通信节能研究论文

摘要：通信运营企业作为高能耗企业，开展节能减排工作成为刻不容缓的重要课题。今天小编为大家推荐《通信节能研究论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

通信节能研究论文 篇1：

移动通信机房节能研究思考

【摘要】本文从机房能耗来源温湿度洁净度为源头，就机房环境与通信设备两个角度对机房节能进行了论述，提出了合理设置机房环境，采用新技术，优化设备布局，进行机房科学管理，降低机房能耗的思路。对机房节能减排、机房布局规划、机房工程管理、降低运营成本、提高企业服务质量和竞争力等都具有重要意义。

【关键词】移动通信机房设备节能

一、引言

移动通信技术运用的不断推陈出新，无线数据使用的便捷，智能终端推广力度的加大促发了无线数据业务爆发式的高速增长。为了满足通信业务发展需求，确保业务增长后容量满足需要，通信质量不劣化，各大运营商将不得不在网络建设上进行充分的布局谋划。鉴于无线通信工作方式的特殊性复杂性和高频无线覆盖范围的有限性，移动无线频率复用度将很高，相应的无线接入站点将不断增加。在机房建设难度越来越大的外部环境下，分布式接入站点的不断引入，将使得以原有接入机房为区域中心的机房和汇聚枢纽机房设备不断增加。在机房环境不变的情况下，随着通信设备特别是以数据和传输为用途的大功率高度集成化服务器设备增多，机房能耗控制及环境控制将成为运营商不可回避的现实问题。根据2010年以来，各大运营商相关能耗统计（主要是电能，未包括油料消耗，新能源如风能，太阳能等统计），总体能耗趋势是逐年递增的详见下图，其响应国家总体节能减排任务的压力不小。

如何在确保设备用电不断增加的同时，保障机房通信设备安全运行的条件下，提高机房用电效率，合理控制PUE值，减少浪费节约资源呢。本文将从机房环境，设备利用两个角度多个纬度分别进行研究，以寻求一个合理实用可行的解决办法。

二、机房环境

2.1环境总体要求

在确保通信系统安全、稳定、可靠运行，技术先进、经济合理、安全适用、节能环保的前提下，通信机房一般要求选择电力供给稳定可靠，交通、通信便捷，自然环境清洁，远离粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品，水灾、火灾隐患区域，强振源强噪声源强电磁场干扰的场所建设机房。通信机房应具备有效的防雷接地系统，防静电，防火防水防鼠患措施及满足国家标准《建筑设计防火规范》和《气体灭火系统设计规范》等一系列相应机房等级的消防设施和安全措施。

2.2能耗环境因素分析

在所有满足机房安全生产环境的要素中对能耗要求息息相关的指标主要涉及到三个因素：温度，湿度，洁净度。

备注：A级：直径大于0.5μm的灰尘粒子浓度≤350粒/升；直径大于5μm的灰尘粒子浓度≤3.0粒/升。

B级：直径大于0.5μm的灰尘粒子浓度≤3500粒/升；直径大于5μm的灰尘粒子浓度≤30粒/升。

C级：直径大于0.5μm的灰尘粒子浓度≤18000粒/升；直径大于5μm的灰尘粒子浓度≤300粒/升。

温度是影响设备工作舒适度的重要因素之一，温度过高设备易发热宕机，温度过低设备运作困难反而导致能耗增加。作为通信机房温度变化主要源于机房热源，它来自于设备自身散热、建筑负荷、人体散热。机房设备散热主要是有源通信设备如传输数据服务器、交换无线设备、开关电源、通信监控设备、机房照明及空调自身发热，其发热量相对稳定；建筑负荷主要是房顶及墙面散热、机房空间大小因素，随机房物理位置、季节、气候变化。人体散热主要是人体自身发热，因统计量小在机房温度考虑中基本可忽略。

湿度是影响设备工作舒适度的又一重要因素，湿度过低易导致设备干燥产生静电，湿度过高易让设备受潮腐蚀损坏。其湿度受限于环境温度的变化。

洁净度是防止设备清洁度的重要指标，灰尘过多易导致设备积灰影响散热增加能耗，同时易导致电子设备腐蚀短路损坏。

2.3能耗环境控制对策

根据通信机房温湿度洁净度要求及机房热源分析，满足各类机房设备运行良好的环境，目前对大型枢纽机房一般采用机房专用空调机组或精密空调进行环境控制，一般机房采用普通空调或新风系统进行环境控制。空调设备的冷却方式有风冷、水冷等，风冷有上部迸风、下部进风、前进风后排风等，送风距离一般在10～20米范围。但通信机房内部设备属于全年24小时不间断高负荷运行，即使在冬季，也可能需要制冷。因此空调机在全年的大部分时间均须运行，某些情况下须全年运行，运行周期较长，空调耗能大。为此，我们建议多从物理降温及环境设计方面予以考虑，降低能耗及资金需求。

