无线基站主设备综合智能节电系统

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1、百度文库-让每个人平等地提升自我成果上报申请书成果名称基站主设备智能节电系统 成果申报单位湖南省（自治区/直辖市）公司成果承担部门/分公司项目负责人姓名/项目负责人联系电话和 Email成果专业类别无线网成果研究士口 *口纺初q、步省内评审类别*相关网络解决万案结果*优秀关键词索引（35个）节能BCCH双层网 三功分 电子开关、应用投资软件0元，硬件每套 万元（指别的省引入应用需要的 投资金额）产品版权归属单位中国移动湖南有限公司长沙分公司对企业现有标准规范的符合度：（按填写说明4）成果简介：简要描述成果目的和意义，解决的问题，取得的社会和经济效益。i本成果由中国移动通信集团湖南有限公司长沙分

2、公司自主研发，完全拥有知识产权，其中硬件产品委托京信公司开发，其中该成果已经申请三项专利（一种基于900MHZ1800M H戒层网覆盖的基站节电的方法和软件、一种基于蜂窝网络结构的基站节电的方法 和装置（定向）和一种基于蜂窝网络结构的基站节电的方法和装置（全向）。本成果的主要目的是降低基站主设备在网络闲时的能耗，通过在网络闲时关闭900、1800共同覆盖区域内1800小区的功率，以及在网络闲时利用单个小区实现整个基站/ 3 小区的覆盖，从而关闭其它两个小区的功率来达到节能的目的。本成果符合国家节能减 排的政策方针，能够充分体现移动公司对社会的责任感，具有良好的社会效益；在目前 能源价格高企、电

3、价不断上涨的局面下也能够取得巨大的经济效益。通过理论分析和现 场验证，在同时开启两项功能的情况下，对 900、1800共站址的基站，即使不考虑节约 的tch功耗，最少也能够节约5个BCCH勺功耗（每个BCCF每小时功耗在400瓦左右）， 按每天启用8小时计算，一天能够节约5*8-16度电，每年能够节约16*365=5840度电， 对只有900的基站，每天最少能够节约 2*8=度电，每年最少能够节约*365=2336度电， 通过对调度时间进行优化，预计还能够进一步节能30鸠上，对于整个移动公司庞大的网 络规模而言，能够节约的能源是非常巨大的。省内试运行效果：描述成果引入后在本省试运行方案、取得的

4、效果、推广价值和建议等。通过在一个配置为4/4/4的纯900M基站试运行，每天启用8小时，每天能够节约67 度电，通过另一个900、1800共站址的配置都为8/8/8的基站试运行，每天启用8小时， 每天能够节约1620度电，试运行效果与理论分析基本一致，能够取得非常好的节能效 果，并且对网络覆盖几乎没有影响。文章主体（3000字以上，可附在表格后）：根据成果研究类别，主体内容的要求有差异，具体 要求见表格后的“填写说明 5 ”。基站主设备智能节电系统背景情况：保护环境、节约资源，构建可持续的经济发展模式已经成为国家经济发展最重要的 政策方针之一，各级政府也都强制要求各机关、企业主动节约能源，号

5、召通过技术创新 实现节能减排，中央财政资金还安排了对重大节能技改项目的专项资金支持。移动公司 做为耗能大户，主动承担节能减排的责任，能够充分体现企业的社会责任感；与此同时， 由于能源价格高企、电价不断上涨，通过技术创新来节约能耗也是公司降低成本，提高 效益的重要手段之一。而移动公司的高能耗主要是由基站、空调等设备产生的，因此把 基站、空调的能耗降低是关键。目前针对空调和环境的节能减排手段已经有很多，许多运营商都投入了大量的资金 用于空调和环境的改造，效果也十分明显；但是针对基站主设备的节能技术，主要掌握 在设备制造商手中，并且大多数都还在开发过程中，实际投入使用的设备非常少，而且 从设备制造商

