通信局站PUE案例分析

邵正忠

（中國電信股份有限公司南京分公司，南京 210008）

前言

各個通信企業局站均比較多，隨著節能減排工作的推進，各個通信企業迫切需要一種手段來了解局站的能耗水平，一方面用于有針對性的節能技改，另一方面也有助于制定相關辦法提高具體生產部門的節能積極性，起到降本增效作用。本文以某市通信局站PUE分析為例闡述具體的分析過程。

1 概念

為便于分析，引入幾個概念。

例外局站：指PUE≥4或PUE＜1的局站。根據PUE的定義，PUE永遠是一個大于1的值，如果在數據采集及分析過程中，發現PUE＜1，則說明采集的過程必然有問題。一般的PUE在2左右，對于畸高PUE，則反映出兩個問題，可能一是數據采集有誤，可能二是該點節能水平太差，存在嚴重的跑冒滴漏。

有效局站：除例外局站以外的局站。

局站PUE平均值：所有有效局站的平均PUE，其值為所有有效局站的能耗總和與所有有效局站的通信主設備能耗總和之比。為方便計算，可取所有有效局站的PUE的算術平均值。

峰值PUE：指局站的峰值總功率與該局站測量時點通信主設備峰值總功率之比。

高區PUE局站：指PUE在(2.5,4）區間內的局站。

中區 PUE局站：指 PUE在（1.5，2.5）區間內的局站。

低區PUE局站：指PUE在(1，1.5)區間內的局站。

高區平均PUE：指所有高區PUE局站的PUE算術平均值。

中區平均PUE：指所有中區PUE局站的PUE算術平均值。

低區平均PUE：指所有低區PUE局站的PUE算術平均值。

2 局站PUE取值

為簡化工作量，方便分析，局站PUE的統計以一月為一個統計周期。

所有安裝有電度表的局站，PUE=局站總用電量/通信電源輸出電流計算的用電量。

所有未安裝有電度表的局站，PUE為該局點峰值PUE。

3 局站PUE分析

下面以某地市局站作為具體對象為例進行分析。

3.1 局站PUE平均值

考慮到通信設備性質及運行環境要求不同，固網與無線網分開分析。在固網中，樞紐樓、綜合端局、接入點根據需要分開分析。

3.1.1 固網（除樞紐樓）PUE平均值

由于該地市所有固網均安裝有非智能電度表，因此對該局站能耗值的獲取須維護人員月初、月未到現場進行實抄總電度表。由于一般情況下供電公司的電費發票上的用電量為估算值，未到現場進行實抄，一般情況下不能以供電公司電費發票上載明的用電量為準。通信主設備的用電量可通過動環系統中的通信電源的電流值近似計算獲得。

通過對固網（除樞紐樓）XX個局站進行PUE統計，發現其中有YY例外局站，有效局站ZZ多個，對所有有效局站取平均值，得到平均PUE為1.87。該PUE值反映了該地市固網（除樞紐樓）總體能耗水平。

綜合端局和接入點分開計算平均PUE。

對所有綜合端局進行分析，分析了XX個局站，其中有YY個例外局站，有效局站ZZ個，平均PUE為2.01，此值作為綜合端局的公司平均PUE。此處XX表示某一值，以下類同。

對所有接入點進行分析，分析了XX個局站，其中有YY個例外局站，有效局站ZZ個，平均PUE為1.86，此值作為接入點的公司平均PUE。

3.1.2 樞紐樓PUE平均值

由于樞紐樓機房比較多，為了了解每個機房的節能水平，按機房進行針對性分析。考慮到能耗采集系統未到位，以到現場測量峰值功率計算PUE進行分析。共分析了XX個機樓計XXX個機房，其中有YY個例外機房，有效機房ZZ個，平均PUE為1.62，此值作為樞紐樓的公司平均PUE。

3.1.3 基站PUE平均值

由于該地市所有基站均安裝了智能總電表，因此采集用電量直接利用動環系統即可。對該地市所有基站進行分析。無線基站共分析了XX個局站，其中有YY個例外局站，有效局站ZZ個，平均PUE為1.77，此值作為基站的公司平均PUE。

3.2 部門局站PUE與公司平均PUE比較

該地市有8個行政區，5個縣公司。其中固網由部門A維護，基站有部門B維護，縣公司分別為C、D、E、F、G,部門A又劃分為A1-A8計8個分部。為了恒量各個部門以及部門A各個分部的節能管理水平，將各個部門或分部所管局站平均PUE與公司平均PUE進行比較分析。

3.2.1 固網各部門平均PUE與公司平均PUE比較

（1）固網各部門所有有效局站平均PUE與公司平均PUE比較

通過對采集到的各部門所有有效局站的固網局站平均PUE與公司平均PUE比較，發現市A1(2.14)等平均PUE大于公司平均PUE，市A2(1.76)等平均PUE好于公司平均PUE。（）中的數字為該點PUE值，以下同。

（2）固網綜合端局各部門平均PUE與公司平均PUE比較

通過對采集到的各部門所有有效局站的固網端局平均PUE與公司平均PUE比較，發現市A(2.16)等平均PUE大于公司平均PUE，縣C(1.47)等平均PUE好于公司平均PUE。

