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华为:青海湖畔的绿色移动网络

  作 者:周建国 张强 管宇

  以天下之至诚而尽己之性、尽人之性、尽物之性,2008年2月,中国移动发布了《中国移动2007年度企业社会责任报告》,将环境责任提升到与经济责任和社会责任同样的高度。同时,作为“绿色行动计划”的进一步延伸,“绿色工程”成为中国移动2008年度的五大关键工程之一。

  2007年12月初,中国移动推出“绿色行动计划”,与包括华为在内的四家主设备供应商以及十多家配套设备供应商进行节能减排战略合作。本文将向您讲述中国移动携手华为在美丽的青海湖畔建设绿色移动网络的故事。

  让沟通更健康

  青海省简称“青”,因境内有中国最大的内陆咸水湖——青海湖而得名。中国移动青海分公司原来的GSM网络主要由某欧洲设备商提供,网络质量一般。由于基站设备老旧,能耗一直居高不下,这是令中国移动长期头疼的问题。为了提升全网网络质量,并实现节能减排的目标,2008年4月,中国移动青海分公司和华为一起,进行西宁等多个城市的GSM网络调整和扩容项目,整体规模达到400多个基站。

  同时,作为“绿色行动计划”的重要组成部分,中国移动选择华为在青海建设绿色移动网络的试验局。对于运营商和设备商来说,绿色移动网络的部署是一项复杂的系统工程,而非简单的降低网络能耗。绿色移动网络应该同时满足节能、节材、节地、节人力的多重需求,在减少CO2排放的同时节省总运营成本,实现绿色环保与经济效益的双赢目标。

  绿色移动网络主要从以下三个方面实现,1)基站主设备:应用各种新技术、引入分布式基站,支持更低的能耗、更灵活的部署,可软件升级支持多种制式,实现硬件的最大化重用,最大化节省长期投资。2)机房(站点):通过对基站进行智能通风改造、直通风应用、自然散热等方式,降低机房对空调的要求;采用一体化机房,达到降低能耗的目的。3)绿色能源:积极利用太阳能、风能和沼气等绿色洁净能源,实现基站零排放。

  践行绿色行动

  中国移动青海分公司的节能减排试验局将从基站设备、机房(站点)和绿色能源三个方面,验证绿色移动网络解决方案。

  基站节能:从源头开始

  众所周知,移动网络能耗的90%来自无线接入网部分,而高能耗设备将提高配套电源能耗以及机房空调能耗,从而使整个系统能耗提高。由此,基站设备的节能具有关键意义。只有基站能耗降低了,才有可能减小配套电源和机房空调的负荷,减少总能耗。从另一方面看,只有低能耗基站,才能让太阳能、风能等绿色能源的应用成为可能。

  华为绿色GSM基站由内到外,从四个层面实现节能减排,解决了长期以来困扰中国移动的设备高能耗难题。第一层,最新的功放芯片和增强的Doherty高效功放技术,将功放效率由2006年的33%提升到45%,预计2009年可达到50%以上。第二层,绿色节能软件采用载频关断、时隙关断、通道关断等技术,有效降低60%以上的静态功耗,大幅降低低业务量时的能耗,避免了不必要的能源浪费。第三层,采用多密度载波和射频宽带技术实现单模块支持4~6个载波,同等容量下基站体积更小,重量更轻,备电等配套要求更低。第四层,分布式基站的BBU可直接安装在现有的站点设备如APM、传输机柜预留的空间之内,而RRU直接采用抱杆、上塔、靠墙等安装方式,安装更灵活。

  这次青海湖畔的绿色移动网络建设,采用了华为低能耗的系列化GSM基站产品,包括业界能耗最低的宏基站3012E、规模应用的多密度载波QTRU和分布式基站DBS3036。

  BTS3012E基站引入绿色节能软件。原来网络中运行的GSM基站在S4/4/4典型配置情况下,平均功耗在1600W左右,而华为BTS3012EGSM基站在S4/4/4配置下能耗约为1000W左右。一台基站一年节省的电耗为:(1600-1000)×365×24=5694度。按照目前工业发电的平均效率,300g电煤产生一度电,一台基站一年节省电煤为5694×300g=1.7吨。

