5 节能技术设计

5.1 基站主设备

5.1.4 GSM基站主设备采用的节能技术说明如下:
    (1)基于业务负载的载频关断。基站小区并不是所有的时间都处于忙状态,当小区处于空闲状态(一般凌晨0点~6点),只使用部分载频就能满足当前话务量的要求,可以通过关闭空闲载频,节省基站功耗,降低运营商运营成本。
    (2)基于时隙的功放关断。载频功耗是基站功耗的主要部分,而功放功耗又是载频功耗的主要部分。时隙级智能关功放就是通过时隙级的功放控制,节省时隙空闲时功放的静态功耗消耗,使某时隙不工作时,功放消耗的能耗为零。智能时隙级功放关断只是针对窄带功放做智能时隙级功放关断,对于多载波功放不做此要求。
    (3)多载波功放。在传统的技术中,单载波线性功放需要在输出端进行大功率合成。每两路载波的功率合成要产生3dB的损耗,从而导致大量的能量损失。多载波功放可先采用小信号功率合成器将各载频进行信号相加,然后采用一个功率放大器进行功率放大,无需合路器,有助于基站向更高集成度、更大容量和更低功耗发展。
    (4)动态关闭小区。动态关闭小区功能主要在GSM900/DCS1800双频网组网情况下使用。在指定时间段内,如果话务量较低,一个GSM900频段的小区可以承载覆盖范围内的1800MHz频段小区的所有话务,则可以关闭DCS1800频段的小区,减少基站功耗。
    动态关闭小区功能是指在一定时间段,根据网络话务负荷情况,动态关闭BSC内GSM900/DCS1800双频网同覆盖小区。如果GSM900小区完全覆盖DCS1800小区,没有覆盖盲区,则为同覆盖小区。只有存在同覆盖小区的DCS1800小区才能被关闭。
    (5)多载波功放调压。多载波功放调压是指在话务量较低时,闭塞部分空闲载频,根据剩余载频数量及功放最大输出功率,动态调整功放电源电压,保证不同负载情况下功放效率保持最优的工作状态,可以节省功耗降低成本。
    (6)智能电源管理。对于交流输入的基站,基站一般会配置多个PSU,PSU个数是根据基站最大功耗进行配置,以确保基站在最大负荷也可以正常工作。基站在多PSU供电情况下,PSU智能关断功能可根据实际的负载情况,关闭一个或多个PSU模块。此功能确保基站功耗在PSU供电能力的最佳效率区间,使PSU始终保持高转换效率,达到降低基站功耗的目的。

5.1.6 WCDMA基站主设备采用的节能技术说明如下:
    (1)基于业务负载的载波关断。在网络闲时业务较少情况下,关闭同覆盖区域其中一个或多个载波以降低基站功耗。在其他载波的小区负载到达初级拥塞状态或空闲时段结束时,这个被关断的载波可以被重新打开,通过这种方式可以降低功耗。
    (2)多载波功放调压。多载波功放调压是指在话务量较低时闭塞部分空闲载频,根据剩余载频数量及功放最大输出功率动态调整功放电源电压,保证不同负载情况下功放效率保持最优的工作状态,以节省功耗降低成本。
    (3)基于备电的载波关断。基站在市电掉电后,可采用基于备电的载波关断,降低基站功耗,延长现有的蓄电池工作时间。基站可以设置载波优先级,按照此优先级逐步关闭载波。如果市电恢复,基站可将所有已关闭的小区自动恢复。
    (4)智能电源管理。对于交流输入的基站,基站一般会配置多个PSU,PSU个数是根据基站最大功耗进行配置,以确保基站在最大负荷也可以正常工作。基站在多PSU供电情况下,PSU智能关断功能可根据实际的负载情况,关闭一个或多个PSU模块。此功能确保基站功耗在PSU供电能力的最佳效率区间,使PSU始终保持高转换效率,达到降低基站功耗的目的。

