通信網(wǎng)絡(luò)能耗分析與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

文｜彭思迪

伴隨著信息化的廣泛普及，我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)正呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)，其不僅與公眾的日常生產(chǎn)生活密切關(guān)聯(lián)，在經(jīng)濟(jì)體制中占有十分關(guān)鍵的地位。但在通信網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大的背景下，使得能耗不斷上漲，最終導(dǎo)致通信成本大幅度提升，因此通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用勢(shì)在必行。本文以網(wǎng)絡(luò)能耗特征、環(huán)境作為入手點(diǎn)，針對(duì)現(xiàn)階段通信設(shè)備、基站等能耗情況進(jìn)行總結(jié)，以此來(lái)綜合能耗分布情況，最終得出合理的節(jié)能措施和方案，希望為相關(guān)人員帶來(lái)一些參考。

本文綜合通信網(wǎng)絡(luò)能耗在環(huán)境氛圍、通信設(shè)備等方面的特點(diǎn)和問(wèn)題，進(jìn)一步針對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)能耗的節(jié)能和分布能力進(jìn)行探究，同時(shí)提出與之相對(duì)應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用策略。在實(shí)踐工作中，通信網(wǎng)絡(luò)需要圍繞能耗信息制定出科學(xué)的管理和控制對(duì)策，確保管理工作展現(xiàn)出精確化特征，同時(shí)結(jié)合差異化的工作狀況來(lái)安排差異化的節(jié)能技術(shù)，最終構(gòu)建出系統(tǒng)化的節(jié)能網(wǎng)絡(luò)體系，這對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展而言有著極大影響，降低運(yùn)營(yíng)的損耗開(kāi)支。

一、通信網(wǎng)絡(luò)能耗分析

通信業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí)，也越來(lái)越向高能耗傾斜，其中以電能消耗為主，占87%；電能消耗中，以通信設(shè)備和空調(diào)用電為主，占比90%以上，我們從各能耗進(jìn)行分析。

（一） 通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能耗分析

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本質(zhì)上指的是中心程控交換設(shè)備，其主要以直流電源作為應(yīng)用電源，同時(shí)對(duì)電量以及電量供給持續(xù)性的要求也相對(duì)較高。因此其圍繞系統(tǒng)電源進(jìn)行了差異化路徑的設(shè)計(jì)，在這一時(shí)間內(nèi)可以通過(guò)寬帶交換設(shè)備實(shí)現(xiàn)逐步供電，通過(guò)這樣的方式構(gòu)建出數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。由此也可以得出，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中出現(xiàn)的能耗，主要是由于交換設(shè)備、傳統(tǒng)系統(tǒng)等架構(gòu)中的設(shè)備能耗所帶的。例如，以PTSN為核心的設(shè)備、DDN等程控交換機(jī)等對(duì)于能源的消耗量相對(duì)較大。

（二） 通信網(wǎng)絡(luò)電源系統(tǒng)能耗分析

在現(xiàn)階段普遍應(yīng)用的通信電源系統(tǒng)中，供電處理、電池老化等方面的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。除此之外，現(xiàn)行電源開(kāi)關(guān)的體積、質(zhì)量等已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代化特色通信設(shè)備運(yùn)行的需求，其僅可以接受具備高次諧波的大量脈沖性電流。而與之相對(duì)應(yīng)的整流裝置也會(huì)出現(xiàn)高次諧波。這也導(dǎo)致在通信系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，高次諧波不可避免地會(huì)出現(xiàn)高能耗情況，致使電能的傳輸質(zhì)量受到影響，并使電能傳送呈現(xiàn)出波動(dòng)性特征，甚至可能導(dǎo)致保護(hù)裝置出現(xiàn)破壞問(wèn)題，最終導(dǎo)致整流設(shè)備出現(xiàn)著火情況。

現(xiàn)階段，大部分通信網(wǎng)絡(luò)電源大多存在缺陷問(wèn)題，例如電池老化、供電方式等，同時(shí)有很大一部分電源設(shè)備的質(zhì)量不到位，最終導(dǎo)致與之相關(guān)聯(lián)的設(shè)備無(wú)法維持出色的工作狀態(tài)，能源消耗情況嚴(yán)重，使得電源系統(tǒng)可靠性大幅度降低。

