中国移动绿色行动计划节能技术应用2010年导则

中国移动“绿色行动计划” 节能技术 导则 （讨论稿） 国移动通信集团公司计划部 2010年 5 月 目 录 1 主设备节能技术导则 . 1 布式基站 . 1 用场景及配置原则 . 1 型应用下的 . 3 装要求 . 4 用中需要注意的问题 . 5 频智能节电技术 . 5 于时隙 断技术的节电效果和影响因素分析 . 5 于负荷 . 9 态投资回收期 . 15 电技术总结与应用建议 . 16 能评估方法 . 17 拟化技术 . 17 务器虚拟化技术 . 17 储虚拟化技术 . 19 2 空调及环境节能技术导则 . 19 信基站空调节能技术 . 19 能通风 . 19 用场景 . 19 能效果 . 19 前存在的问题 . 20 能换热 . 20 用场景 . 20 能效果 . 20 前存在的问题 . 20 管换热机组 . 20 用场景 . 20 能效果 . 20 站定制空调 . 20 用场景 . 21 能效果 . 21 射隔热涂料 . 21 用场景 . 21 能效果分析 . 21 信机房空调节能技术 . 21 房新风节能技术 . 21 用场景 . 21 能效果 . 21 意事项 . 21 二醇自然冷却系统 . 22 用场景 . 22 能效果 . 22 能雾化水喷淋技术 . 23 用场景 . 23 能效果及应用案例 . 24 意事项和关注的问题 . 24 冷改水冷技术 . 24 用场景 . 24 用案例及节能效果 . 24 缩机节能控制器节能技术 . 25 用场景 . 25 能效果 . 25 意事项和存在问题 . 25 外标准化机柜 . 25 用场景 . 25 能节地效果 . 26 3 供电系统节能技术导则 . 26 热电三联供技术 . 26 用场景 . 26 能效果 . 27 济性 . 27 联供系统的应用 . 28 源系统谐波治理技术 . 29 用场景 . 29 波治理效果 . 29 济性 . 29 用 . 30 波治理后应达到的目标 . 30 波治理的原则 . 30 波治理的方案 . 30 效开关电源系统 . 31 用场景 . 31 电效果 . 31 用情况 . 31 关电源设备休 眠技术 . 31 用范围 . 31 眠技术开启条件 . 31 电效果 . 31 网正在运行的可进行节能改造的开关电源设备 . 32 效 . 33 用场景 . 33 电效果 . 33 站太阳能利用技术 . 33 用场景 . 33 网型太阳能系统设计原则 . 34 网型太阳能系统设计原则 . 34 统监控 . 34 控对象及内容 . 35 控上传方式 . 35 站风能利用技术 . 36 用场景 . 36 力发电机组上塔安装建议 . 36 控 . 37 控对 象及内容 . 37 控上传方式 . 38 阳能控制器 . 39 用场景 . 39 能减排效果分析 . 39 置端子蓄电池技术 . 40 用条件 . 40 能减排效果比较 . 40 电池恒温箱 . 41 用场景 . 41 能效果 . 41 电池在线容量恢复技术 . 42 用范围 . 42 电池容量要求 . 42 电停电频次要求 . 42 4 绿色包装 . 42 色包装的应用场景 . 42 色包装的节能减排效果 . 43 1 1 主设备 节能技术 导则 布式基站 用场景及配置原则 分布式基站以灵活的安装方式和容量特性、良好覆盖特性适用于各种应用场景，特别在以下场景应用更具有优势。其中双密度载频 用于每小区 下的小站型，如村通、公路覆盖等。对于单小区超过 4载波的中、大站 型一般建议采用多载波 内覆盖 市区的重点建筑，如商业大厦、大型商场、体育场馆、机场、咖啡店、会展中心、写字楼等，这些建筑物大多具有分布密集、用户集中的特点。