自主创新基站智能节电系统

湖南移动通过采用一种基于多层覆盖控制和使用小区信号共用切换装置的移动通信基站节电系统，达到很好的节能效果。与其他基站节能方法比较，具有不受通信制式，基站设备厂家不同等方面因素影响。

目前广泛采用的基站节电技术主要分为两类，分别是针对空调和环境的节电技术，以及由各大通信设备厂商主推的载频级别功放的节电。这两类技术虽然都能够取得一定的节能效果，但是都无法解决基站设备BCCH载频始终满功率发射的功率浪费问题，也没办法充分利用通信网络话务量在一天24小时内周期性波动的特性。

我们对基站主设备的功耗进行了调查研究，经分析研究发现目前基站主设备的能耗结构如图1所示。

图1 设备能耗分布

每个小区的BCCH功耗在忙闲时都固定在400W左右。

随着移动用户数迅猛增长，主要的运营商都采取建设双层网或多层网的方式来解决话务忙时的网络拥塞问题，其中任意一层网络都能够保证覆盖和网络闲时的容量，因此网络闲时存在很大的资源浪费。

通信网络的话务量在一天24小时内具有明显的波峰和波谷，通常在晚上23点以后、早上7点以前，整个网络话务量极低，只要开启很少的信道就能够满足用户的需求。

系统结构和方案剖析

项目包括两部分，分别是硬件方案的设计和软件的设计开发。

图2 设备结构图

1、系统结构

基站节能系统由两部分组成：

1)、基站节能系统服务器：控制基站功率的开启和关闭，控制基站节能设备的切换，基站节能设备的切换目前只能通过短信方式发送控制命令实现，预留以太网通信方式；

2)、基站节能设备：节能设备置于移动基站机房内，实时接收基站节能系统发送的切换命令，并通过短信报告自己的工作状态。

2、软件功能

软件部分由三个主要的模块构成，分别是：应用数据库、通信服务模块和应用服务模块。通信服务模块支持CMPP，GSMmodem短信，E1通信方式，实现对基站节能设备的控制；应用服务模块主要完成客户端操作请求、定时切换功能、定时恢复功能模块。

图3 软件功能图

3、硬件原理

S11，S12，S13为一个基站的三个小区射频输出，在其中一个区的机架顶馈线端口安装三功分器，以及单点双触开关(图中，开关1和2)，在忙时通过开关1和开关2直接输出功率至天线，这时系统的天馈与普通的小区一样，每个小区的天线对应每个小区的馈线输出；在网络闲时，将开关导通至三功分器并分配到3个扇区，同时开关2、3、4自动导通到三功分器的输出、旁路正常的输出，再通过软件将基站的其他两个扇区的功率降低或关闭，到忙时再将旁路开关和信号选择开关切回，恢复原天线配置及小区功率。系统对于旁路开关的控制有两种方式，包括定时切换和远程控制切换。

图4 硬件原理图

定时切换是指基站节能设备根据预先设置好的该站忙闲时，启动旁路开关和信号选择开关。远程控制切换是指由服务器软件先对小区功率进行关闭或开启，再通过短信等手段远程控制系统中的开关。

来源：通信产业网