通信網絡系統節能優化分析

楊勝艷

【摘要】 文章通過對目前我國通信網絡的能耗特點和現狀進行介紹，分析了能耗分布和節能潛力，又針對性的提出了一些節能途徑，以期對以后類似的信息工程建設具有一定的技術參考價值。

【關鍵詞】 通信網絡 節能 優化 分析

據相關部門統計：2015年，我國通信網絡服務市場規模約為2000億元，而且每年在以15%左右的速度增長。龐大的設備系統耗能量驚人，當前我國三大基礎電信運營企業每年的耗電量超過250億kW·h，面對日益激烈的市場環境，積極降低運營成本，采取必要的節能技術已成為提高電信企業競爭力的關鍵一環。

一、通信網絡的能耗現狀分析

由于電子科技的快速發展，當前很多的移動通信機房所用的通信設備數量多、能耗大、技術陳舊，而且加之當初設計不合理導致網絡結構復雜，進而增加了設備能耗。此外，缺少必要的智能化控制系統，供電系統效率低下[1]。通信機房對溫度、濕度等環境要求較高，因此空調設備是必不可少的。目前很多通信機房的制冷方式為“先冷環境，再冷設備”，空調制冷效果低。

二、通信網絡系統的節能優化分析

1、通信設備的節能優化措施。由于通信設備更新換代頻繁，同時全部進行改造換代不現實，需要大量的投資，因此可逐步對早期安裝的設備進行更換，淘汰高耗能、低效率設備。隨著電子制造工藝的提高，目前通信設備向著集成化、小型化方向發展，因此可適當選取該類設備。在進行網絡設計中，應合理組織和優化結構，積極推進通信網絡的IP化進程。這可以有效減少網元數量和能耗。

2、電源設備的節能優化措施。①通信樞紐機房中的電源設備包括：高低壓配電、備用電源、UPS及直流電源等，其主要節能優化措施有以下幾點：1.優化設計，減少多余的供電環節。由于系統及硬件的升級，很多設備被集成在一起，因此電路會變得簡單。同時顯著減少供電距離，縮短電纜長度，節省材料費用；2.合理設計供電方式。根據每個機房的實際運行情況計算所需電量，靈活選擇集中或分散的供電方式，最終達到節約能耗目的；3.設備選型時杜絕“小馬拉大車或大馬拉小車”的現象出現，根據面向的客戶群體大小來合理設置，并有一定的富裕系數；②通信電源系統的日常運行是節能重點。在每個時期，通信樞紐機房中的設備工作負荷不同，尤其是初期使用時，其實際工作負荷遠遠達不到設計值，因此可采用人工關閉多余電源方式做到提高其他電源的工作效率，此外還能增加電源的使用壽命。機房設備保護裝置是基本組成之一，可根據其重要性和可靠性設置不同等級保護，以此降低電源負擔。

3、空調設備的節能優化措施。①空調設備節能措施。針對一些重要、規模大的通信樞紐機房，可積極更換更為先進的變頻空調，其可以將溫度保持在一定范圍內，既可以維持室內溫度的適宜，增進技術人員的工作效率，還能降低空調設備的開關損耗。此外，有條件的機房還可以應用更為先進、專業的空調自適應控制技術，其本質是通過自動收集通信機房在不同條件、不同時間、空調冷量分布環境等數據，對室內環境進行自動跟蹤，從而精確控制送風量，使空調系統做到事半功倍。據統計：空調自適應空調技術最多可節約電能20%，且室內環境變化幅度不超過10%；②空調環境節能措施。該措施的實現途徑主要是合理布置室內空調機組的位置及通信設備機柜的排列形式來實現更加高效、精確的送風方式。主要考慮的問題有兩個：1.送風途徑的選擇。目前，機房空調送風主要有上送風和下送風兩種途徑。上送風的本質是“射流+彌漫”，該方式的氣流較為混亂，冷卻效果較差[2]；下送風的本質是“下面送風+側面回風”，這種形式更有利于熱氣流被擠壓上升，減少與冷氣流的混合，制冷效果更快，根據實際測量和使用都證明該送風方式更為合理；2.機柜排列方式的選擇。傳統的機柜排列主要考慮的是設備整潔、機房美觀和維護便利，因而排列方式通常采用“列隊式”，即機柜正面統一朝前，背部散熱在后，這樣造成的最大問題是前排機柜散出的熱量被后排機柜吸入，從而導致后排機柜的溫度逐步升高，只有加大空調系統功率，使前排機柜排出的氣流溫度夠低才能滿足規定要求。這會明顯增加機房總體的制冷耗能。為了避免該類情況的發生，采用“背靠背”或“面對面”的排列方式更為合理。

綜上所述：通信樞紐機房空調設備的最節能合理的設計形式為“下送風+面對面（背靠背）”。有條件的機房還可增加改造專門的通風管和冷熱空氣擋板，盡可能減少冷熱氣流的混合，以此提高空調的作用效果。

結語：通信網絡系統作為現代重要的民生工程之一，各級政府對其投資力度和重視程度日益加大。在“綠色環保”觀念深入人心的今天，通信網絡系統的建設工作必然要更加節能。本文分別介紹了通信樞紐機房和無線基站機房的節能優化措施，分析了各個系統應用的可行性，具有一定的技術參考價值。

參 考 文 獻

[1] 蔣湘濤，陳曉雷.基于信息融合的移動通信網絡優化分析系統[J].計算機工程與設計，2012，（04）：24-26.

[2] 牛志升，周盛，周世東，等.能效與資源優化的超蜂窩移動通信系統新架構及其技術的挑戰[J].中國科學·信息科學，2012，（10）：53-56.