑战。
节能减排的未来展望
推广节能技术和设备 ,降低基站能耗。
加强能源管理和监测 ,实现基站的节能减 排和可持续发展。
、智能能源管理系统等。
实践案例
一些国际知名运营商已经率先采 用了这些先进技术,并取得了良
好的节能效果。
发展趋势
随着技术的不断进步和应用,未 来移动通信基站的节能将更加重
要和迫切。
THANK YOU
04
移动通信基站耗电量的发展趋势
5G时代的基站耗电量挑战
5G技术对基站设备性能和数量 的需求增加,导致耗电量大幅 增长。
5G频段较高,导致基站信号覆 盖范围减小,需要建设更多的 基站,从而增加了耗电量。
5G业务对实时性和数据传输量 的高要求,使得基站设备需要 更高的运行功率。
未来基站耗电量的预测
移动通信基站耗电量通用课件
• 移动通信基站耗电量概述 • 移动通信基站的耗电设备 • 移动通信基站耗电量的降低方法 • 移动通信基站耗电量的发展趋势 • 实际案例分析
02移动通信基站耗电量
02移动通信基站耗电量移动通信基站耗电量1.简介移动通信基站是无线通信网络中的关键设备,负责将信号传输到用户终端,实现通信功能。
然而,基站在运行过程中需要消耗大量的电能,因此研究和优化基站的耗电量成为一个重要的课题。
2.基站耗电量的原因2.1 通信设备耗电移动通信基站由于需要提供高质量、高速率的通信服务,必须配备大量的通信设备,如天线、发射机、接收机等。
这些设备的运行都需要消耗电能。
2.2 环境条件耗电基站的运行需要进行制冷和通风,以保持设备的正常工作状态。
制冷设备和通风设备的运行同样需要消耗电能。
2.3 管理和监控耗电基站需要进行远程管理和监控,以确保设备的正常运行和维护。
这些管理和监控系统同样需要消耗电能。
3.基站耗电量的影响因素3.1 市区与农村地区基站的耗电量与所处地区的人口密度有关。
由于市区的通信负载较大,基站需要提供更多的通信服务,因此市区基站的耗电量通常比农村地区的基站要高。
3.2 通信网络技术不同的通信网络技术对基站的耗电量也有一定影响。
例如,4G 网络相对于3G网络来说,传输速率更高,因此4G基站的耗电量可能更大。
4.基站耗电量的优化方法4.1 设备优化通过选择更高效的设备或者进行设备升级,可以降低基站的耗电量。
例如,使用更高效的发射机或接收机,可以减少功率损耗。
4.2 管理策略优化合理的管理策略可以降低基站的耗电量。
例如,根据不同时间段调整基站的功率输出,以满足不同时间段的通信需求。
5.法律名词及注释5.1 基站:________移动通信网络中的关键设备,负责将信号传输到用户终端,实现通信功能。
5.2 通信设备:________基站中配备的各种通信设备,如天线、发射机、接收机等。
5.3 制冷设备:________用于基站的制冷和通风,以保持设备的正常工作状态。
5.4 远程管理和监控:________通过远程手段对基站进行管理和监控,以确保设备的正常运行和维护。
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[ ] 吴京文. 2 通信 电源 与机房环境 节能标准 体系研究 I] -. J
通信技术 与标准 ,0 0 ( ) 1—9 2 1 ,4 :31 .
1 ] 中华人 民共和 国工业和 和信息 化部. 0 9中国通信统 - 3 20 计年度报告[ . MJ 北京 : 民邮电出版社 ,0 0 8 人 2 1 :.
总 能耗 的一半 , 环境 设 备 的能耗 也 占到接 近一 半 , 在 这种 现状 下 , 我们 可 以清醒 地看 到 , 于基 站 的节 能 对 主 要将体 现 在通 信基 站 主设 备 节能 和机房 环境 设备 节 能这两 个 方面 , 因此 , 电信运 营商和 制造 商也 应该 主要 从这 两个 方 面着手 , 虑节 能减排 技 术应用 , 考 实 施 节 能减 排措 施 。