  BTS3012E引入了新型多密度载频模块QTRU。QTRU应用之后,BTS3012将成为业界密度最高的基站。单机柜最高支持36TRX/6QTRU,可实现S12/12/12最大配置,机柜数量减少2/3,极大的缓解了话务激增与机房紧张的矛盾,节省大量CAPEX。同时每载频标准能耗,从单密度时的150W/TRX迅速下降到55W/TRX,节能效果非常明显。

    分布式基站DBS3036由BBU基带单元和RRU射频单元组成。BBU可内置于任何19”机柜(如APM室外柜)或挂墙安装。RRU近天馈安装,采用IP65室外防护、自然散热。BBU和RRU使用光纤连接,能够实现无机房快速建网,并减少配套成本和能耗。

    机房节能:打造绿色站点

    一般情况下,无论是城镇还是农村地区的砖混结构的机房,其装修、改造和土建都费时费力。基于对全球多种场景下的建网经验,华为于2007年底推出了ITS系列绿色环保机房解决方案,力图打造完全意义上的“绿色站点”。

    ITS为客户提供完整的机房解决方案,可集成所有配套设备和网络设备,具有快速部署、低能耗、低TCO、高可靠性等特点。ITS1000和ITS2000两种机房相互补充,无使用场景限制,适用于高山、楼顶、平原等所有场所。

    此次项目中的严小村试验局站点采用的是ITS2000解决方案。ITS2000是基于10英尺标准集装箱的一体化通信机房,可提供稳定可靠的网络运行环境,实现防盗功能,并有助于快速建站和降低机房能耗。

    绿色能源:享受大自然的恩赐

    风能和太阳能是大自然馈赠给人类取之不竭、用之不尽的宝贵能源。随着世界性能源危机的日益严重,这一类再生性能源越来越受到人们的关注。伴随着技术的成熟,风能和太阳能逐渐被应用于通信领域。

    青海省位于中国西北地区中部,地处青藏高原东北部,全省均地处高原,属于高原大陆性气候。这种气候主要有以下两个特点。太阳辐射强、光照充足:年日照2500小时以上,是中国日照时数最多、总辐射量最大的省份之一。风能资源丰富:青南高原西部及祁连山地中、西段,年平均风速均在4米/秒以上;青南高原中、西部、柴达木盆地以及青海湖周围和海南台地南部地区,全年风能可用时间在5000小时以上。

    得天独厚的气候条件,为移动网络提供天然的绿色能源。风光互补供电系统利用太阳能和风能的互补特性,获得比较稳定的电能输出,是具有较高性价比的一种新型能源供应系统,无需支出原料成本,而且在太阳能组件和风力机的寿命范围内,几乎不需要进行维护。

    以甲乙村站点为例,网络覆盖青海湖沿线主干道,周边区域是草原。为保证旅游季节的覆盖需求,本次项目采用S2/2/4基站,设备能耗降到600W,为太阳能供电在该站点的应用奠定了基础。同时,为了应对可能存在的长期阴雨天气造成的太阳能供电中断,该站点采用风能供电作为补充,提高基站供电可靠性。此次方案采用1KW的风力机2台,22块160W的太阳能电池板,蓄电池1200AH一组,后备时间为3天。

    携手绿色通信时代

    2007年11月,中国移动与华为联手,成功实现珠峰GSM网络覆盖,部分站点采用了太阳能作为基站的能源供应,这是对“绿色”理念的有力实践。2007年12月初,中国移动与华为正式签署“绿色行动计划”战略合作协议。2008年以来,中国移动和华为陆续在基站、核心网等领域,以及物流、B2B等专题上进行节能减排专项合作,同时在四川、青海等地联合建设节能减排试验局,标志着双方在绿色环保领域更加紧密合作。

    我们只有一个地球。为了子孙后代还能幸福地生活在这个蓝色星球上,华为愿与大家同舟共济,共同应对环保难题,携手迈入绿色通信时代。

(责任编辑:和风)

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