6、角度出发的节能减排技术只能在话务低时降低tch的能耗，无法解决BCCH始终满功率发送带来的大量的无谓的能耗。本成果从移动网络的结构出发，充分利用网络忙闲时显著分隔的特征（晚上23： 00到凌晨7： 00大部分基站的话务量都非常低），采用两种手段来降低网络闲时基站主设备 的能耗。第一种手段是利用1800M基站通常都是为了解决容量，在网络闲时可以关闭全 部功率而对网络没有任何影响的特点，由软件自动实现1800M小区功率的关闭和开启；第二种手段是利用功分器和电子开关等元件新开发了一种设备，该设备能够在网络闲时 实现单小区覆盖整个基站3小区覆盖范围的效果，从而能够关闭其它两个小区的功率来达到节能的目的

7、技术方案：一、系统架构图移动基站网管中心基站节能设备OMCR服务器CMP无线网络基站节能系统服务器操作终端图1系统架构图系统架构如上图所示，基站节能系统包括两个部分，1、基站节能系统服务器。控制基站功率的开启和关闭，控制基站节能设备的切换， 基站节能设备的切换目前只能通过短信方式发送控制命令实现，预留以太网通信方式；2基站节能设备，节能设备置于移动基站机房内，实时接收基站节能系统发送的切 换命令，并通过短信报告自己的工作状态。二、软件设计1、软件架构设计软件架构采用分布式服务器架构设计，三层结构，包括通信服务器、应用服务器和 客户端，通信服务器负责与基站节能设备之间的通信，应用服务器负责应用逻

8、辑业务处 理，包括基站关闭功率和基站开启功率业务逻辑，客户端负责客户的一些操作维护功能 实现，由一些客户端业务逻辑组件组成。软件架构图如图2所示：图2软件架构图2、外部接口设计外部接口包括与基站节能设备的接口、 与OMC-R数据库之间的接口、与OMC-R命 令行的接口，主要接口设计如下：与基站节能设备的接口目前采用短信方式，协议采用中国移动协议规范。预留以太网通信方式。与OMC-R数据库之间的接口 OMC-R提供基站相关信息视图，基站节能系统每天调用数据库接口，更新基站相关数据到基站节能系统数据库中。与OMC-R命令行接口命令文本由基站节能系统生成，由基站节能系统FTP到OMC-R服务器中，然

9、后 Telnet登陆到OMC-R系统执行命令基站切换命令。外部接口设计图如图3所示：图4硬件原理图S11, S12, S13为一个基站的三个小区射频输出，在其中一个区的机架顶馈线端口安装三功分器，以及单点双触开关（图中，开关 1和2），在忙时通过开关1和开关2直接 输出功率至天线，这时系统的天馈与普通的小区一样，每个小区的天线对应每个小区的 馈线输出；在网络闲时，将开关导通至三功分器并分配到3个扇区，同时开关2、3、4自动导通到三功分器的输出、旁路正常的输出，再通过软件将基站的其他两个扇区的功率 降低或关闭，到忙时再将旁路开关和信号选择开关切回， 恢复原天线配置及小区功率。 系 统对于旁路开关

10、的控制有两种方式，包括定时切换和远程控制切换。定时切换是指基站 节能设备根据预先设置好的该站忙闲时，启动旁路开关和信号选择开关。远程控制切换 是指由服务器软件先对小区功率进行关闭或开启，再通过短信等手段远程控制系统中的 开关。2、系统构成硬件部分由电源、射频开关、基站功率分配器、电源、监控板及指示灯构成。通过 软件设计节能的时间段，当进入节能时间段时（如 23： 007： 00），切换到节能状态， 此时对于一个三扇区基站而言只使用一个 BCCH言道，基站成为全向站覆盖，这就节约 两个小区消耗的功率。图五硬件系统框图3、硬件系统功能用于切换基站的小区信号，降低基站主设备的功耗。/ 本地及远程监控

