通信網絡節能技術探究范文

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摘要：

在本文中，筆者從通信網絡能耗的特征及其所需的環境入手，就當前通信設備、基站及電源的能耗狀況進行總結，從而綜合分析能耗分布，進而指出有效的節能措施。依托于此，筆者提出構建通信機房節能改造方案與基站節能方案。這些方案對于我國通信企業的節能現狀改良具有很強的現實意義。通信企業應加大能耗方面的管理與控制工作，綜合運用多種信息化技術，結合自身的實際狀況，逐步構建起節能型的通信網絡，只有這樣才能夠實現其自身的可持續發展，有效降低運營成本。

關鍵詞：

通信網絡；網絡能耗；節能技術

目前，我國各項信息化建設工作正穩步開展，通信產業已經成為我國最為重要的支柱性產業之一，對國民經濟發展與人們的日常生活都有著重要的影響。隨著通信網絡的不斷拓展，其所消耗的能源量也不斷上升。盡管其對于單位GDP能耗來講并不算高，然而總量卻非常龐大。在我國，通信網絡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87%，年消耗量約為200億KW•h。2007年，僅中國電信一家耗電量就超過60億KW•h，這些電能主要被用于維持各種設備的運作，其中通信設備的耗電量達到50%，機房空調的耗電量則達到40%，其他電量被用于照明與環境監控等。中國移動的耗電狀況也與之相似，其電能也是主要被用于通信設備與機房空調。隨著我國信息化水平的提升，我國通信網絡規模不斷擴大，位居全球首位。對于通信運營企業來說，其在能源方面的支出成本也不斷增多，達到總成本的3%。為了有效地降低運營成本，通信企業紛紛加大能耗方面的研究與投入，積極開展各項實踐工作，如針對機房空調與通信設備能源消耗方面提出變頻節能、新風節能、新型制冷劑等節能技術。與此同時，其不斷提高信息化水平，實現現代化的節能管理。在新一輪電信重組方案下，通信企業間的競爭將陷入白熱化階段，通信企業要想在激烈的市場競爭下獲得經濟效益就必須有效地控制能耗成本。所以，通信企業必須要構建節能型的組織結構，樹立起綠色建網的新型理念，做好節能減排工作，最大限度地降低能耗，從而實現自身的可持續發展。盡管通信行業的科技含量非常高，其能源消耗量卻非常龐大。通信行業的快速發展能夠滿足社會的通信服務需求，對促進經濟增長與提高人們生活水平具有重要意義。隨著用戶數量的不斷增加，通信網絡的規模不斷拓展，其耗能量也逐步上升。對于通信企業來說，通信設備與機房空調的耗能量最大。整個通信網絡要想穩定運作，就必須保證機房內的溫度與濕度合適，這一點必須要靠機房空調來實現。而機房空調的數量與配置狀況是由通信設備來決定的。因此，在降低能源的過程中應從通信設備能耗入手。

1通信網絡設備的能耗狀況及節能策略

1.1通信網絡設備的耗能狀況。對于傳統的PSTN來說，其最為關鍵的設備為程控交換設備。因為在運作的過程中要實現實時通信，所以程控交換設備的電力供應必須穩定，不可以中斷。為了提高機房內電源的穩定，可以分別設計獨立的路徑。主電源經過不同的獨立路徑最終達到各個機架，所有的機架都能夠獲得兩路電源。在數據通信方面，最關鍵的設備為寬帶交換設備。可以采用直流供電方式（-48v）來滿足ATM/FR的運作需要。在整個IP網絡中，服務器與路由器均為關鍵設備，可以增加UPS設備，從而確保其穩定運作。隨著科技水平的不斷提升，通信網絡內的各種設備也不斷更新。目前，這些設備大多處于新舊交替的階段。傳統PSTN與NGN設備為交換機房的主要設備類型。這之中，傳統的PSNT程控交換設備集成度不高，其往往數量龐大，對空間的需求量非常大，且對環境也有著非常高的要求，能耗量非常大。DNN設備、IP網服務器、寬帶交換機等為數據機房內的主要設備。多數數據機房的服務器都是交流供電的，交流、直流變換次數比較多，每次變換都會損失一定的能量。

