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摘要：

在本文中，筆者從通信網(wǎng)絡(luò)能耗的特征及其所需的環(huán)境入手，就當(dāng)前通信設(shè)備、基站及電源的能耗狀況進(jìn)行總結(jié)，從而綜合分析能耗分布，進(jìn)而指出有效的節(jié)能措施。依托于此，筆者提出構(gòu)建通信機(jī)房節(jié)能改造方案與基站節(jié)能方案。這些方案對(duì)于我國(guó)通信企業(yè)的節(jié)能現(xiàn)狀改良具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。通信企業(yè)應(yīng)加大能耗方面的管理與控制工作，綜合運(yùn)用多種信息化技術(shù)，結(jié)合自身的實(shí)際狀況，逐步構(gòu)建起節(jié)能型的通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)其自身的可持續(xù)發(fā)展，有效降低運(yùn)營(yíng)成本。

關(guān)鍵詞：

通信網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)能耗；節(jié)能技術(shù)

目前，我國(guó)各項(xiàng)信息化建設(shè)工作正穩(wěn)步開(kāi)展，通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)最為重要的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們的日常生活都有著重要的影響。隨著通信網(wǎng)絡(luò)的不斷拓展，其所消耗的能源量也不斷上升。盡管其對(duì)于單位GDP能耗來(lái)講并不算高，然而總量卻非常龐大。在我國(guó)，通信網(wǎng)絡(luò)所消耗的重要能源為電力及燃油等，這之中電力為主要消耗能源，高達(dá)87%，年消耗量約為200億KW•h。2007年，僅中國(guó)電信一家耗電量就超過(guò)60億KW•h，這些電能主要被用于維持各種設(shè)備的運(yùn)作，其中通信設(shè)備的耗電量達(dá)到50%，機(jī)房空調(diào)的耗電量則達(dá)到40%，其他電量被用于照明與環(huán)境監(jiān)控等。中國(guó)移動(dòng)的耗電狀況也與之相似，其電能也是主要被用于通信設(shè)備與機(jī)房空調(diào)。隨著我國(guó)信息化水平的提升，我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，位居全球首位。對(duì)于通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，其在能源方面的支出成本也不斷增多，達(dá)到總成本的3%。為了有效地降低運(yùn)營(yíng)成本，通信企業(yè)紛紛加大能耗方面的研究與投入，積極開(kāi)展各項(xiàng)實(shí)踐工作，如針對(duì)機(jī)房空調(diào)與通信設(shè)備能源消耗方面提出變頻節(jié)能、新風(fēng)節(jié)能、新型制冷劑等節(jié)能技術(shù)。與此同時(shí)，其不斷提高信息化水平，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的節(jié)能管理。在新一輪電信重組方案下，通信企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)將陷入白熱化階段，通信企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下獲得經(jīng)濟(jì)效益就必須有效地控制能耗成本。所以，通信企業(yè)必須要構(gòu)建節(jié)能型的組織結(jié)構(gòu)，樹(shù)立起綠色建網(wǎng)的新型理念，做好節(jié)能減排工作，最大限度地降低能耗，從而實(shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。盡管通信行業(yè)的科技含量非常高，其能源消耗量卻非常龐大。通信行業(yè)的快速發(fā)展能夠滿足社會(huì)的通信服務(wù)需求，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與提高人們生活水平具有重要意義。隨著用戶數(shù)量的不斷增加，通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷拓展，其耗能量也逐步上升。對(duì)于通信企業(yè)來(lái)說(shuō)，通信設(shè)備與機(jī)房空調(diào)的耗能量最大。整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)要想穩(wěn)定運(yùn)作，就必須保證機(jī)房?jī)?nèi)的溫度與濕度合適，這一點(diǎn)必須要靠機(jī)房空調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而機(jī)房空調(diào)的數(shù)量與配置狀況是由通信設(shè)備來(lái)決定的。因此，在降低能源的過(guò)程中應(yīng)從通信設(shè)備能耗入手。

