基站节电功能应用.docx

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1、基站节能功能应用2014年6月26日概述、从整个移动通信网络设备的能源消耗分布来看，基站设备的能源消耗占到了 90%，其 他的包括核心网和网管占了不到10%。因此，在节能这个问题上，基站节能尤其重要。二、TD基站节电1、TD节电功能及原理概述1.1 BBU节电技术技术原理介绍基带板智能下电技术原理如下：基于业务资源的灵活分配和基带池管理，分散的用户的基带资源可以在整个基带池内进 行灵活调度，用户所需的基带资源可以根据策略汇聚到在一块或几块基带处理板上。在用户 话务较低时触发设定的门限，进行基带板智能节电，对空闲的基带板进行下电或者休眠；在 用户话务上升超过设定的门限，对基带板进行上电，满足用户

2、资源分配的需要。BBU配置为S666,需要配置两块9或12载波基带板，在夜间低话务量时只需要S222， 这时可以只需要使用一块基带板，将另一块基带板下电。1.2 RRU节电功能技术原理介绍RRU节电主要是时隙智能关断功能，技术原理如下。无线通信系统存在忙时和闲时，在话务比较空闲时，不需要系统满负荷工作。所以可以 根据实时话务量，在话务量较低时，将分布在不同时隙的用户集中汇聚到少量时隙上，对其 它空闲时隙进行关断，达到节电的目的。在话务量上升时，再根据实时话务量打开相应的时 隙。这种节电原理可以应用到所有无线系统，并适用于任何场景。2、TD节电功能应用2.1 BBU节电功能配置BBU节电开关是N

3、odeB的基带板节电开关，开关设置为开，基带板才能节电，设置为 关，无论是否在节电时间段内，基带板都不会进入节电状态。节电开关打开后，只有在节电时间段内，空闲的基带板才可能进入节电状态，否则不节 电。考虑用户使用，开启时间设为凌晨0点0分到6点0分。节电开关打开，在节电时间段内，当存在所有基带资源都空闲可用的基带板，且除此之 外还存在大于或等于预留个数的其他基带资源，才能把空闲的基带板下电。对于普通小区的 应用，一般预留载波数目配置为1。2.2 RRU节电功能配置RRU时隙智能关断的实现可以把零散的业务汇聚到集中的时隙并把没有业务占用的时 隙关断，提高了整机效率，大大降低了 RRU的整机功耗，

4、进而大幅度节约了电能。通过以 下两个步骤可以实现时隙节电功能：设置后台的RRU时隙节电开关和生效时间段修改RRU节电开关为开、RRU时隙节电开关为开，修改RRU节电时间段，凌晨0点0分至6点0分。3、TD节电功能对指标的影响3.1前台测试指标对比RRU/BBU节电功能开启通过ATU进行测试指标对比开启前后ATU测试具体指标如下：全程呼叫成功率(%)MOS=2.8 占比(%)语音 RxQuality质量丁。语音BLER开启前10099.3799.690.05开启后10099.3999.660.09开启前后CQT测试具体指标如下:全网接通率(%)TD接通率(%)PCCPCH 覆盖率(%)PCCPC

5、H 连续覆盖率(%)PCCPCH 深度覆盖率(%)DPCH覆盖率(%)开启前10010099.6399.9399.3299.67开启后10010099.5199.9899.7699.65通过前台测试指标进行前后的对比发现，开启RRU/BBU功能开关对实际网络测试指标没有影响，维持在正常的波动范围之内3.2网管指标对比分析然后以RNC为单位开启之前和开启之后的数据进行对比，对比发现网络性能影响基本 没有，KPI没有异常波动情况出现。以下为KPI前后对比表：AMR（12.2）业务无线接通率PS域无线 接通率TD语音业 务无线掉 话率PS域无线 掉线率电路域系 统间切换 出成功率TD系统语音话务量（

6、Erl）分组域业务流量（MB）开启前99.96%99.94%0.01%0.02%99.96%3.072669.72开启前99.97%99.99%0.01%0.03%99.97%2.292028.69开启前99.95%99.97%0.02%0.01%99.96%2.514178.71开启前99.96%99.99%0.01%0.01%99.98%3.613899.10开启后99.95%99.95%0.01%0.02%99.95%3.102521.63开启后99.94%99.98%0.00%0.02%99.98%2.342030.82开启后99.99%99.98%0.01%0.02%99.97%2.