3 I 通信 基 站耗 电量 情况调 查 .
为充分 了解 我 国通信 基站年耗 电的基本 情况 , 从 而分析通 信基站节 能潜 力 , 在调研 中我们 通过 调查 表 采集 了某省 六个地市 的某 运营商 基站 、 心 网的年耗 核
电量进行 了统计调查 , 基本数据统计 如表 1 其 。 结果 分析 : 表 1 看 , 信基 站 与核 心 网年耗 从 来 通
电量 逐 年 上 升 , 站 总 体耗 电是 核 心 网耗 电量 的 2 基
~
3倍 ; 同地 区的基 站年 耗 电量 存 在较 大 差 异 , 不 根
据 调研 可 知 , 一 现象 与该 地 所 处 的行 政 区域 及 该 这
图 3 各 运 营 商 基 站 能 耗 分 布 占 比
区域用 户量 有很 大关 系 。另外 ,G基 站 数量 也呈 现 3 急 剧增 加之 势 , 户 量 越 大 , 容 比率 越 大 , 站 能 用 扩 基 耗 越 大 , 也是基 站 能耗 逐年 上升 的主 要原 因 。 这
设 能耗 , 其属 于一次 性能耗 , 因此 这部分 能耗只在 通
在 图 1中基 站能耗 因素主要 可从 以下 5 方 面 个
考虑:
信基站建设时考虑 即可, 在基站建成投入使用 阶段
便 无须 考虑 。
() 1基站主设备 , 是指通信基站的无线设备 , 主 要包 括天馈 系统 、 S以及 B C等 。它是基 站 中耗 l 订 S
( ) 通信 制造 商 、 2各 通信 设计 院认 为基 站基 站 能 耗 比分 配 如 图 4所 示 。
截 止 到 2 0 年 底 , 国通 信基 站 已突破 I i 09 我 i 万
个 。根 据调 查表 统 计 数 据显 示 , 个 传 统 的基 站 其 一
主 设备 的功 率 一般 在 1 0 5 0瓦 到 2 0 5 0瓦 , 房 空 调 机 的额定 功率 一般 在 3 0 0 0瓦到 5 0 。 以主设 备 和 0 0瓦 空 调 的功 率 加 起 来 最 大 平 均 功 率 按 4 0 0 0瓦计 算 , 40 0 0瓦每 天工 作 2 4小 时 , 个 基 站 总 耗 电量 约 为 每 i 0度左 右 , 年 3 5天 , 电 3 5万 度 , 么 我 国 0 一 6 耗 . 那 基 站每 年耗 电就 将 接 近 3 0多 亿 度 , 合 标 准 煤 是 9 折
2 1 年 3月 01 第 1 卷 第 2期 6
西 安 邮 电 学 院 学 报 J UR O NALOFXIAN UNI R I Y OFP S SAN TE E OMMUNIATI ’ VE ST O T D L C C ONS
Ma 0 1 L 2 1 Vo. 6No 2 11 .
调 查表 回收率 为 6 . 4 。 94
2 2 通信 基站 能耗 分布 情况 分析 . 根 据 调查 问卷 统 计 情况 , 我们 分析 通 信 基 站 能 耗 分布情 况 如下 : () 运 营 商 认 为 通 信 基 站 能 耗 分 布 如 图 3 1各
所示 。
3 通 信 基 站 节 能 潜 力 分 析
A u v y a d a a y i f e e g o s m pto n c m m u c to a e s a i n s r e n n lsso n r y c n u in i o ni a i n b s t to QI Ti g N n
据, 分析 了通信基站节能潜力 巨大的原 因所在 , 为通信基站 节能减排提供 了可参考的依据 , 对进 一步加 强通信 业节
能 减排 工作 具 有 参 考 意义 。
关 键 词 : 信基 站 ; 能 减 排 ; 通 节 节能 潜 力 中 图分 类号 : 6 6 3 T 2 . 3 F 2 . : N9 95 文献标识码 : A 文 章编 号 :0 7 2 4 2 1 )2 0 6— 3 10 —3 6 (0 1 0 —0 7 0
( ) 查 问卷与 调查 表 的 回收 2调
调 查 问卷共 发 放 出 2 4份 , 6 回收 7 8份 , 中无 其 效 问卷 4份 。经 统计 , 问卷 回收 率 为 2 . 5 , 9 5 回收 的问卷 有效 率为 9 . 7 。 48 调 查表 共发 放 出 1 0份 , 8 回收 1 5 。经统 计 , 2份
布等, 为通信基站的节能减排提供可参考的依据。
1 通信 基 站 能 耗 组 成
对 于一个单 一 、 完整 的基站 而言 , 能耗模 型 如 其
图1 所示 [ 引。
() 4 其他辅助设备 , 主要指数据传输 、 机房监控 及照 明设备 等 。这 部分 的能耗 其 特 点是 能耗较 小 , 而且 能耗 一般是 固定值 。 () 5 机房 建设 能耗 。主 要指 新 建基 站 的机房 建
电量最多 的部分 。
2 通 信 基 站 能耗 分 布 情 况分 析
2 1 通 信基 站能耗 现状调 查 .