1通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能耗狀況及節(jié)能策略

1.1通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的耗能狀況。對(duì)于傳統(tǒng)的PSTN來(lái)說(shuō)，其最為關(guān)鍵的設(shè)備為程控交換設(shè)備。因?yàn)樵谶\(yùn)作的過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信，所以程控交換設(shè)備的電力供應(yīng)必須穩(wěn)定，不可以中斷。為了提高機(jī)房?jī)?nèi)電源的穩(wěn)定，可以分別設(shè)計(jì)獨(dú)立的路徑。主電源經(jīng)過(guò)不同的獨(dú)立路徑最終達(dá)到各個(gè)機(jī)架，所有的機(jī)架都能夠獲得兩路電源。在數(shù)據(jù)通信方面，最關(guān)鍵的設(shè)備為寬帶交換設(shè)備。可以采用直流供電方式（-48v）來(lái)滿足ATM/FR的運(yùn)作需要。在整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器與路由器均為關(guān)鍵設(shè)備，可以增加UPS設(shè)備，從而確保其穩(wěn)定運(yùn)作。隨著科技水平的不斷提升，通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各種設(shè)備也不斷更新。目前，這些設(shè)備大多處于新舊交替的階段。傳統(tǒng)PSTN與NGN設(shè)備為交換機(jī)房的主要設(shè)備類型。這之中，傳統(tǒng)的PSNT程控交換設(shè)備集成度不高，其往往數(shù)量龐大，對(duì)空間的需求量非常大，且對(duì)環(huán)境也有著非常高的要求，能耗量非常大。DNN設(shè)備、IP網(wǎng)服務(wù)器、寬帶交換機(jī)等為數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)的主要設(shè)備。多數(shù)數(shù)據(jù)機(jī)房的服務(wù)器都是交流供電的，交流、直流變換次數(shù)比較多，每次變換都會(huì)損失一定的能量。

1.2通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的節(jié)能策略。在實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)能的過(guò)程中可以從兩大方面入手，首先是在選擇網(wǎng)元設(shè)備的過(guò)程中應(yīng)盡量選擇那些能耗低的、環(huán)境要求低的節(jié)能設(shè)備；其次針對(duì)用電負(fù)荷應(yīng)加以適度調(diào)整。具體措施包括如下幾點(diǎn)：一是積極開(kāi)展設(shè)備普查工作，及時(shí)對(duì)那些能耗量大的設(shè)備進(jìn)行更新，大力推廣小型節(jié)能設(shè)備，從而逐步實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高效節(jié)能。二是加大軟交換設(shè)備的應(yīng)用率，減少設(shè)備占地空間，減少能耗；三是設(shè)置設(shè)備運(yùn)作的合理參數(shù)，確保其工作狀態(tài)最佳。

2通信電源系統(tǒng)的能耗狀況及節(jié)能策略

2.1通信電源系統(tǒng)的能耗狀況。以往的通信供電都是采用集中供電的方式，目前其已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了分散化的供電方式，提高了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的穩(wěn)定性，并有效地降低了能耗。分散式的供電方式使得每個(gè)設(shè)備都能夠獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立供電。即便是某一供電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，也可以從另一供電系統(tǒng)獲得電力，通信系統(tǒng)能夠正常運(yùn)作。供電方式缺乏科學(xué)性、蓄電池老化嚴(yán)重、集中監(jiān)控不到位是通信電源系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題。所以系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)電源與UPS設(shè)備會(huì)出現(xiàn)很多諧波，使得電能質(zhì)量變差，損耗增多，并引發(fā)保護(hù)裝置失效、無(wú)法啟動(dòng)后備發(fā)動(dòng)機(jī)等嚴(yán)重后果。