1.2通信網絡設備的節能策略。在實現通信網絡設備節能的過程中可以從兩大方面入手，首先是在選擇網元設備的過程中應盡量選擇那些能耗低的、環境要求低的節能設備；其次針對用電負荷應加以適度調整。具體措施包括如下幾點：一是積極開展設備普查工作，及時對那些能耗量大的設備進行更新，大力推廣小型節能設備，從而逐步實現通信網絡設備的高效節能。二是加大軟交換設備的應用率，減少設備占地空間，減少能耗；三是設置設備運作的合理參數，確保其工作狀態最佳。

2通信電源系統的能耗狀況及節能策略

2.1通信電源系統的能耗狀況。以往的通信供電都是采用集中供電的方式，目前其已經逐步實現了分散化的供電方式，提高了網絡運作的穩定性，并有效地降低了能耗。分散式的供電方式使得每個設備都能夠獲得兩個或兩個以上的獨立供電。即便是某一供電系統出現問題，也可以從另一供電系統獲得電力，通信系統能夠正常運作。供電方式缺乏科學性、蓄電池老化嚴重、集中監控不到位是通信電源系統中存在的主要問題。所以系統中的開關電源與UPS設備會出現很多諧波，使得電能質量變差，損耗增多，并引發保護裝置失效、無法啟動后備發動機等嚴重后果。

2.2通信電源系統的節能策略。在供電方面開展節能降耗能夠促使直流供電所與現實通信負荷接近，降低損耗，實現節能，降低成本。分散式的供電方式對用電環境的要求有所降低，在諧波治理技術的應用下，其能夠降低UPS導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帶來的負載狀況，避免其他設備產生的諧波干擾。與此同時，其還能夠有效地降低設備額定容量，使得電源能夠被有效利用。在對通信工程進行設計的時候就應該充分考慮電源系統的節能狀況，選擇多種經濟而節能的設備。

3通信基站的能耗狀況及節能策略

3.1通信基站的能耗狀況。隨著用戶數量的不斷增加，通信基站的數量也相應增多，基站耗電量也逐步加大。以中國移動公司為例，其通信基站的耗電量達到總量的73%。通信基站所涉及到的用電設備非常多，涵蓋主設備、電源設備、空調與傳輸設備等。

3.2通信基站的節能策略。通信企業在建設基站的時候應采用最少的基站來實現通信面積的覆蓋，同時控制單個基站的耗電量。具體操作可以從如下幾點進行：一是對無線網絡進行優化設計。在滿足通信需求的同時，盡可能減少基站的數量；二是根據實際狀況選擇合適的節能技術，使得基站內空調的工作時間能夠降低，借助自然冷空氣來實現機房內的溫度調節；三是加大太陽能、風能等供電系統的應用；四是加大發射功率控制系統的應用力度。

4通信機房空調的能耗狀況及節能策略

4.1通信機房空調的能耗狀況。通信機房內的各種設備決定了通信機房的環境要求。通信機房內的很多設備都是有集成電路與電容等多種電子元器件所構成的，在運作的時候，一部分電能被消耗，一部分電能被轉化成為熱量。這些電子元器件要想穩定運作并擁有較長使用壽命必須要及時消除其產生的熱量。每當其所處的溫度增加10℃的時候，其壽命會減低50%，計算機的可靠性也會大幅度下降。由于機房內設備眾多，產生的熱量非常大，因此必須借助空調調節溫度。所以，基本上所有的通信機房空調都是24小時全年運作的，消耗的電能非常多。

4.2通信機房空調的節能策略。一是選擇變頻、新型制冷劑與技術；二是構建其冷熱分離的通道，這樣能夠促進氣流的有效流動，加快散熱。在當前的機電節能領域中，變頻技術被應用地十分廣泛，在其作用下，我們不需要多次開啟設備來調節溫度，其不僅能降低損耗，還能夠提高效能。新風節能技術是借助自然條件來應用的，當室外溫度低于室內溫度時，可以借助室外的自然新風來降低室內的溫度，從而達到調節溫度的目的。

參考文獻：

[1]王珺.無線傳感器網絡能量有效性的研究[D].南京大學,2012.

[2]喻鵬.無線通信網的節能管理機制[D].北京郵電大學,2013.

[3]肖瀟,陶曉明,陸建華.基于高能效無線接入網的綠色無線通信關鍵技術研究[J].電信科學,2011,11:75-83.

[4]張婧.無線傳感器網絡能耗平衡策略研究[D].吉林大學,2015.

作者:鄭坤 單位:武警吉林總隊通信站