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浅探通信产业节能降耗的绿色通道

2017-08-29 01:22 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。