11、功能：通过 RS-232串口可进行设备开关机和设备状态及参数查 询，以及监控软件的更新下载。也可通过设备内置的GSM Modem进行远程监 测和控制，方便使用维护。内置监控备用锂电池，保障设备一旦停电，故障信息可自动上报，便于即时维护 当设备发生故障或停电时，射频信号会自动旁路 （即不节能状态），以保证原有基 站的射频传输不会中断，避免影响基站的覆盖效果：1、理论分析VlainiuiiOp orationai S3%No traffic200Q1600 1臥i.14OU 120L 100040020 jOcdier R-BC.CHTFX4N ibinrl图六基站能耗组成从图六可以看出，每个小区

12、的 BCCH功耗在忙闲时都固定在400W左右，本成果的 主要目的是降低闲时BCCH的功耗，同时由于使tch的占用相对集中，也能够降低部分 tch的功耗，但下面的效果分析只针对 BCCH功耗。对900、1800共站址的基站，闲时只需保留1个900小区，最少能够节约5个BCCH勺功耗（每个BCCHS小时功耗在400瓦 左右），按每天启用8小时计算，一天能够节约5*8=16度电，每年能够节约16*365=5840 度电；对只有900的基站，每天最少能够节约2*8=度电，每年最少能够节约*365=2336 度电，通过对调度时间进行优化，预计还能够进一步节能 30沖上。系统在网络忙时，处于电子开关旁路状

13、态，插损小于，驻波小于，对网络覆盖几乎 没有任何影响；系统在网络闲时，处于节能状态，需通过三功分对功率进行分录，插损 小于6db,驻波小于，但是由于网络闲时关闭了 2/3的发射机，而且由于话务量很低， 整 体底噪的降低能够产生56db的增益，对网络的覆盖也几乎没有影响。2、实际应用通过在一个配置为4/4/4的纯900M基站试运行，每天启用8小时，每天能够节约 67度电；通过另一个900、1800共站址的配置都为8/8/8的基站试运行，每天启用 8 小时，每天能够节约1620度电，试运行效果与理论分析基本一致，能够取得非常好的 节能效果，并且对网络覆盖几乎没有影响。通过在忙、闲时进行锁频测试，系

14、统覆盖距离和质量未出现下滑本省应用推广情况：已在长沙移动公司进行试点，试点结果发现节能效果良好。“成果上报申请书”的填写说明：1、 “成果专业类别”指：业务网、无线网、核心网、传输网、IP、管理信息系统、 支撑网、工程、基建、其他。2、“成果研究类别”指：超前研究、新产品开发、相关网络解决方案、现有业务优 化、其他。3、“省内评审结果”指：优秀、通过。4、“对企业现有标准规范的符合度”指：列举该成果使用并符合的中国移动统一发 布的企业标准的名称和编号，详细描述该成果在现有的企业标准基础上所需新增的功能 要求（如业务流程的改变、设备新增的功能要求等）。5、“文章主体”：根据不同科技成果分类实施不

15、同的主体要求，具体如下：1）超前研究类成果主体包括： ? 背景情况? 技术特点分析? 标准化情况? 其他运营商应用情况（可选）? 技术发展趋势? 引入策略分析2）相关网络解决方案类成果主体包括：? 背景情况? 技术方案：概述、网络解决方案（如果涉及到网络方面的改造，信令改造，路由改造 等，应有详细的描述）、设备及系统改造/建设要求、码号资源需求? 效果（解决了哪些问题）? 本省应用推广情况3）新产品开发类成果主体包括：? 业务及功能简介：业务概述、业务主要功能介绍? 技术实现方案：包括业务实现组网结构图、相关系统（平台、终端）功能和要求、业 务实现流程、码号要求等? 业务申请和开通：包括用户范围及业务使用范围、业务申请与注销等? 业务商务模式及资费：包括商务模式、业务资费模式、业务收费方式等? 市场前景分析4）现有业务优化类成果主体包括：? 业务及功能简介：业务概述、业务主要功能介绍? 现有业务存在的问题：现有缺陷分析、解决问题的思路? 原有业务方案/流程：业务实现组网结构图、相关系统（平台、终端