（三） 通信機(jī)房空調(diào)能耗

機(jī)房空調(diào)能耗同樣是通信網(wǎng)絡(luò)能源消耗中較為關(guān)鍵的一部分。所謂通信機(jī)房，其具體指的是數(shù)據(jù)、傳輸、交換機(jī)房。因?yàn)槠渲性O(shè)備的主要構(gòu)成部分大多為電子元器件，這也導(dǎo)致其在運(yùn)行工作中不可避免地出現(xiàn)熱量，這也是該部分能量損耗的主要形式。而運(yùn)行期間溫度的提升，也導(dǎo)致了電子器件產(chǎn)生了無(wú)法避免的老化。立足于這一前提下，器件的失效概率可能大幅度提升。經(jīng)由相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，如果電子元器件內(nèi)部溫度上升100℃，則其應(yīng)用壽命則同比其原始?jí)勖陆?0%，而計(jì)算機(jī)的應(yīng)用可靠性也會(huì)降低為原始值的25%。由于通信機(jī)房中運(yùn)行設(shè)備相對(duì)較大，散發(fā)熱量也相對(duì)較多，因此工作人員需要頻繁進(jìn)行機(jī)房溫度調(diào)節(jié)，這也對(duì)空調(diào)安裝的質(zhì)量提出了較高的標(biāo)準(zhǔn)，并在無(wú)形中帶動(dòng)了空調(diào)能耗的提升。

二、通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)

（一） 通信基站節(jié)能方式

由于移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的規(guī)模日漸增大，這也帶動(dòng)了基站耗電總量的提升，因此在移動(dòng)通信基站節(jié)能方面，應(yīng)盡可能應(yīng)用較少的移動(dòng)通信基站數(shù)量來(lái)達(dá)成同一范圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，確保差異化移動(dòng)通信基站耗電量的下降。

1.優(yōu)化無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，立足于通信質(zhì)量的前提下，降低基站的建設(shè)數(shù)量。

2.將具體的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境作為基礎(chǔ)，科學(xué)應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，有效降低通信系統(tǒng)內(nèi)基站空調(diào)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，并通過(guò)室外空氣科學(xué)的應(yīng)用來(lái)替代室內(nèi)空間，確保節(jié)能降溫得以達(dá)成。

3.深入化開(kāi)展太陽(yáng)能、風(fēng)能等一系列清潔能源的研究，并在移動(dòng)通信基站當(dāng)中落實(shí)新能源供電技術(shù)。

4.為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備功率管控制，能夠有效利用對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率。同時(shí)充分結(jié)合我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐應(yīng)用狀況，并充分融合上述四種方式，以此來(lái)降低通信基站的綜合能耗。

（二） 通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)能

設(shè)備方面的節(jié)能主要依據(jù)設(shè)備的更換進(jìn)行，通過(guò)更換一些節(jié)能、能源較少以及一些機(jī)房環(huán)境要求較低的設(shè)備。在相同時(shí)間內(nèi)，利用先進(jìn)設(shè)備來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)應(yīng)用設(shè)備，效能相對(duì)較高的設(shè)備除了可以大幅度提升工作效率以外，還能夠降低許多可避免的能源損耗，以此來(lái)達(dá)到降低成本的最終目的。

針對(duì)設(shè)備消耗的降低而言，其本身是實(shí)現(xiàn)節(jié)能工序的前提，其不僅可以大幅度降低運(yùn)行成本，同時(shí)也能夠降低建設(shè)過(guò)程中電源、空調(diào)設(shè)備的建設(shè)、運(yùn)行成本。

在通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)能工作中，能量損耗較小、環(huán)境條件要求較低的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備優(yōu)先級(jí)較高，同時(shí)在節(jié)能措施引導(dǎo)之下，重視設(shè)備帶來(lái)的節(jié)能收益，不可過(guò)分追求剩余價(jià)值的最大化。