在室内采用 部分场景可替代原有光纤直放站和干放，消除噪声，提升覆盖质量。 图 分布式基站应用于室内覆盖 分布式基站可作为室内覆盖的信号源，利用原有室内分布系统，采用双密度 足室内不同容量的话务需求。分布式基站的功率根据室内分布系统 的规模进行设置。 对于大型体育场等场所，平时话务量较小，大型赛事期间话务量剧增，可将 过 整资源，话务量较大时临时增加频点配置，满足话务量的需求。 村覆盖 农村覆盖场景中，各村庄零星分布，用户分布相对分散，可采用 式，采用高功率设置，既可以完成话务量的吸收，又降低了成本，同时布网迅速、快捷、灵活，可配合室外机柜，实现无机房建设。 其他信 号源 合路器 耦合器 功分器 2 图 分布式基站应用于农村覆盖 规模较小的农村覆盖中，采用“ 分器 ” 模式，将单个小区分成两个方向用 两 副定向天线进行覆盖，节约投资的同时能降低对铁塔风荷的要求，可以采用简易塔或水泥杆等。 对于供电不稳定、备电成本高的自然村，可利用 耗小的特点实现交流远供，将电和备电设施集中设置于条件较好的乡镇机房，采用双密度 。对于其他地区，可采用本地取电、利旧已有机房的方式，通过分布式基站进行覆盖。分布式基站功耗相对较小，在一些偏远地区可采用太阳能等绿 色能源供电。 要干道覆盖 主要干道包括以高速公路、高速铁路、铁路、国道、隧道等，该场景需要尽可能实现连续的广覆盖。可将 接安装于合适的地方，采用高功率设置，实现单基站完成干道的大范围覆盖。 规模较小的公铁路覆盖中，采用“ 分器 ” 模式，将单个小区分成两个方向用 两副定向天线进行覆盖。 过 替传统直放站应用，具有覆盖强、信号质量好的优势，并可结合 地理位置不同的 车穿过 不同位置区域不发生切换，大大减少切换次数，降低掉话率，保证高铁覆盖网络质量。共小区无需专门设置重叠覆盖区域，可以提高覆盖效率。主要采用双密度 或 。 光缆 自然村覆盖 3 图 分布式基站应用于干道覆盖 集城区 集城区传播环境复杂、高端用户集中、话务密度高、对网络质量要求更高。 多载波分布式基站应用于密集城区，可以解决站址难寻、机房空间不足，或者机房位置不理想问题；多载波分布式基站容量与宏基站相当。 通过立体组网，采用分 布式基站建设室外上层网；利用室内分布系统解决办公楼，宾馆、商场等的室内覆盖问题。随着经济发展，发达城市中热点话务区不断出现，分布式基站体积小，容量大，安装方便灵活，支持 有效解决深度覆盖问题。 图 分布式基站应用于密集市区 型应用下的 在共享已有机房的典型应用情况下，采用分布式基站可节省约 40的 下表 。 传统宏基站与分布式基站 较表 字光信号，没有馈线损耗 安放占用空间小：走廊过道、电梯间；站点容易 获取 ,工程实施简单，升级和维护方便 4 传统宏基站 小计 （万元） 分布式基站 小 计 （万元） 节省 （万元） 天线抱杆 线抱杆 1% 馈缆设施 纤连接，无馈缆设施 房装修 房装修 0 机房消防 房消防 0 两台 2 匹空调 1 空调 0 100% 传输设备 输设备 % 市电引入 2 市电引入 2 0% 含开关电源、配电箱、备电系统等 外备电系统 3 33% 防雷接地 1 防雷接地 1 0% 合计 计 0% 在共享已有机房的典型应用情况下，采用分布式基站 ，包括空调电费、基站电费和站点租金等在内的 可节省约 65%。 传统宏基站与分布式基站 较表 项目 传统建站(元 ) 分布式基站 (元 ) 节省 (元 ) 备注 空调电费 9145 0 年 2 匹空调 70%运转计算电费， 1 元 /度 基站电费 9198 6570 2628 型，电费 1 元 /度 传统宏基站平均功耗 1050W 分布式基站平均功耗 750W 站点租金 18000 6000 12000 机房天面租赁 1500/月，天面租赁 500/月 合计 36343 12570 省约 65% 装要求 （ 1）采用全密闭一体化结构，防水和防尘设计符合 潮、防霉和防盐雾设计达到三防等级中的一级防护，能够防止太阳辐射，抵御恶劣环境。 （ 2）工作温度范围宽，在 +50 (无太阳辐射时的环境温度 )范围内可正常工作。 （ 3）电压适应范围宽。采用交流电源输入时，可在 150V 300V 围内正常工作；采用直流电源输入时，可在 C 设备安装要求 （ 1） 5 与 室外宏基站 共站址：优选安装在 2G 室外型宏基站内的传输仓中；如果不具备 安装条件，则需要增加室外机柜。 与 室内宏基站共机房 ： 19英寸机架或机柜内两种安装方式。 （ 2） 考虑到设备安全、工作稳定，在气候条件较差、维护难度较大的地方， 备不建议室外安装，建议建设小面积机房。 拉线塔安装方式 楼顶抱杆安装方式 挂墙安装方式 （ 3）光纤安装要求 当拉远距离较近时（不大于 400米）采用多模光纤，当拉远距离较远时采用单模光纤 光纤布放时，光纤在转 弯处应留有少许余量，不要用力拉扯光纤，或用脚及其它重物踩压光纤，不要让光纤触碰尖锐物体，以免损坏光纤。多余的光纤应卷绕在专用设备上。缠绕光纤时，用力应均匀，切勿对光纤进行硬性弯折，以免损坏光纤。若使用无防护的裸纤，根据需要使用防护套管。若光纤的一端已与光设备连接，则严禁用眼直视光纤连接器的端面，以防对视力造成伤害。 （ 4）室外防雷箱安装要求 室外防雷箱要求安装距离 制在 1 当 线埋地引入，并从 议防雷箱安装在 方。 当 线架空引入时，并从 建议防雷箱安装在 方。 用中需要注意的问题 （ 1） 分布式基站 将有源的 射频单元 设置在室外，相对传统基站 故障 率有所提高 。 需要在应用中加强维护，并积累维护经验。 （ 2） 传输中频信号的光纤 、光器件故障暂时无法实现精确定位，是同时需要厂家设备加强的问题。 （ 3）施工完毕后，电源线和光纤的馈线窗出口要密封。 （ 4）当 装于塔上时需要考虑铁塔和抱杆承重以及 身风阻带来的问题 。 （ 5）相比传统宏基站，采用分布式基站天线的数量会增加。 频 智能节电技术 于时隙 节电效果 和影响因素分析 目前能提供基于时隙的 断节电功能的有华为（其节电软件功能包中还同时包含其 6 自身的 连续发射和三代功控两种节电技术）、中兴的设备，阿尔卡特和摩托；此外，诺西设备也支持基于时隙的 断技术，但其设备中该功能为固定常开状态，不能控制开启或关闭的。根据“节能试点”试验数据，各站点平均节电比例如下表所示： 站点 平均节电比例 载频数 华为 站点 1 12 华为 站点 2 16 华为 站点 3 20 华为 站点 4 20 中兴 站点 1 18 阿卡 站点 1 10 阿卡 站点 2 12 摩托 站点 1 18 从表中可以看出，采用基于时隙的 断技术后，各厂家设备平均节电效果为 12%40%左右，且多数均超过 20%。节电效果除了与厂商设备实现、发射功率配置等因素有关外，还与时段、话务量、载频利用率等因素密切相关。 电效果与话务时段关系 下 图给出了华为设备的四个站点分别在闲时、忙时和全天平均的节电效果。从图中可以看出，节电效果与话务时段相关，总的趋势是 闲时（如夜间）节电效果最好，忙时节电效果会相对偏低。 各站点不同话务时段节电效果0 . 0 %1 0 . 0 %2 0 . 0 %3 0 . 0 %4 0 . 0 %5 0 . 0 %华为各站点不同话务时段的节电效果 电效果与载频配置关系 理论上来说，在同样话务前提下， 载频数配置越多，基于时隙的 断技术节电效 7 果越好， 但站点功耗与业务量、功率等级、设备状况等等因素均有关，所以实际情况（多维度变量）决定了节电效果将存在差异。 