首先，在机房局房站址及空调外机放置，通风口设置方位上注意选取机房座南朝北方位，避免阳光直射，减少墙面散热量及外风热量直接进入；空调外机置于屋顶时应做好阴凉遮蔽工作，避免阳光直射发热。同时充分利用屋面墙面空间采用光伏技术，风能技术等解决机房部分用电需求。

其次，在送风方式上多采用地板下送风或精确送风上回风，在风道设计上采用热通道/冷通道间隔布置方式，即：机柜面对面、背朝背布置，合理做好设备间隔要求及冷热分区工作提高冷却效率，降低能耗。避免机房洁净度认识误区，不要一味强调密封防尘。对机房环境要求更高发热量更大的IDC数据机房应多采用EER≥3.0的高能效比机房空调；对环境要求较低发热量较高的枢纽机房采用空调加新风系统混合降温方式节能；对环境要求较低的小型机房如接入层机房，多才用室外新风方式如直排式节能或热交换式节能。

最后，合理布置利用机房空间，避免设备放置特别是热源设备过于集中，避免风道堵塞，合理分配空调冷风冷量，尽量做到“先冷设备，后冷环境”，减少无效功耗。

三、设备利用

作为机房热源的通信设备，可从硬件角度采用IP化、小型化、采用PID技术，智能风扇技术，高效DC/DC电源模块，板件内置温控芯片等一系列更高集成化的板件，采用ATAE刀片服务器；软件角度采用PBT，Transmitting Diversity，AMR，High Receive Sensitivity等关键技术，软件功控技术、端口闲时自动关断技术等两个方面实现占地减少，板件兼容性更强，板件类型数量减少，处理能力提升，功耗可管理可配置，机房设备总功耗下降。

在网络架构良好的基础上，合理进行设备布局也是机房节能的一大关键措施。应按照设备功能用途遵循传输设备靠近外缘光缆线路侧，依次为传输使用需求较大的无线控制设备，数据设备，网管监控设备，核心交换设备等由外及内放置相应设备，使设备功能分区明晰减少线缆浪费便于维护。由于大型综合机房一般是交换、传输、数据，无线设备同在一个楼层（机房），优点是多专业设备同置一个楼层（机房）内，设备之间的连接可方便进行，线缆节约。对此应统一规划分区，最好一种类型的设备规划为一个区，加强冷热设备的分区管理，重视区域布局的合理设置，让设备看起来整齐划一的同时，减少空调降温能耗。

在设备通信连接方面，当设备与成端配线架、DDF、ODF连接时，应从两种设备就近的位置为起始点进行排列编号连接，编号较小的设备距离线路架柜最近，便于设备线缆布放的同时节约线材。同时应对线缆电缆进行规范化标准化标签标识，表明去向及功能，方便维护与故障排查。不同专业通信设备进入机房都需要机柜进行安装，为此我们还要重视设备机柜的标准化选用，合理规划分配柜内机框的装载与机柜内气流分配，强化柜内冷热隔离，堵塞空位，阻止空流，降低机柜发热。

随着计算机技术的发展及服务器运用，对于不同专业设备的监控应建立统一平台尽量集中使用，减少监控终端配置及能耗；借助能量管理系统，利用科学方法实时掌握负载用电情况。在保证设备未正常运转时关闭多余模块、补偿功率因数等实现节能；通过CFD模型，合理配置机房空调位置与数量，减少空调冗余能耗；合理规划照明照度，采用LED节能照明技术等实现机房照明系统的动态节能管理。

四、节能思考

除了良好的设备控制及环境控制技术，加强机房节能的又一关键就是机房管理，“管理出效益”，我们要坚持不懈的做好：1.建立专门制度，加强对节能项目实施效果的定期检查和考核，加强对员工的节能教育，遵守国家节能政策，养成良好的节能习惯。2.在保证机房环境指标的前提下，适当提高机房室内温度，尽量减少空调运行时间。定期对机房进行清理整治，停用、拆除不用的淘汰下网设备。3.加强新入网设备布局规划，积极才用新技术新能源及低功耗设备，淘汰老旧及高功耗设备使用，严格机房进出制度，加强工程管理与随工验收，严控非标设备带病入网。但是，我们在注重机房节能的过程中要避免单纯“为节能而节能”思想，降低通信设备质量要求，盲目增加改造资金投入，一蹴而就实现机房节能，正确处理好节能与资源节约的关系，避免产生新的资源浪费。

