傳輸設備節(jié)能減排潛力分析

董健，張建新，李曉明

（中國移動通信集團設計院有限公司河北分公司，石家莊 050021）

傳輸設備節(jié)能減排潛力分析

董健，張建新，李曉明

（中國移動通信集團設計院有限公司河北分公司，石家莊 050021）

對在當前全業(yè)務及LTE建設的環(huán)境下移動某省公司傳輸設備的耗電情況進行了估算及趨勢分析，指出隨著傳輸耗電日益增加的形勢下傳輸設備的節(jié)能減排將是未來節(jié)能的重點領域之一。同時對不同廠家設備耗電進行比較，相互的偏離程度為33%～220%。不同廠商設備能耗差別較大暗示了現(xiàn)有設備存在較大的節(jié)能空間。現(xiàn)階段傳輸設備節(jié)能減排迫切性強，同時具備較大的節(jié)能空間，急需引起產業(yè)界重視及進行節(jié)能技術研究。

傳輸設備；節(jié)能減排；耗電

1 引言

本文通過分析近年來某移動省公司的傳輸設備數(shù)量以及相關設備的耗電情況，并對其耗電量估算和趨勢分析，結果表明伴隨著傳輸設備數(shù)量和容量的快速增長，其對電源的需求壓力日益增長，將逐漸成為通信設計與建設中的瓶頸，但目前業(yè)界對此關注不夠多，沒有引起足夠重視。同時對不同廠家設備耗電進行比較，得出了當前設備存在較大的節(jié)能空間，考慮到新技術新工藝等因素其具備潛在節(jié)能空間。

2 移動某省公司傳輸設備現(xiàn)狀及耗電分析

2.1 傳輸設備現(xiàn)狀

2.1.1 省內傳送網

移動某省公司的省內傳送網經過多年的建設已具備一定規(guī)模，網絡覆蓋了全省所有地市，省內的長途傳送網采用SDH+WDM的傳輸技術，針對業(yè)務增長及TDLTE建設需要，2013年開始在省內骨干傳送網中引入PTN。其DWDM系統(tǒng)主要承載IP承載網和CMNet為主的2.5 Gbit/s和10 Gbit/s 業(yè)務。物理結構分為南環(huán)、北環(huán)，南環(huán)、北環(huán)各2套波分在地市分別安裝在兩個局，形成雙網雙平面結構。設備為華為和中興2個廠家，共5款設備(華為：OptiX 320G、OptiX BWS1600G、OSN6800、OSN8800；中興ZXWM M900)。其省內長途光傳送網SDH系統(tǒng)全部采用華為系列產品。骨干傳送網PTN設備采用華為、烽火、中興系列產品。

2.1.2 城域傳送網

城域傳送網的整個網絡架構分為：城域核心層、城域匯聚層、有線接入層。核心層WDM/OTN系統(tǒng)覆蓋至所有核心機房、市區(qū)匯聚機房和縣城中心機房，市-縣形成雙平面，并逐漸下沉至業(yè)務集中的其他匯聚機房。而SDH/PTN貫穿核心層、匯聚層和接入層。

針對TD-SCDMA建網的需要，全省進行了城域網骨干層改造工程的建設。主干層疊加PTN系統(tǒng)，接入層新增接入節(jié)點以配置PTN設備為主，組建接入環(huán)，采用匯聚PTN設備直接帶支路環(huán)的方式，已基本實現(xiàn)PTN系統(tǒng)覆蓋，滿足基站IP化傳送的需求。隨著LTE的大規(guī)模建設及TD-SCDMA擴容，PTN規(guī)模處于較快增長階段。各地市城域傳送網所用SDH傳輸系統(tǒng)核心層和匯聚層為10 Gbit/s、2.5 Gbit/s的傳輸系統(tǒng)。接入層為622 Mbit/s、155 Mbit/s設備。全省城域傳送網傳輸設備共有華為、烽火、中興3個廠家。省網和城域傳送網設備情況如圖1所示。