7、594478.08开启后99.99%99.99%0.01%0.01%99.99%3.893723.564、TD节电效果对于基站功耗，也就是在指定工作状态下基站的输入电压乘以电流。4.1功耗测试原理图供电电源电蒲及电压辅助设备 基站设备 RNCCN工作站4.2测试工具万用表（测量电压），嵌流表（测量基站电流），Agilent34970（长时间记录电流值），功率 计。选取测试站点，比较典型的站点（忙时业务量较大，闲时业务量很小，对比明显）， 根据便于测试，便于测试对比等综合考虑，选取8个站点进行开启前后的电流测试并做好 记录。4.4测试配置测试时根据基站每块基带板能够支持的载波数及整个基站能够支持

8、的最大载波数，对 基站进行不同的小区和载频配置，例如，每块基带板最多支持9/12载波，一个基站可支持 两块基带板也就是18/24载波，基站载频一般配置为S444、S666、S888，在不同的载扇 配置下面，凌晨时段测量记录每种配置下基站的电压电流值。4.5测试结果采用基带板下电方式在一块基带板卡关断的情况下，BBU节能效果可达20.78%。板卡 关断的越多，节能效果越明显。下表一为现网实际测试的数据：BBU能耗(W)降耗比例（）节能应用前15420.78%节能应用后123表一基带板下电方式的节能效果RRU节电是根据话务量的变化，自动实时进行的节能操作。其中时隙智能节电可将话 务低流量时段自动关

9、闭时隙可进一步降低RRU非忙时功耗。表二为经过实际测试，关断不 同时隙个数时的节能效果，当关闭3个时隙时，降耗比率可达12.05%。RRU功耗降耗比例（）节能应用前224关一个时隙2154.02%关二个时隙2068.04%关三个时隙19712.05%表二关断时隙方式的节能效果具体测试情况如下:基站名称测试时间 点测试电流(A)测试电压(V)节能功能打开后测试电流(A)测试电压(V)平均节电TZ02A004H_LC 书院路1:004.27533.755312.28%1:304.25533.77532:004.24533.87532:304.25533.63533:004.24533.6253TZ

10、02K099H_LC 浮山路机房1:004.24533.865310.71%1:304.26533.76532:004.24533.87532:304.24533.73533:004.22533.7153TZ221003H_LC恒星学院1:004.25533.9539.22%1:304.27533.86532:004.24533.87532:304.24533.93533:004.25533.7353TZ228040H_SF 舞阳路1:004.15533.795312.14%1:304.23533.69532:004.21533.72532:304.24533.66533:004.26533.

11、6753TZ228094H_SF海生医院1:004.24533.555312.29%1:304.24533.79532:004.25533.79532:304.24533.69533:004.26533.853TZ228097H_SF 松日车行1:004.25533.775312.29%1:304.24533.8532:004.23533.79532:304.25533.72533:004.27533.5553TZ22X007H_SE 留学服务中心1:004.24533.715310.45%1:304.23533.73532:004.15533.64532:304.23533.87533:00

12、4.21533.9153TZ22Y099H_SE 错埠岭1:004.26533.665312.02%1:304.24533.8532:004.25533.64532:304.24533.77533:00 |4.23 |53 |3.8 |53 |因此，在夜间等话务稀少的时段，综合BBU及RRU节能技术，节能效果最为明显， 此时，基站总能耗降低超过10%。4.6节电效果节约耗电=27w（RRU节电）*3（RRU数量）*6 （节电时段）*1000（基站数）+31w（BBU 节电）*6 （节电时段）*600 （按60%基站有2块基带板）=597.6度根据计算，以中等规模的城市为例，假设共1000个TD

13、基站，采用以上节电技术，每 天可节约耗电约600度。三、GSM基站节电1、节电原理概述该功能使用的方法是对小区中没有使用的空闲信道数量进行监测。如果小区中空闲的信 道数量足够大（允许随时间波动），则该功能将关闭一个或多个TRX。驻留在被关闭TRX 上的话务将被转移到其它TRX。由于关闭之后的TRX单元处于热备份模式，因此能够降低 其电力消耗。当小区中的话务量增加并且空闲信道的数量低于一个域值（确保呼叫建立质量） 时，其中一个备用TRX将立即返回使用状态。2、关闭空闲载频的系统流程（1）基本机制判断是否关闭时隙，取决于小区中的空闲信道数量；（2）多重判断机制保证系统关断准确性；（3）系统每隔10

14、s对空闲信道进行一次扫描；（4）判断：若空闲信道大于或等于BTSPSHYST+固定迟滞，系统计时器+1 ；若空闲 信道小于BTSPSHYST +固定迟滞，系统计时器一3；（5）当计时器到达门限TRXOFFTARGET,选择闭锁最适合关闭的载频，在该载频上拒 绝建立新呼叫，原有呼叫被切换至其他可用信道上；（6）当所选载频上最终没有话务时，关闭该载频。3、恢复关断载频的系统流程(1) 更为快速和积极的系统机制判断是否需要恢复关断载频，以避免可能发生的系统 拥塞；(2) 系统扫描空闲信道，计时器的增量取决于空闲信道的多少；(3) 空闲信道数量大于BTSPSHYST+固定迟滞，计时器归零；(4) 空闲