从本次测试结果来看暂无法反映节电效果与载频数明确的对应关系。 节电效果与站点配置载频数关系0 . 0 0 %5 . 0 0 %1 0 . 0 0 %1 5 . 0 0 %2 0 . 0 0 %2 5 . 0 0 %3 0 . 0 0 %3 5 . 0 0 %4 0 . 0 0 %4 5 . 0 0 %华为节电效果与载频配置关系 电效果与话务量关系 根据时隙 断节电技术原理，在同样载频数下，话务量越低，每载频上可以关断时隙越多 ，则节电效果越明显。从 下 图统计结果可以看出，基于时隙的 断技术节电效果与平均话务量存在较强的反比关系，在同样载频数下，话务量越低，开启节电功能后节电效果越好。 节电效果与站点话务负荷关系0 . 0 %1 0 . 0 %2 0 . 0 %3 0 . 0 %4 0 . 0 %5 0 . 0 %华为 01 0 . 02 0 . 03 0 . 04 0 . 05 0 . 06 0 . 07 0 . 0日均话务量( E r l )节电比例日均话务量( E r l )图 节电效果与话务量关系 电效果与无线利用率关系 根据上述理论分析，节电效果与无线利用率密切相关。根据 09 年以前的网络 标 8 定义： 载频 （无线） 利用率 = 忙时话务量 /(载频数 下 图给出了节电效果与各站点载频利用率的关系，可以看出，节电效果与载频利用率存在较强的反比关系，载频利用率越低，开启节电功能后节电效果越好。 节电效果与站点载频利用率关系0 . 0 %1 0 . 0 %2 0 . 0 %3 0 . 0 %4 0 . 0 %5 0 . 0 %华为 0 00 . 2 00 . 4 00 . 6 00 . 8 01 . 0 01 . 2 01 . 4 01 . 6 0载频利用率节电比例载频利用率图 节电效果与载频利用率关系 根据最新无线利用率定义： 其中： K 值：指平均每信道话务量，对于不同载频配置的小区， K 值通过爱尔兰 B 表计算取定，这里取 定性来看，两个公式衡量的本质是一样的，都是关于话务负荷（新公式中增加了数据话务量）与配置载频资源的对比关系， 只是具体参数选取和计算方法上存在差异，但仍然存在较强的反比关系。 网络质量的影响分析 理论分析表明，基于时隙的 断技术主要是针对 行打开和关闭操作，响应速度能达到时隙级，可以实时跟踪话务的变化情况，不会对网络质量造成恶化。 根据江苏、湖南、四川、天津四地试点提供的数据来看，在开启节电功能前后，各站点话务量、网络接通率、切换成功率、掉话率、拥塞率等各项 标均未发现异常，说明测试期间开启节电功能未对网络质量造成影响。但由于本次测试数据统计时间较短（两周左右），长期开启节电功能的实际情况有待进一步验证。 结 从测试数据来看，基于时隙的 断技术节电效果从 12 40%不等，与平均话务量、 100 语 音 话 务 量 忙 时 数 据 话 务 量平 均 忙 时 无 线 利 用 率 业 务 信 道 9 无线利用率等因素存在较强的反比关系，测试期间尚未发现开启该项功能后对网络质量造成影响。 于负荷 节电效果和影响因素 分析 目前中兴、爱立信、北电、阿尔卡特均能提供基于负荷的节电技术，包括基于负荷的断、 断以及 频优先分配等技术。对于 频合并功能，一般应与基于负荷的 断配合使用。根据“节能试点”试验数据，其各款设备的节电效果如下表及图所示。 厂家设备 省公司 平均节 电比例 每载频平均 节省功耗 (W) 每载频年均节 省电量 (中兴 南 立信 西 重庆 立信 西 重庆 电 北 卡 断） 江苏 卡 先分配 ) 江苏 吉林 厂商设备平均节电比例0 . 0 %5 . 0 %1 0 . 0 %1 5 . 0 %2 0