总之，在科学合理引进新技术新材料新能源对机房进行安全节能的不断努力中，我们相信机房节能的效果及目标一定能实现。

参考文献

[1]杨放春.《智能化现代通信网》[A].北京邮电大学出版社. 2000.33-70

[2] GB50174-2008.《电子信息系统机房设计规范》[S].

[3]冯红梅，刘蓉，沈念君.《通信机房空调常用节能技术及分析》[J].安徽建筑.2012.1.217-218

作者：杨柳

通信节能研究论文 篇2：

通信企业节能减排管理和技术的实践研究

摘要：通信运营企业作为高能耗企业，开展节能减排工作成为刻不容缓的重要课题。文章通过分析通信网络的能耗分布及节能潜力，提出“管理节能，科技节能”双向推进的节能策略，通过基站用电标杆管理，针对不同类型站点，采用新风节能系统、蓄电池温控柜技术、空调室外机纳米涂层技术、机房隔热涂料等技术，以北海联通节能减排的经验为例，介绍了如何因地制宜采用节能技术，从而达到通信网络可靠运行，降低运营开支的效果。

关键词：节能减排；标杆管理；智能通风系统；蓄电池温控柜技术；空调室外机纳米涂层技术

国家“十一五”发展纲要中提出了要把节约资源作为基本国策，“节能减排”不仅仅是体现一个企业的社会责任，更是自身提升竞争力、实现可持续发展的必由之路。中国联通被国资委定为节能减排关注企业，寻求高效可行的节能减排管理模式和方法成为了企业面临的重要课题。

中国联通北海分公司（以下简称“北海联通”）非常重视节能减排工作，通过对移动网及基站能耗的分析，北海联通根据自身特点，建立了攻关小组，制定了节能减排长期发展规划，进行管理创新，科技创新，通过基站用电标杆管理，合理采用多种节能技术，该地区移动网络单基站每月能耗同比降幅27.4%，单载频每月能耗同比降幅31%，取得了突出的成效。

1 移动网络节能减排策略的分析

通过以上分析，北海联通根据自身特点，以移动网络基站水电费为突破口，特别是空调能耗方面，积极实施“管理节能，科技节能”的双向推进，通过基站用电标杆管理，针对站型特点，综合采用新风节能系统、蓄电池温控柜技术、空调室外机纳米涂层技术、机房隔热涂料等技术，因地制宜，量体裁衣的制定出切实可行的节能减排办法。

2 管理节能的创新与实践

精细化管理是基础，加强运行成本台帐的完善，排查高成本站点问题，杜绝“跑、冒、滴、漏”，在此基础上有的放矢，实施降本整改，深挖潜力。

2.1 网络瘦身，积极进行设备退网及下电

积极推进机房部分退网数固设备下电，减少14个开关电源模块配置，减少2台空调运行，每月降低电费约1万元。完成中心机房的电力减容工作，将原容量为250KVA的变压器，减容变更成50KVA，每月节省无功功率损耗费用5000元。完成大灵通站点设备下电，每月电费节省约15000元。

2.2 最大化实施网络机房合并

先后完成9个大灵通与GSM网机房同址的搬迁，该项工作本年度减少水电租金支出4万元。

2.3 基站用电精细化管理，能耗对标成效显著

重点投资建设基站用电标杆管理，针对基站复杂的用电环境，开展用电量对标管理，避免跑冒滴漏。按照基站直流负荷、基站建筑类型，结合本地网络实际情况，将基站分为12类，每类基站至少选择5个基站作为标杆，标杆基站应为同类型基站中用电量合理、整体能耗较低的基站。标杆基站日常巡检工作，每月记录标杆基站用电量；非标杆基站在每次上站巡检时，要记录基站用电量，计算非标杆基站日均用电量，与标杆基站日均用电量对标，发现异常，必须及时整改。