15、信道数量越少，增量越大；(5) 当计时器达到门限TRXONTARGET时，选择合适的载频恢复。系统扫描空闲信 道，计时器的增量取决于空闲信道的多少。4、节电功能对信道监测告警的影响(1) 基站节电功能并不影响现有的信道监控告警功能：(2) 被基站节电功能关闭的载频，不会被作为故障载频而告警；(3) 当基站节电功能开启，故障载频会正常触发A2告警；(4) 当载频故障时，节电功能立即开启节电载频，而后问题载频触发A2信道告警。5、参数设置对基站节电功能的影响严格地来说，节电功能不会对KPI指标产生影响。因为节电功能的多重判断机制保证 了系统关断准确性，避免短时间波动对话务的影响。但是如果有些参数设

16、置不合理，就会对 KPI指标产生一定的影响。譬如GPRSPRIO的设置，将直接影响到节电功能的算法，对数 据业务产生一定的影响。正确的参数设置将会保证KPI指标不受功能开启的影响，GPRSPRIO设置建议如下：I Idle (A=0) or Busy (A=1) for the features: Dynamic HR Allocati on/HR Packing/ Dynamic FR/HR Mode Adaptation.a Idle (B=0) or Busy (B=1) for the featureCell Load Sharing. /HCS /BTS Power savingId

17、le (C=0) or Busy (C=1) for the feature Sub-Cell Load Distribution. Idle (D=0) or Busy (D=1) for the feature GSM-UMTS Cell Re selection and Handover. |PRSPRIO参数的设置将会影响到数据业务的性能。B位设置为0, On-demand PDCH 被BTS Power saving和HCS功能认为是IDLE状态，比设置为1更容易省电，关闭的载 波数较多，HCS的切换更容易被触发，但数据业务将更容易受到影响；反之则可以保护数 据业务的进行。我们可以根

18、据不同区域的数据业务情况，在不同区域采用不同的节电方案，以使节电效 果和保持网络性能的平衡上提供多种选择。可采用的方案有：(1) GPRSPRIO=0：可用于数据业务相对不重要或者数据业务量较低，并且需尽量 使用全速率信道以提高CS业务性能的区域;表现为节电效果明显，而且不容易触发半速率;(2) GPRSPRIO=1：表现为节电效果明显；On-Demand PDCH被节电功能看做Idle 信道；(3) GPRSPRIO=2：可用于数据业务相对较大的区域；On-Demand PDCH被节电 功能看做busy信道；(4) GPRSPRIO=3：可用于数据业务使用量大的重要区域内，如CBD或者学校，

19、需 尽量保证数据业务的性能。此方案节电效果较差但能很好地维持数据业务的性能。6、基站节电功能对指标的影响节电功能对各项指标无明显影响经对比功能开启网元的各项主要指标，基站节电功能开启对指标无明显影响，主要指标 见下图：话首腹k；SQI壬质芍宅功鹿汗昌壬电羽诡MON TUETHU Ffll00即沔弱弟9797魏9595站 14GPRS下行数据速率（KBIT/S）丢忙号电町些计自电r塞0&.MMmM.(KMmMKI.KI 05.也 也 5职 也Ur- Q5 d- AH 3 3 2 -1.L 1 17、基站节电功能应用效果根据基站代维公司人员在浮山路机房基站（G08G93）记录电表读数的结果，节电效

20、果 如下：（1）当GPRSPRIO=0时，浮山路机房基站（G08G93）全天一共可节电12度，减 少9.6公斤CO2排放量（节约1度电减少0.8公斤CO2排放）；（2）当GPRSPRIO=1时，浮山路机房基站（G08G93）全天可一共节电8度，减少 6.4公斤CO2排放量；（3）当GPRSPRIO=3时，浮山路机房基站（G08G93）全天可一共节电3度，减少 2.4公斤CO2排放量。四、总结及推广建议经过上述一系列的测试评估分析后得知，TD基站和GSM基站节电功能的开启与使用 完全正常，节电的效果比较明显；节电功能开启后，话音业务指标和其它数据业务指标保持 稳定，可在全网进行推广。直接收益：降低基站电能消耗，节省网络运营开支中的基站电费，精细化网络管理。间接收益：减少二氧化碳排量，提升环保形象。