一、技术名称：基站载频设备智能节电技术

　　二、技术所属领域及适用范围：电信行业移动通信领域，GSM移动通信系统和TD-SCDMA移动通信系统。

　　三、与该技术相关的能耗及碳排放现状

　　根据相关统计，基站整体能耗约占全部通信网络能耗的60%以上，基站主设备能耗约占基站整体能耗的50%左右，基站主设备功耗普遍较高，大部分设备整机效率不超过15%。目前应用该技术可实现节能量11万tce/a，CO2减排约29万t/a。

　　四、技术内容

　　1.技术原理

　　基站主设备功耗主要由机柜功耗和载频功耗两部分组成。机柜功耗主要包括控制板、风扇、合路器几部分，能耗值在基站功耗中所占比例较少；载频功耗则是基站功耗的主要部分。

　　由于无线用户的移动特性，基站设备每天不同时间段的负荷具有较大差异，在没有话务时，载频依然满功率工作，将造成能源浪费。

　　基站载频智能节电技术是通过实时评估基站小区载频上的话务量水平，根据判决结果将空闲资源转入关断状态以达到节能目的。这种对于空闲资源的关断主要是指对于载频单元中功放模块（PA）的关断。

　　2.关键技术

　　功放模块是载频中向天馈发射功率的主要部分，通常情况下，无论是否有业务发生，功放模块都以满负荷状态工作。采用该技术后，系统能够根据业务负荷对功放模块进行瞬时关断和开启。功放模块能耗由静态能耗和动态能耗两部分组成，其中静态能耗由偏置电压控制，动态能耗由工作电压控制。智能节电技术通过关闭功放模块的工作电压和偏置电压降低功放模块的功耗，进一步降低载频功耗，从而实现基站整体能耗的降低。

　　3.工艺流程

　　智能节电技术可以通过硬件或软件控制实现，其实现方式可分为基于时隙的PA关断和基于负荷的载频/PA关断。

　　（1）基于时隙的PA关断技术

　　基于时隙的PA关断是指在没有话务的时隙（即动态功耗为0）的情况下，关闭PA的偏置电压，从而进一步节省功放的静态功耗的技术。工作原理见图1。

　　图1  基于时隙的PA关断原理图

　　（2）基于负荷的载频/PA关断技术

　　基于负荷的PA关断是根据每个载频话务情况，将空闲时长超过门限时间（可设置）的载频对应的功放偏置电压关闭，在话务增长时重新打开功放偏置电压。工作原理见图2。

　　图2 基于负荷的载频/PA 关断技术原理图

　　五、主要技术指标

　　1.基于时隙的PA关断技术节电效果从12%-40%不等；

　　2.基于负荷的PA/载频关断技术节电效果为3.4%-20%；

　　3.平 均 每 载 频 节 省 功 耗 范 围 从4W-36W不 等（每 载 频 年 均 节 电35kWh-320kWh）。

　　六、技术鉴定、获奖情况及应用现状

　　该技术属于国际领先技术，是目前世界各大运营商大力推广应用的基站节能技术。根据估算，目前国内基站应用比例约达到50%。

　　七、典型应用案例

　　典型用户：中国移动通信集团河北有限公司石家庄分公司

　　典型案例1

　　技术提供单位：中国移动通信集团公司

　　建设规模：2009 年起开始对现网设备进行软件升级，同时在新建设备均开启该项功能。原有设备软件升级即可生效，新建设备开通即具备。该分公司使用智能节电的GSM基站载频规模超过66000个。主要技改内容：对于已建基站，将BSC设备开启智能节电功能，软件开启，无需硬件改动，需升级的设备包括：基站控制器BSC、基站BTS、网管设备；对于新建基站，在建设阶段即开启智能节电功能。根据现网统计数据，使用智能节电功能后，每载频每天平均节电0.3度。石家庄分公司GSM基站全年节电量为722.7万kWh。按照折算标准煤系数为0.1229kgce计算，折算全年节约2493tce。全年减少CO2排放5037t。节能技改投资额660万元，建设期2年。每年可节能888tce，年节能经济效益为614万元，投资回收期约13个月。

　　典型用户：中国移动通信集团河北有限公司保定分公司

　　典型案例2

　　技术提供单位：中国移动通信集团公司

　　建设规模：2009 年起开始对现网设备进行软件升级，同时在新建设备均开启该项功能。原有设备软件升级即可生效，新建设备开通即具备。该分公司使用智能节电的TD-SCDMA基站载频规模超过12000个。主要技改内容：对于已建基站，将RNC设备开启智能关载频功能，软件开启，无需硬件改动，需升级的设备包括：RNC、Node-B、网管设备；对于新建基站，在建设阶段即开启智能节电功能。根据现网统计数据，使用智能节电功能后，每载频每天平均节电0.6kWh。

　　保定分公司TD-SCDMA基站全年节电量为262.8万kWh。年节约323tce。年减排CO2排放1832t。节能技改投资额170万元，建设期6个月。每年可节能323tce，年节能经济效益223万元，投资回收期约9个月。

　　八、推广前景及节能减排潜力

　　该技术可在电信行业各运营企业的移动通信网络全面推广，实现2G、3G移动通信基站设备的节能降耗。预计未来五年，该技术在移动通信领域推广比例将超过80%，形成的年节能能力为22万tce，年减排能力58万tCO2。