() 2环境 设备 , 一般 主要包 括空调 , 新风 系统 , 热
收 稿 日期 :0 1 1 1 2 1 一O — 5
为 了能够客观了解我 国通信基站能耗分布情
基金 项目: 工业和 信息化部 21年 00 软科学项目( 1 52 2 O 7) 0 R —
・7 ・ 8
西 安
邮
电
学
院
学 报
2 1 年 3月 01
1 7 多万 吨 , 果依 据 图 5中 占 比分 布来 看 , 信 25 如 通
基站 主设 备 和空 调 的 年 电力 消 耗 将超 过 3 0亿 度 , 6
4 -5 来计 算 , 节 电 10亿 度左右 , O 0 将 8 折合标 准 煤 可 以高达 60多万 吨 左 右 , 0 这种 效 果 在技 术 上是 完 全可 以达 到 的 。可见 , 目前 以移 动通 信 为 主要 在
前 我 国通信 基站 能耗 分布 占比如 图 5 示 。 所
供 电 其他
4 % 3 %
环 境 设备 4 % 3
主 设 备 5 % 0
图 5 我 国 通 信 基 站 能 耗 分 布 占 比
由此 可知 , 信 基 站 中 主设 备 的 能耗 占到基 站 通
图 2 调 查 问 卷 发 放 单 位 比例 图
通 信 基 站 能 耗 分 析
秦 婷
702) 1 1 1 ( 西安 邮 电 学院 通信 与信 息 工程 学 院 , 西 西 安 陕
摘要 : 通过 对 我 国通 信 基 站 能 耗 现 状 的 调 查 研 究 , 析 了 通 信 基 站 能耗 组 成 及 分 布 ; 合 通 信 基 站 耗 电量 统 计 数 分 结
当前 , 全球 气候 变暖 , 能耗过 大 和污染排 放 的加
剧 对环境 带来 了严 峻 的 挑 战 , 境 问 题 已经 成 为 影 环 响我 国社 会经济 可 持续 发 展 的主要 障 碍 , 能减 排 节
势 在必行 。通信 业是 工 业 的基 础产 业 , 然 不是 污 虽 染排 放 的主要部 门 , 是 每年 在 能耗 上 的消 费却 不 但 容小 觑 。 目前 , 随着我 国通信业 的迅 猛发 展 , 通信 设 备数量 也急剧 增加 , 随之 而 来 的能 耗 问题 也 引 起 了 人们的普遍关注。据统计l ,0 9 1 20 年我国通信行业 ] 耗 电量 近 2 0亿 度 , 中通 信 基 站 耗 电 量 已 占其 9 其 4 。因此对 于通信基站来说 , 5 如何 降低 其能耗是 目 前各运 营商 迫切期待解决 的问题 , 而全面 了解通信 基 站 能耗 的组 成及 分布是 降低 其 能耗 的关 键所 在 。通 过对通信基站 能耗 现状的调研 , 分析其 能耗组 成与分
作者简介 : 秦婷( 9 3) 女 , 17 一, 讲师 , 研究方 向 : 无线通信 , - i gni @x p. d . n E ma :it g u teu c 。 l n
第 2期
秦 婷 : 信 基 站 能 耗 分 析 通
・ 7・ 7
图 4 各 通 信 制 造 商 、 信 设计 院 基 站 能 耗 分 布 占 比 通
根据工业 用 电每 度 电 约 0 8元 来 计 算 , 电 费 约 . 年 28亿元 , 是 一个 令 人 非 常 吃 惊 的数 据 。如 果 我 8 这
们能够在主设备和环境设 备上加大节能力度 , 使用 节 能 新 技 术 、 能 源 等 , 么 按 照 每 年 节 电 达 的节能将直接关系到 整个 通信行 业节 能 的效 果 。因此 , 通信 基 站 的 节能 潜 力 非常 巨大 。
2 1 8 35 9 9. t 0 0 1 4 3 4 4 8 hm 1
源紧缺 的情况 下 , 能减 排 是 通信 业 今 后 工作 的重 节 点, 而通信基 站节 能减 排 将 是 通信 业 节 能 减排 的核 心, 通信基 站节 能减排 要 以通 信基 站 主设 备节 能 和 机房 环境节 能为重点 , 促进 节能 新技术 、 能源等 的 新 应用 , 大力提 高通信 基站节 能减 排 的进 程 , 推动 我 对 国通 信业节 能减排 , 现低 碳经 济 , 实 创造 绿色 环境具