圖1 省網和城域傳送網設備情況

2.2 傳輸設備耗電分析

通過對現(xiàn)網設備情況整理，該省傳輸設備主要來自3個廠商，華為、中興、烽火。限于篇幅，主要傳輸設備型號及標配功耗等不再贅述。在近些年以及未來數(shù)年，城域網PTN、OTN數(shù)量大幅增加，具體設備數(shù)量2011～2012年取自實際數(shù)據(jù)，2013～2015年參考滾動規(guī)劃數(shù)據(jù)，然后對2011～2015年數(shù)據(jù)進行多項式擬合，如圖2所示。隨著光網絡傳輸技術的發(fā)展、設備能力提升以及設備集成度提高，其耗電量逐步增大。可以看出，在2013～2015年期間，傳輸設備耗電增長率達到20%～30%左右，出現(xiàn)明顯的用電增長，同時結合長期趨勢預測，伴隨著業(yè)務需求不斷增長，傳輸設備的耗電將持續(xù)增加，對未來電源需求以及中國移動節(jié)能減排的影響日益增加。隨著傳輸耗電日益增加的形勢下傳輸設備的節(jié)能減排將是未來節(jié)能的重點領域之一。

圖2 傳輸設備耗電情況及預測

3 節(jié)能減排潛力及空間

3.1 對標節(jié)能空間巨大：廠家之間傳輸設備耗電對比

對該省所采用的同類設備做對比分析，同類型能力的不同廠家耗電對比見表1所示。

通過表1可以看出，不同廠商的設備耗電差別較大，相互的偏離程度（計算公式：最大功耗/最小功耗-1）在33%～220%之間。

這充分體現(xiàn)出，現(xiàn)有的設備在當前技術水平上存在較大的節(jié)電空間，功耗的大小需要引起廠商的高度重視。

3.2 采用新技術挖掘節(jié)能空間

另一方面，在產品設計中要將高集成度、低功耗放到更為重要的位置上，采用新技術和工藝深入發(fā)掘潛在節(jié)能空間，在硬件方面比如不斷采用更新型ASIC和FPGA等芯片，提高單板的端口集成度，減少分離器件數(shù)量等，在軟件方面比如傳輸設備可采用類似手機的節(jié)能休眠模式等，優(yōu)化端口的管理。

表1 城域傳送網設備耗電對比（單位W）

4 傳輸設備急需節(jié)能減排

通過上述分析，可以得出：（1）從通信專業(yè)建設方面，傳輸設備建設規(guī)模不斷增加，其耗電日益增加，且增速很快；（2）從技術層面分析，不同的廠家采用節(jié)能技術不同，相互間的功耗差別較大，充分體現(xiàn)了現(xiàn)有技術上節(jié)能減排的空間潛力較大，并且可進一步研究挖掘節(jié)能新技術。

綜上所述，在當前全業(yè)務及LTE建設的背景下，傳輸設備耗電增速明顯，將是中國移動未來節(jié)能減排重點領域，其必要性很大，需要引起各個層面的高度重視。同時設備廠家與業(yè)界應加大節(jié)能技術的研究工作。

Analysis of energy saving and emission reduction potential of transmission equipment

DONG Jian, ZHANG Jian-xin, LI Xiao-ming
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Hebei Branch, Shijiazhuang 050021, China)

This paper analyzed the estimation and trend of the power consumption of one mobile company transmission equipment in the current full service and LTE construction environment, pointed out that with the energysaving emission reduction transmission power increasing situation transmission equipment will be one of the key areas of energy-saving in the future. At the same time the equipment power consumption of different manufacturers were compared, with the result of deviation degree from each other for 33% to 220%. The great difference equipment energy consumption from different manufacturer implied that the prior equipment has greater energy-saving space. It is needed to cause industry attention and energy-saving technology research, at the present stage of transmission equipment energy-saving emission reduction and urgency, and having greater energy-saving space.

transmission equipment; energy saving and emission reduction; power consumption

TN913

A

1008-5599（2015）03-0048-03

2013-07-24