工作人員需要在設(shè)備利用過(guò)程中，構(gòu)建起針對(duì)性的用電計(jì)劃，并為各個(gè)設(shè)備合理分配負(fù)荷，全面推廣高效節(jié)能的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并對(duì)傳統(tǒng)的發(fā)熱量較大、耗電量較多的設(shè)備進(jìn)行更新，同時(shí)應(yīng)用軟交換設(shè)備來(lái)替代原有的交換設(shè)備，通過(guò)這一舉措可以在強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力的前提下，降低機(jī)房的占地面積，確保設(shè)備的使用壽命得以延長(zhǎng)。并在這一過(guò)程中，科學(xué)設(shè)備各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作參數(shù)，確保設(shè)備達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。

（三） 通信機(jī)房空調(diào)節(jié)能策略

選取新型制冷器、技術(shù)。在實(shí)踐工作中，工作人員需創(chuàng)設(shè)出冷熱分離的通道，通過(guò)這一舉措確保氣流實(shí)現(xiàn)有效流動(dòng)，提升散熱頻率。在現(xiàn)階段的機(jī)電節(jié)能領(lǐng)域中，變頻技術(shù)受到了普遍應(yīng)用，在變頻技術(shù)的作用下，工作人員在溫度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)無(wú)須通過(guò)多次開(kāi)啟設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，其除了可以降低損耗以外，還能夠提升應(yīng)用效能。而新風(fēng)節(jié)能技術(shù)主要憑借自然條件來(lái)使用，如果室內(nèi)溫度高于室外溫度，則可以通過(guò)室外自然新風(fēng)的應(yīng)用來(lái)使室內(nèi)溫度下降，確保溫度調(diào)節(jié)達(dá)到預(yù)期中的效果。

第一，新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)。其主要憑借自然條件來(lái)使用，如果室內(nèi)溫度高于室外溫度，則可以通過(guò)室外自然新風(fēng)的應(yīng)用來(lái)使室內(nèi)溫度下降，確保溫度調(diào)節(jié)達(dá)到預(yù)期中的效果。如果室外空氣溫度相對(duì)較低，則可直接引進(jìn)室外低溫空氣到室內(nèi)。如果室外溫度相對(duì)較高，無(wú)法帶走室內(nèi)熱量，則開(kāi)啟空調(diào)，通過(guò)這樣的方式直接引進(jìn)室外空氣。

第二，隔離式空氣換熱器。通過(guò)隔絕換熱的形式，在達(dá)成室內(nèi)外空氣顯熱交換的同時(shí)，確保機(jī)房?jī)?nèi)的空氣溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并且因?yàn)槭覂?nèi)外空氣處于互相隔離的狀態(tài)，因此室內(nèi)空氣的潔凈度不會(huì)被室外空氣所影響。

新風(fēng)型節(jié)能系統(tǒng)本身具備較低的能源消耗，其具備較為出色的自動(dòng)化特征，該項(xiàng)技術(shù)相對(duì)較為完善，并且具備出色的自動(dòng)化特征，經(jīng)由實(shí)踐發(fā)現(xiàn)其最少可以降低近30%的能耗，同時(shí)機(jī)房空調(diào)匹配系統(tǒng)更是當(dāng)前階段最為出色的選擇。因此基站節(jié)能應(yīng)結(jié)合全面化的手段，針對(duì)內(nèi)外部多方面的因素做出針對(duì)性考量。

三、結(jié)束語(yǔ)

因?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)規(guī)模日漸增大，這在無(wú)形中帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)能耗的提升，因此如何通過(guò)科學(xué)的方式降低通信網(wǎng)絡(luò)能耗，成為社會(huì)上下廣泛關(guān)注的問(wèn)題。因此，我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)任務(wù)也不再是原本的擴(kuò)大規(guī)模，而是應(yīng)將焦點(diǎn)聚集在如何降低通信網(wǎng)絡(luò)能源消耗方面，在確保通信設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，合理調(diào)整投入、摻入比例，采取針對(duì)性的節(jié)能方式，在降低通信網(wǎng)絡(luò)能源損耗的同時(shí)，也為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。