标杆基站认真做好日常巡检和维护工作，及时整改不合理用电环节，每月定期抄表记录基站用电量，多个标杆基站用电量数学平均，确定同类基站标杆用电量。非标杆基站在每次上站巡检时，要记录基站用电量，计算非标杆基站日均用电量，与标杆基站日均用电量对标，发现异常，立即整改。对于新建的基站，各地市分公司在工程验收时，要将设备用电量测试纳入设备验收环节，记录设备资源和用电量等基础信息，作为今后本基站对标管理依据。

对标办法为非标杆基站用电量与标杆基站用电比对，对于存在异常的基站，在具体分析其耗能特性和节能潜力，进而采取针对性的整改工作。

北海联通共计对51个较高能耗的基站进行对标检查，通过对标工作发现：部分基站开关电源模块配置过于充裕，需按N+1模式核减；部分基站空调存在温度设定过低（主要为利博特、依米康以及G13以前的美的网络空调等），需重新调整设定；基站开关电源为2000年左右生产，模块效能转换率较低，存在耗电比较严重的情况；部分基站蓄电池配置不合理，例如某基站直流输出15A，但配置了2组500AH蓄电池等等。

2.4 强化基础维护工作，大力实施机房整改，减少能耗支出

完成基站的空间隔断和窗户封堵，本年度降耗约1万元。全面进行空调检查清洗，提高空调制冷效果，并在不影响主设备和蓄电池正常运行的前提下，将空调设定温度在原来基础上提高2。C。通过6-7月份的数据对比，平均节能率为3.63%，平均每基站每月节省电费约120元，本年度降耗约6万元。

3 科技节能的实践与成效

北海联通根据对标结果，针对高用电量的异常站点，进行了专项考察，因地制宜，量身定制出切实可行的技术方案，合理应用新技术，取得了良好成效。

3.1 新风节能系统

新风节能系统利用室外低温自然冷源冷却机房，其基本工作原理是：利用温湿度传感器探测机房外的空气温湿度情况，当温度低于某个设定值时，开启进风单元的新风风门，进风风机将机房外冷空气吸入机房，排风风机将室内设备产生的累计热量排出机房，通过通风口的设计让室外凉空气在室内形成一个循环再排出到室外的降温效果。新风节能系统主要包括两种形式：新风一体机空调和智能通风系统。智能通风系统需要和基站空调配合使用，室外温度高时采用基站空调制冷，室外温度低时采用智能通风系统。

3.2 蓄电池温控柜技术

基站内设备对环境温度最敏感的是蓄电池，其使用寿命受环境温度影响明显，在常温状态下，温度每上升10℃，蓄电池的寿命将减少一半。所以工作环境温度对于电子装置是至关重要的一个指标。而蓄电池恒温箱是专为蓄电池控温而设计的新型恒温装置，采用温控柜技术，将蓄电池环境温度维持在适宜温度区间内，提高基站环境温度，有效降低能耗，保证蓄电池正常使用寿命。它采用半导体制冷技术为蓄电池提供一个最适宜的局部恒温空气环境，使基站内空调温度可以调整到其他设备可以承受的32℃高温，从而大大降低机房或基站空调能耗要求。

室外型具有蓄电池的一体化基站，每站配置300Ah蓄电池，投资约1.2万元，未配置电池柜电池寿命1.5年，使用电池柜电池寿命6年，6年每站减少蓄电池投资约3.6万元，年均收益35%。

3.3 空调室外机纳米涂层技术

该技术原理为：对空调室外机换热器翅片表面的处理，防止铝箔污染和腐蚀，防水排尘、免积污垢，使空调换热器翅片在纯铝的条件下工作，达到最佳的换热效果，减少基站高温引起设备故障次数，降低维护成本。

3.4 机房隔热涂料

该技术节能原理：在基站外立面喷涂隔热涂料，可减少建筑物对太阳辐射能量的吸收，降低房屋外墙的温度，减少热量向房屋内部的传送，从而减轻空调的工作负荷，达到节能目的。

反射隔热保温涂料选用了具有优异耐热、耐候性、耐腐蚀和防水性能，采用纳米陶瓷空心颗粒为填料，附以二氧化钛作为反射材料，由纳米中空陶粒多组合排列制得的涂膜构成的，它对400-1800nm范围的可见光和近红外区的太阳热进行高反射，同时在涂膜中引入导热系数极低的空气微孔层来隔绝热能的传递。这样通过强化反射太阳热和对流传递的显著阻抗性，能有效地降低辐射传热和对流传热，从而降低物体表面的热平衡温度，能有效抑制太阳和红外线的辐射热，隔热抑制效率可达90%左右，在露天阳光下可使受辐射表面温度下降30%以上，温度最大下降幅度可达20℃以上物体里的空间温度可下降5℃以上。