5.1.7 TD-SCDMA基站主设备采用的节能技术说明如下:
    (1)BBU智能节电。在某些时间段或小区负荷较低时,在单小区内通过用户资源分配策略使得某些基站物理资源空闲,关断这些物理资源或使其进入低功耗模式,达到省电节能的目的。当BBU基带板某个数字信号处理(DSP)内载波元业务时,该DSP进入休眠模式。当BBU基带板所有DSP内载波无业务时,该基带板进入省电模式。
    (2)RRU智能节电。TD-SCDMA RRU设备会预先获取各下行时隙基带信号的幅度均方根值,根据各下行时隙信号幅度均方根值,控制功率放大器在各下行时隙是处于关闭状态还是处于工作状态。由于同一个下行时隙中可具有多个载波,且每个载波均对应一个基带信号。因此,RRU上是计算每个下行时隙中各载波的基带信号幅度RMS值,将同一个下行时隙中各载波的基带信号幅度RMS值相加,从而得到各下行时隙的基带信号幅度RMS值。
    除了控制功率放大器的状态之外,TD-SCDMA系统的RRU设备还同时根据各下行时隙的基带信号幅度均方根值,控制发射通道的调制发送模块在各下行时隙中处于关闭状态或工作状态,实现进一步的节能降耗。

5.1.8 CDMA2000基站主设备采用的智能功放控制技术说明如下:
    该功能是指在系统闲时,通过自动关闭空闲基站的指定载频或降低功放发射功率,以达到省电的目的。系统在指定的空闲时间段内,周期扫描所有扇区,将负荷轻的扇区下的指定载频闭塞;在扇区负荷重或者系统进入忙时,系统自动解闭之前闭塞的载频。

5.1.9 TD-LTE基站主设备采用的节能技术说明如下:
    (1)基于业务负载的载频关断。在单个小区存在多个载频的场景,进入系统设定的节能时段,当容量载频F2上的用户数较少时,将用户迁移到负荷允许的基础载频F1上,然后关掉容量载频F2,以节约能耗。
    (2)射频通道智能关断。在系统设定的节能时段,当小区整体的负载较轻时关闭某些发射通道,以达到节省功耗的目的。同时,为了保证控制信道覆盖和业务不受影响,需要调整小区用户的传输模式并提升控制信道的发射功率。
    (3)智能电源管理。在站点配置PSU且提供直流备电的场景下,白天业务负载高的时候基站消耗的功耗大,所有的PSU全部打开工作。晚上业务下降,基站的功耗也会随之下降,这时候可以将部分PSU关断,而保留一部分工作。这样可以提高PSU的供电效率,达到节能的目的,还可以延长PSU的寿命。
    (4)符号关断。符号关断是指基站在部分符号没有数据发送时,基站在这些“没有数据发送”的符号周期关闭功放,从而降低系统功耗。小区在一个子帧中,基站动态检测哪些Symbol没有数据发送,并在这些“没有数据发送”的Symbol周期内关闭功放。
    (5)低功耗模式。低功耗模式是指出现告警(如供电不足、电源故障)或用户干预的情况下,小区降低功耗,以延长站点的服务时间。基站进入低功耗模式后,首先降低小区可用业务发射功率,即降低业务信道的发射功率,接着降低参考信号发射功率,然后关闭部分发射通道,最后关断载频。

5.1.10 LTE FDD基站主设备采用的节能技术说明如下:
    (1)基于业务负载的载频关断。载频关断是指当本载频上的用户数较少时,将用户迁移到负荷允许的其他载频上,然后关掉本载频,在保证业务不受影响的情况下达到节能降耗效果。其中本载频小区和目标基础载频小区是同基站下的异频同覆盖邻区。本功能一般在空闲时段使用。
    (2)射频通道智能关断。射频通道智能关断是指某小区上没有用户且当前进入某设定时间段时,关闭本小区的部分发送通道,以节省能耗。本功能仅针对LTE FDD单模基站。
    (3)智能电源管理。对于交流输入的基站,基站一般会配置多个PSU,PSU个数是根据基站最大功耗进行配置,以确保基站在最大负荷时可以正常工作。基站在多PSU供电情况下,智能电源管理功能可根据实际的负载情况,关闭一个或多个PSU模块。此功能确保基站功耗在PSU供电能力的最佳效率区间,使PSU始终保持高转换效率,达到降低基站功耗的目的。
    (4)符号关断。符号关断是指基站在部分符号没有数据发送时,基站在这些“没有数据发送”的符号周期关闭功放,从而降低系统功耗。