通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化分析

楊勝艷

【摘要】 文章通過(guò)對(duì)目前我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)的能耗特點(diǎn)和現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，分析了能耗分布和節(jié)能潛力，又針對(duì)性的提出了一些節(jié)能途徑，以期對(duì)以后類似的信息工程建設(shè)具有一定的技術(shù)參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】 通信網(wǎng)絡(luò) 節(jié)能 優(yōu)化 分析

據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)：2015年，我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模約為2000億元，而且每年在以15%左右的速度增長(zhǎng)。龐大的設(shè)備系統(tǒng)耗能量驚人，當(dāng)前我國(guó)三大基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)每年的耗電量超過(guò)250億kW·h，面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)環(huán)境，積極降低運(yùn)營(yíng)成本，采取必要的節(jié)能技術(shù)已成為提高電信企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵一環(huán)。

一、通信網(wǎng)絡(luò)的能耗現(xiàn)狀分析

由于電子科技的快速發(fā)展，當(dāng)前很多的移動(dòng)通信機(jī)房所用的通信設(shè)備數(shù)量多、能耗大、技術(shù)陳舊，而且加之當(dāng)初設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，進(jìn)而增加了設(shè)備能耗。此外，缺少必要的智能化控制系統(tǒng)，供電系統(tǒng)效率低下[1]。通信機(jī)房對(duì)溫度、濕度等環(huán)境要求較高，因此空調(diào)設(shè)備是必不可少的。目前很多通信機(jī)房的制冷方式為“先冷環(huán)境，再冷設(shè)備”，空調(diào)制冷效果低。

二、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化分析

1、通信設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化措施。由于通信設(shè)備更新?lián)Q代頻繁，同時(shí)全部進(jìn)行改造換代不現(xiàn)實(shí)，需要大量的投資，因此可逐步對(duì)早期安裝的設(shè)備進(jìn)行更換，淘汰高耗能、低效率設(shè)備。隨著電子制造工藝的提高，目前通信設(shè)備向著集成化、小型化方向發(fā)展，因此可適當(dāng)選取該類設(shè)備。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理組織和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，積極推進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的IP化進(jìn)程。這可以有效減少網(wǎng)元數(shù)量和能耗。

2、電源設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化措施。①通信樞紐機(jī)房中的電源設(shè)備包括：高低壓配電、備用電源、UPS及直流電源等，其主要節(jié)能優(yōu)化措施有以下幾點(diǎn)：1.優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少多余的供電環(huán)節(jié)。由于系統(tǒng)及硬件的升級(jí)，很多設(shè)備被集成在一起，因此電路會(huì)變得簡(jiǎn)單。同時(shí)顯著減少供電距離，縮短電纜長(zhǎng)度，節(jié)省材料費(fèi)用；2.合理設(shè)計(jì)供電方式。根據(jù)每個(gè)機(jī)房的實(shí)際運(yùn)行情況計(jì)算所需電量，靈活選擇集中或分散的供電方式，最終達(dá)到節(jié)約能耗目的；3.設(shè)備選型時(shí)杜絕“小馬拉大車或大馬拉小車”的現(xiàn)象出現(xiàn)，根據(jù)面向的客戶群體大小來(lái)合理設(shè)置，并有一定的富裕系數(shù)；②通信電源系統(tǒng)的日常運(yùn)行是節(jié)能重點(diǎn)。在每個(gè)時(shí)期，通信樞紐機(jī)房中的設(shè)備工作負(fù)荷不同，尤其是初期使用時(shí)，其實(shí)際工作負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)值，因此可采用人工關(guān)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(jī)房設(shè)備保護(hù)裝置是基本組成之一，可根據(jù)其重要性和可靠性設(shè)置不同等級(jí)保護(hù)，以此降低電源負(fù)擔(dān)。

3、空調(diào)設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化措施。①空調(diào)設(shè)備節(jié)能措施。針對(duì)一些重要、規(guī)模大的通信樞紐機(jī)房，可積極更換更為先進(jìn)的變頻空調(diào)，其可以將溫度保持在一定范圍內(nèi)，既可以維持室內(nèi)溫度的適宜，增進(jìn)技術(shù)人員的工作效率，還能降低空調(diào)設(shè)備的開(kāi)關(guān)損耗。此外，有條件的機(jī)房還可以應(yīng)用更為先進(jìn)、專業(yè)的空調(diào)自適應(yīng)控制技術(shù)，其本質(zhì)是通過(guò)自動(dòng)收集通信機(jī)房在不同條件、不同時(shí)間、空調(diào)冷量分布環(huán)境等數(shù)據(jù)，對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)跟蹤，從而精確控制送風(fēng)量，使空調(diào)系統(tǒng)做到事半功倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)：空調(diào)自適應(yīng)空調(diào)技術(shù)最多可節(jié)約電能20%，且室內(nèi)環(huán)境變化幅度不超過(guò)10%；②空調(diào)環(huán)境節(jié)能措施。該措施的實(shí)現(xiàn)途徑主要是合理布置室內(nèi)空調(diào)機(jī)組的位置及通信設(shè)備機(jī)柜的排列形式來(lái)實(shí)現(xiàn)更加高效、精確的送風(fēng)方式。主要考慮的問(wèn)題有兩個(gè)：1.送風(fēng)途徑的選擇。目前，機(jī)房空調(diào)送風(fēng)主要有上送風(fēng)和下送風(fēng)兩種途徑。上送風(fēng)的本質(zhì)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(fēng)的本質(zhì)是“下面送風(fēng)+側(cè)面回風(fēng)”，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(jù)實(shí)際測(cè)量和使用都證明該送風(fēng)方式更為合理；2.機(jī)柜排列方式的選擇。傳統(tǒng)的機(jī)柜排列主要考慮的是設(shè)備整潔、機(jī)房美觀和維護(hù)便利，因而排列方式通常采用“列隊(duì)式”，即機(jī)柜正面統(tǒng)一朝前，背部散熱在后，這樣造成的最大問(wèn)題是前排機(jī)柜散出的熱量被后排機(jī)柜吸入，從而導(dǎo)致后排機(jī)柜的溫度逐步升高，只有加大空調(diào)系統(tǒng)功率，使前排機(jī)柜排出的氣流溫度夠低才能滿足規(guī)定要求。這會(huì)明顯增加機(jī)房總體的制冷耗能。為了避免該類情況的發(fā)生，采用“背靠背”或“面對(duì)面”的排列方式更為合理。

綜上所述：通信樞紐機(jī)房空調(diào)設(shè)備的最節(jié)能合理的設(shè)計(jì)形式為“下送風(fēng)+面對(duì)面（背靠背）”。有條件的機(jī)房還可增加改造專門(mén)的通風(fēng)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(diào)的作用效果。

結(jié)語(yǔ)：通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為現(xiàn)代重要的民生工程之一，各級(jí)政府對(duì)其投資力度和重視程度日益加大。在“綠色環(huán)保”觀念深入人心的今天，通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)工作必然要更加節(jié)能。本文分別介紹了通信樞紐機(jī)房和無(wú)線基站機(jī)房的節(jié)能優(yōu)化措施，分析了各個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用的可行性，具有一定的技術(shù)參考價(jià)值。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 蔣湘濤，陳曉雷.基于信息融合的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2012，（04）：24-26.

[2] 牛志升，周盛，周世東，等.能效與資源優(yōu)化的超蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)新架構(gòu)及其技術(shù)的挑戰(zhàn)[J].中國(guó)科學(xué)·信息科學(xué)，2012，（10）：53-56.