通信網(wǎng)絡系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化分析

楊勝艷

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

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

據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計：2015年，我國通信網(wǎng)絡服務市場規(guī)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(tǒng)耗能量驚人，當前我國三大基礎電信運營企業(yè)每年的耗電量超過250億kW·h，面對日益激烈的市場環(huán)境，積極降低運營成本，采取必要的節(jié)能技術(shù)已成為提高電信企業(yè)競爭力的關(guān)鍵一環(huán)。

一、通信網(wǎng)絡的能耗現(xiàn)狀分析

由于電子科技的快速發(fā)展，當前很多的移動通信機房所用的通信設備數(shù)量多、能耗大、技術(shù)陳舊，而且加之當初設計不合理導致網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)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(tǒng)，供電系統(tǒng)效率低下[1]。通信機房對溫度、濕度等環(huán)境要求較高，因此空調(diào)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(huán)境，再冷設備”，空調(diào)制冷效果低。

二、通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化分析

1、通信設備的節(jié)能優(yōu)化措施。由于通信設備更新?lián)Q代頻繁，同時全部進行改造換代不現(xiàn)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(fā)展，因此可適當選取該類設備。在進行網(wǎng)絡設計中，應合理組織和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，積極推進通信網(wǎng)絡的IP化進程。這可以有效減少網(wǎng)元數(shù)量和能耗。

2、電源設備的節(jié)能優(yōu)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(jié)能優(yōu)化措施有以下幾點：1.優(yōu)化設計，減少多余的供電環(huán)節(jié)。由于系統(tǒng)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(jié)省材料費用；2.合理設計供電方式。根據(jù)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(jié)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(xiàn)象出現(xiàn)，根據(jù)面向的客戶群體大小來合理設置，并有一定的富裕系數(shù)；②通信電源系統(tǒng)的日常運行是節(jié)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(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。機房設備保護裝置是基本組成之一，可根據(jù)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(diào)設備的節(jié)能優(yōu)化措施。①空調(diào)設備節(jié)能措施。針對一些重要、規(guī)模大的通信樞紐機房，可積極更換更為先進的變頻空調(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，增進技術(shù)人員的工作效率，還能降低空調(diào)設備的開關(guān)損耗。此外，有條件的機房還可以應用更為先進、專業(yè)的空調(diào)自適應控制技術(shù)，其本質(zhì)是通過自動收集通信機房在不同條件、不同時間、空調(diào)冷量分布環(huán)境等數(shù)據(jù)，對室內(nèi)環(huán)境進行自動跟蹤，從而精確控制送風量，使空調(diào)系統(tǒng)做到事半功倍。據(jù)統(tǒng)計：空調(diào)自適應空調(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10%；②空調(diào)環(huán)境節(jié)能措施。該措施的實現(xiàn)途徑主要是合理布置室內(nèi)空調(diào)機組的位置及通信設備機柜的排列形式來實現(xiàn)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(diào)送風主要有上送風和下送風兩種途徑。上送風的本質(zhì)是“射流+彌漫”，該方式的氣流較為混亂，冷卻效果較差[2]；下送風的本質(zhì)是“下面送風+側(cè)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(jù)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(tǒng)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(tǒng)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(diào)系統(tǒng)功率，使前排機柜排出的氣流溫度夠低才能滿足規(guī)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(fā)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(diào)設備的最節(jié)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(diào)的作用效果。

結(jié)語：通信網(wǎng)絡系統(tǒng)作為現(xiàn)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(huán)?！庇^念深入人心的今天，通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設工作必然要更加節(jié)能。本文分別介紹了通信樞紐機房和無線基站機房的節(jié)能優(yōu)化措施，分析了各個系統(tǒng)應用的可行性，具有一定的技術(shù)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(wǎng)絡優(yōu)化分析系統(tǒng)[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(yōu)化的超蜂窩移動通信系統(tǒng)新架構(gòu)及其技術(shù)的挑戰(zhàn)[J].中國科學·信息科學，2012，（10）：53-56.