通信产业节能降耗的绿色通道

　　摘要:世界经济格局的变化，国家的可持续性发展已经得到各国上层的高度重视，通信产业作为国家重要的经济支柱，在节能降耗方面承担着重大责任。
　　关键词:节能降耗;绿色通道;核心网络
　　
　　近几年来，全球移动通信产业蓬勃发展。2007年，全球移动用户数增长了25.9%，2008年由于UMTS3G网络的开通，用户数增长了14%，2009年3G网络的开通，用户将向WiMAX网络和4G网络转移。总之，全球移动市场仍处于快速增长期。通信产业是一个高科技行业，也是一个高耗能行业，随着网络规模的不断扩张，通信网络的核心设备、动力系统、冷却系统以及机房、基站等成倍增加，能耗巨大，目前我国的通信网络有上万台的核心交换设备，有几十万的基站，大量的设备不仅需要人员的支撑，而且不间断的网络环境也更需要能源来保障。据有关部门估计，2007年我国IT产品的总耗电预计为300亿—500亿千瓦时。这几乎相当于三峡电站一年的发电总量（2006年为492.50亿千瓦时）。这些林林总总的IT产品，已经让我们的生活发生了翻天覆地的变化，改变着人们的生产和生活状态，但是这些IT产品功耗大而且数量众多，累积起来所消耗的电能可以说是触目惊心。2008年世界金融风暴使得全球能源供给日趋紧张，2009年能源紧张的格局将会更加严峻，因此节能降耗的绿色通道对于通信行业来说显得尤为重要。
　　由于IT设备需要成年累月不间断地运行，除了IT设备自身耗电量巨大外，为满足机房环境温度、湿度、空气含尘浓度的要求，机房内要独立设置空调调节系统，加上用于机房环境条件技术保障的其他设备，这些最终导致机房成为电力消耗的“大户”。从机房用电分配上来看，其中IT设备占电能总能耗的44%，制冷系统占38%，电源系统占到15%，照明系统占3%。在机房的IT设备中，网络设备大概占30%，即大约占机房总能耗的13%。同时，如果网络设备的功耗降低，相应的空调等外围设备的消耗也会相应降低，因此目前网络中心耗能最大的是服务器，其次是一些主干网采用的大型网络设备，当然其他低端网络设备因为数量众多也是不容忽视的。主设备是指服务器、BTS（基站收发台），其功耗由接入设备的数量和网络的负荷决定；配套设备主要指空调，基站设备对环境温度、湿度和洁净度有一定要求，以保证通信设备的正常运行，空调占了总功耗的绝大部分，平均下来约为总功耗的50%，以中国电信为例，2007年全年消耗电能超过200亿度，各种能耗费用超过100亿元人民币；其它功耗成分来自配电系统等。
　　各国政府已经开始行动以减少能源的消耗、二氧化碳及其他污染物的排放，我国“十一五”规划就明确了节能减排的工作指标：到2010年，单位国内生产总值能耗降低20％左右。能源的消耗可以用二氧化碳的排放量来计算，1千瓦时约等于0.658kg二氧化碳排放量，除主设备外其他设备的能源消耗也可以用二氧化碳的排放量来计算。假设一个正常基站可使用10年，总二氧化碳排放量为422吨。在所有的影响因素中，主设备占了总二氧化碳排放量的30.9%。根据对二氧化碳排放量的分析，通信产业节能降耗的绿色通道可以从以下5方面展开：1、打造绿色基站，采用新型的功放芯片和高效功放技术，提高设备的能效；2、应用绿色基站软件有效降低静态功耗，大幅降低业务量少时的能耗。3、绿色高效的冷却方案，即减少冷却能耗和提高电信设备耐热能力，这样设备可工作在室温或更大湿度环境中。4、使用高集成度或分布式方案来减少基站占用空间，即采用多密度载波和射频宽带技术实现单模块支持4到6个载波，同等容量下基站体积更小，重量更轻，UPS等配套要求更低。5、绿色能源的使用，即充分利用太阳能和风能等绿色环保能源。
　　
　　一、建立绿色核心网络
　　
　　从这么多年从事通信网络设计工作的经验中，笔者了解到传统的核心网络架构是相当复杂的，不仅一二级核心网络层次多，而且大量的网元导致网络复杂，整网能耗偏高。以笔者设计的机房为例：机房空间有限，服务器的能耗非常高，导致散热程度差，而且需要加装空调，再加上每年扩容的需要，交换机走线和设备布局的不合理，使机房无法实施更进一步的节能降耗措施。因此建立绿色核心网络势在必行。建立绿色核心网络首先应该优化核心网络架构，实行网络的扁平化管理，减少核心网中网元的数量，使核心设备上移，逐步使用集成度高，电信级别的平台代替传统的服务器，同时建立专业的机房散热管理方案，如采用自下而上的回风流方式提高冷风的利用率，尤其是在北方城市，这样就可以有效减少机房空调的使用。
　　笔者还要强调一下，在工程前期调研及初设阶段首先考虑选择拥有绿色基站技术的供应商和运营商，例如华为和Vodafone。他们拥有IP组网、分布式基站、先进功放、智能电源管理、多载频技术、统一架构等关键绿色技术。这样设计的基站稳定性、可靠性高，功耗能够得到进一步优化，而且更有利于网络的平稳升级。