针对目前北海联通基站的特点，我们对14个自建基站且太阳照射面积大运用了该技术，通过统计，此项技术平均节能17%。

4 结论

本文以北海联通现网基站为基础，因地制宜的制定了一系列的节能减排策略，详细介绍了节省基站无线设备耗电的新方法，并完成了实施效果的总结，实施效果证实基站的耗电量被有效的降低。

节能减排是未来较长时间内国家的重要任务之一。北海联通结合自身情况，以移动网络基站能耗为突破口，因地制宜的实施“管理节能，科技节能”的策略，取得了显著的节能减排效果，为了企业和社会的可持续发展，北海联通将继续探索节能减排的有效措施，为创建绿色通信网络贡献自己的力量。

参考文献：

[1] 刘璐.基于优化手段的基站主设备节能技术研究与分析[J].科技信息，2009（3）：564.

[2] 陆斌.构建绿色通信网络 四川联通节能减排策略与实践[J].通信与信息技术，2009（1）：38-41.

[3] 饶中浩.通信基站空调的智能型综合节能系统研究[J].电信工程技术与标准化，2008（12）：26-29.

[4] 陈健.研究节省基站无线设备耗电的新方法[J].科技创新导报，2010（30）：1-2.

[5] 周红，樊耀东.基站节能技术综合评估[J].移动通信，2009，33（20）：92-93.

[6] 林玉龙.无线基站节能减排技术的应用[J].广东通信技术，2011（4）：28-30.

[7] 杨永超，田玥，蔡林峰.无线基站节能技术的研究与应用[J].移动通信，2011（10）：85-87.

[8] 袁锦波.无线基站机房节能减排技术研究[J].数字技术与应用，2011（8）：43-46.

作者：卢锦川　张瑞斌　陈卫国

通信节能研究论文 篇3：

信息产业部电信研究院科技委副主任雷震洲：通信产业节能减排大有可为

2008年是完成“十一五”节能减排约束性目标的关键一年，加大节能减排力度成为今年政府工作的重点之一。尽管信息通信产业并非是传统意义的上耗能和排放大户，但全国政协十一届一次会议委员雷震洲认为，通信产业在节能减排方面大有可为，应引起政府和企业高度重视。

信息通信产业一直被视为低能耗、轻污染的行业，但随着网络规模的不断扩张，通信网络的核心设备、动力系统以及机房、基站等成倍增加，耗能巨大，目前我国的通信网络有上万台的主交换设备，有几十万的基站，大量的设备需要人员的支撑，不间断的网络环境需要能源来保障，整个通信行业耗电在200亿度以上。根据国际相关研究发现，仅一台服务器一年的排放量就相当于一辆SUV车一年的排放量。全行业耗能和排放水平甚至高于航空业。

雷震洲认为，通信产业的耗能和排放主要集中在两方面：一是数据中心，这里集中了大量的服务器，仅谷歌一家就集中了几十万台服务器。二是移动通信网的基站，一个基站或许不是耗能重点，但一个城市汇聚了几千甚至一万多台基站便面临巨大的能源消耗。

因此，在今年的政协提案中，雷震洲以《关于推动我国信息通信业节能减排为创造绿色环境做出贡献》为题，阐述了信息通信产业在节能减排方面大展拳脚的空间。

他认为，通信产业的节能减排首先要从思想认识上重视，特别是各级领导要高度重视，要做好节能减排这种绿色理念的宣传工作。

其次，应以数据中心和基站为重点，展开抽样调查，摸底行业耗能情况，并在调查基础上可以采取相应技术去解决。比如说，国外采取了服务器虚拟化技术，促进了服务器更加有效的利用。再比如说引入绿色基站，一些设备商已经开发出了绿色移动基站，能耗节省能够达到70%。此外，我国的通信网络中仅基站空调每年的耗电量便达到70亿度，占通信网络能耗量的45%左右，能源浪费严重。雷震洲指出：“应该对机房空调进行集中监控。”

同时，他建议出台相应政策，鼓励设备制造商去开发节能型设备，更多地利用太阳能、风能等新能源，并鼓励运营商更多地使用。“在制定技术标准时，加入绿色的规范和指标，给采购提供参照标准，对促进节能环保也是一种有益的鞭策。”

作者：韩婷婷