（3）固網接入點各部門平均PUE與公司平均PUE比較

通過對采集到的各部門所有有效局站的固網接入點平均PUE與公司平均PUE比較，發現市A（1.89）等接入點平均PUE大于公司平均PUE，縣C(1.49)等平均PUE好于公司平均PUE。

3.2.2 基站各部門平均PUE與公司平均PUE比較

通過對所有有效基站進行分析，計算部門的平均PUE，與公司平均PUE進行對照，發現縣C平均PUE大于公司平均PUE，市B及縣D、縣E、縣F、縣G平均PUE好于公司平均PUE。

3.3 固網局站PUE分布

為了便于分析各局站PUE的分布情況，統計各部門局站PUE在高壓PUE局站、中區PUE局站、低區PUE局站的站點數量，并計算各部門局點在各高、中、低區中的平均PUE分布水平。

3.3.1 固網高中低區PUE分布

高區平均PUE反映一個部門高耗能局站的平均水平。通過計算，發現市A5分部等均無高區局站；縣 E（3.21）等高區平均PUE最高，市 A3分部（2.68）等高區平均PUE最低。

中區平均PUE反映一個部門中等耗能局站的平均水平，絕大部分局站處于該區域，此平均值越小，說明耗能局站節能化水平越好。通過計算，發現市A8分部 （2.04）等中區平均PUE最高，樞紐樓(1.65)等中區平均PUE最低。

圖1 固網各部門PUE平均值

低區平均PUE反映一個部門低耗能局站的平均水平，是一個部門節能化程度最高的局站。通過計算，縣C等無局站在低區范圍內。樞紐樓(1.45)等低區平均PUE最高，市A3等低區平均PUE最低。見圖1。

3.3.2 固網PUE極大極小值

將固網所有部門例外站點極大值、有效站點的極大值、有效站點的極小值放到一起進行分析，從中可以了解到PUE的極值情況。在例外局站中，PUE最高的出現在縣E站X1（8.9）。例外局站除外，PUE最高的局站出現在縣E站X2（3.98），PUE最低的局站出現在縣E站 X3（1.01）。

3.3.3 固網高中低區PUE局站占比

為了了解全區固網所有站點在高區、中區、低區的站點分布情況，將例外、高中低區站點數量放到一張表中進行呈現，可以發現。全區固網例外局站數為19個,占比2%;高區局站數為97個，占比9%;中區局站數為734個，占比66%；低區局局站為270，占比 24%。

分析各部門中低區局站在所轄站點的占比情況，可以把握各部門節能型局站的比例，側面反映局站節能水平。可以發現，縣G等中低區局站占比最高，均為100%，市A1等中低區局站占比最低，占62.86%等。

3.4 基站PUE分布

參照固網PUE分布的分析方法據以分析基站PUE分布。

3.5 PUE例外局站

例外局站反映兩個問題：一是存在抄表不準確可能，二是對于PUE＞4的點存在節能管理嚴重不到位可能。例外站點的管理是一個地區局站PUE分析的第一環節，節能要首先從例外對象著手。通過對全區的例外局站分析，發現市A樞紐樓、市A1、市A3、市 A4、市 A6 分部分別有 1，1，1，2，1，1 個例外局站，局站名為站Y1至站Y7；縣C、縣E、縣F公司分別有2，12，2個例外局站，局站名為縣站Z1至站Z16。市B、市A其他分部、縣G、縣D無例外局站。

3.6 分析結論

通過對全區局站的PUE分析，可以得出如下結論：

（1）例外局點管理方面：市B、縣G、縣D統計比較仔細，市A、縣E、縣C等需仔細分析例外局站存在的原因。

（2）在綜合端局方面：市A、縣E、縣F、縣G等在端局節能方面有提升空間，縣C、縣D等在端局節能方面做得比較好。

（3）在接入點方面：市A、縣G等在接入點節能方面有提升空間，縣C、縣F等在接入點節能方面做得比較好。

（4）在基站方面，縣C在基站節能方面有很大提升空間，市B、縣E基站節能管理做得比較好。

4 結束語

根據局站分類分別得到的樞紐樓、綜合端局、接入點、基站的PUE平均值反映了該地市總體的能效水平；通過將各部門不同類別局站平均PUE與公司平均PUE比較，可以了解各部門能效管理水平；通過引入高區、中區、低區PUE概念，各部門局站高中低區平均PUE分布、PUE極大極小值、高中低區PUE局站占比，可以了解各部門局部PUE分布；通過全區局站高中低區占比，可以從總體上把握該地市的PUE分布情況。通過PUE分析，對有問題站點進行整改，最終從有例外局站、少部分高區局站、絕大部分中區局站、零星的低區榜樣局站過渡到無例外局站、無高區局站、少部分中區局站、絕大部分低區局站。如果達成這一目標，則局站的節能化管理水平將達到一個嶄新的高度。

[1]唐翔宇,史慶飛.通信設備的能效評估 [J].電子質量,2009，(4):63-65.

[2]the green grid.GREEN GRID DATA CENTER POWER EFFICIENCY METRICS:PUE AND DCIE[S].www.thegreengrid.org:the green grid,2007[2011].http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/The-Green-Grid-Data-Center-Power-Efficiency-Metrics-PUE-and-DCiE.