2.2通信電源系統(tǒng)的節(jié)能策略。在供電方面開(kāi)展節(jié)能降耗能夠促使直流供電所與現(xiàn)實(shí)通信負(fù)荷接近，降低損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，降低成本。分散式的供電方式對(duì)用電環(huán)境的要求有所降低，在諧波治理技術(shù)的應(yīng)用下，其能夠降低UPS導(dǎo)致的交流諧波失真情況。低諧波輸入可以有效地改善電源給電網(wǎng)帶來(lái)的負(fù)載狀況，避免其他設(shè)備產(chǎn)生的諧波干擾。與此同時(shí)，其還能夠有效地降低設(shè)備額定容量，使得電源能夠被有效利用。在對(duì)通信工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)該充分考慮電源系統(tǒng)的節(jié)能狀況，選擇多種經(jīng)濟(jì)而節(jié)能的設(shè)備。

3通信基站的能耗狀況及節(jié)能策略

3.1通信基站的能耗狀況。隨著用戶數(shù)量的不斷增加，通信基站的數(shù)量也相應(yīng)增多，基站耗電量也逐步加大。以中國(guó)移動(dòng)公司為例，其通信基站的耗電量達(dá)到總量的73%。通信基站所涉及到的用電設(shè)備非常多，涵蓋主設(shè)備、電源設(shè)備、空調(diào)與傳輸設(shè)備等。

3.2通信基站的節(jié)能策略。通信企業(yè)在建設(shè)基站的時(shí)候應(yīng)采用最少的基站來(lái)實(shí)現(xiàn)通信面積的覆蓋，同時(shí)控制單個(gè)基站的耗電量。具體操作可以從如下幾點(diǎn)進(jìn)行：一是對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在滿足通信需求的同時(shí)，盡可能減少基站的數(shù)量；二是根據(jù)實(shí)際狀況選擇合適的節(jié)能技術(shù)，使得基站內(nèi)空調(diào)的工作時(shí)間能夠降低，借助自然冷空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)房?jī)?nèi)的溫度調(diào)節(jié)；三是加大太陽(yáng)能、風(fēng)能等供電系統(tǒng)的應(yīng)用；四是加大發(fā)射功率控制系統(tǒng)的應(yīng)用力度。

4通信機(jī)房空調(diào)的能耗狀況及節(jié)能策略

4.1通信機(jī)房空調(diào)的能耗狀況。通信機(jī)房?jī)?nèi)的各種設(shè)備決定了通信機(jī)房的環(huán)境要求。通信機(jī)房?jī)?nèi)的很多設(shè)備都是有集成電路與電容等多種電子元器件所構(gòu)成的，在運(yùn)作的時(shí)候，一部分電能被消耗，一部分電能被轉(zhuǎn)化成為熱量。這些電子元器件要想穩(wěn)定運(yùn)作并擁有較長(zhǎng)使用壽命必須要及時(shí)消除其產(chǎn)生的熱量。每當(dāng)其所處的溫度增加10℃的時(shí)候，其壽命會(huì)減低50%，計(jì)算機(jī)的可靠性也會(huì)大幅度下降。由于機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備眾多，產(chǎn)生的熱量非常大，因此必須借助空調(diào)調(diào)節(jié)溫度。所以，基本上所有的通信機(jī)房空調(diào)都是24小時(shí)全年運(yùn)作的，消耗的電能非常多。

4.2通信機(jī)房空調(diào)的節(jié)能策略。一是選擇變頻、新型制冷劑與技術(shù)；二是構(gòu)建其冷熱分離的通道，這樣能夠促進(jìn)氣流的有效流動(dòng)，加快散熱。在當(dāng)前的機(jī)電節(jié)能領(lǐng)域中，變頻技術(shù)被應(yīng)用地十分廣泛，在其作用下，我們不需要多次開(kāi)啟設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)溫度，其不僅能降低損耗，還能夠提高效能。新風(fēng)節(jié)能技術(shù)是借助自然條件來(lái)應(yīng)用的，當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，可以借助室外的自然新風(fēng)來(lái)降低室內(nèi)的溫度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。

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作者:鄭坤 單位:武警吉林總隊(duì)通信站