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建设全生态的移动通信节能网络  

2010-09-28 09:55:01|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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文/周双阳

1、人们对移动通信网络的关注点在不断的变化

随着我国三大运营商3G业务的推出,移动宽带的竞争也已经全面展开。然而,运营商的竞争不仅仅比的是市场策略和资费,而是全方位的竞争。在网络方面,如何提供一个体验良好、盈利能力高的移动通信网络,也成为运营商越来越关注的核心问题。与此同时,随着移动通信网络规模的不断扩大,在发展市场、网络的同时,运营商还肩负着一些社会的使命和责任,所以,做为运营商来讲,对于网络侧的关注点也需要多角度、全方位的来考虑,包括绿色环保、节能减排等方面内容也越来越受到各方面的关注。

随着技术的不断发展,人们对移动通信网络的一些关注点也在不断变化着,因此,运营商对于网络的关注点也在不断的转变。首先,移动通信的一大特点就是移动性,这是任何移动通信系统所必须有的基本功能,移动通信网络所使用的技术、网络指标基本上都涉及移动性的应用,移动性赋予了整个网络时时动态变化,也赋予了网络一定的生态性的特点。

其次,移动通信的另一大特点就是时间性,不同时间业务应用量是不同的,到了高峰时期网络呈现拥塞状态,而到了业务应用较少的时间网络又呈现空闲状态;同时,不同时期网络的关注点也有不同,在网络建设初期人们重点关注覆盖问题,到了用户数量上升到一定阶段,网络关注点则是容量问题;到了3G及3G后时代,人们更加关注多种业务的应用。随着市场竞争及盈利空间的压缩,精细化的网络建设也显得越来越重要了,时间性赋予了网络动态性的特点。

再次,移动通信具有地域性的特点,由于用户的分布不均,一些类似城区等人口密集的区域的业务应用量要远大于人口稀少的区域,经济发达的区域的业务量要高于经济欠发达的区域。3G推出后,移动通信业务应用又具有多样性,宽带移动业务与传统移动业务,在网络覆盖、容量等方面也产生了变化,业务多样性给网络带来了复杂性,其应用使网络更具有动态的变化性。目前,多种移动通信系统应用了CDMA技术,而CDMA系统的一大特点就是呼吸效应,即网络的覆盖和容量是根据业务应用量和业务种类的变化而变化。

由此,我们是不是可以根据以上的特点得出现代的移动通信网络已经是一个全动态,具有一定的生态特性的移动通信网络,根据这些网络特性,我们就可以进行进一步的思考。

2、建设具有良好生态能力的移动通信网络

运营商的网络建设目标是建设一张用户体验良好、具有良好盈利能力的网络,因此,网络建设要从粗放型转向精细化,一方面是指网络建设要考虑更细节的东西,就是要从大块面积的区域向着小块面积和立体化的方向考虑;一方面是指要考虑更多因素的问题,就是要从网络覆盖、容量、切换、干扰等指标,扩展到要考虑网络盈利、用户体验、环境影响以及节能减排的社会责任等方面问题。

建设移动通信网络的第一目标是覆盖,移动通信的发展使得用户对于覆盖深度、广度的要求越来越高,在大块区域的覆盖问题解决之后,运营商就应该着手为那些微小区域信号盲点寻找新的解决方案。在用户规模不断扩大后,需要重点考虑的是网络容量问题,由于用户使用移动业务的移动性,使得局部网络容量具有波动性,当然这样的波动是具有一定的规律,这种规律赋予了网络一定的生态特性。

我们怎么来理解生态网络的含义呢,有规律的变化应该是一个关键点,对于CDMA体制的网络而言,随着用户业务应用量的减少,其业务信道的功率也会相应减少,基站的辐射和耗电量也会随之下降;对于GSM系统,目前一些基站设备已经具有多载频的关断功能,就是当业务容量下降到一定程度时基站会关闭多余的载频,这样就可以达到节省效果;还有一种方案是进行扇区的合并,就是在业务应用量下降时,将三扇区基站合并,改为全向基站,从而节省设备的能耗。

对于类似体育比赛这样的场景,业务应用呈现突发性,这时,我们还可以采用超级基站包括基带池和载频池的解决方案。其基本原则就是根据用户使用业务量,通过对网络资源的合理动态调用,在有体育比赛的时候,调用其它区域的基带池或是载频池,将蜂窝裂变划小,系统容量增大,而到了平时网络回复正常的宏蜂窝的状态,由此,就可达到网络层面的节能降耗。

由上可知,这些由网络的业务量的变化而产生的一些技术应用和解决方案,不断提高着整个网络的利用效率,使得现在的移动通信网络正在朝着更具生态效果的节能网络方向演进。

3、建设全方位的生态节能型移动通信网络

传统的节能一般都是就设备而言的,随着移动通信网络规模的进一步扩大,如果站在网络层面上来看节能减排,将可能获得更好的效果。如果我们把移动通信基站的天线看做灯的话,我们会发现每一个基站都像长明灯一样,总是时刻照耀着,众多的基站消耗着巨大的能量。我们分析一下用户使用移动通信业务是移动的和分时间的,也就是说在一些时间里,一些区域的某一段时间里,是没有用户或是业务应用的,在这些区域我们能不能关断基站的下行信号,只保留上行接收,等到有上行信号时再打开下行的功率,由于基站的大部分功耗来自于下行功放,这有些像楼道声控路灯的效果。

在一些室内这样的情况表现的更加突出,在我们现代建筑物的内部分布着大量的移动通信微蜂窝、干线放大器、直放站等有源设备,而这些设备所覆盖的室内区域内,这种时间性间歇的业务应用趋势更明显。如在一些商业场所晚11点~早8点很少有人,如果在这些网络覆盖区域,通过检测,在没有业务应用时,实施对基站微蜂窝下行关断控制(或分时隙关断),等到来人时迅速开启下行;对于干放、直放站等设备,通过检测,在无上行信号时,首先实施上行对基站的信号关断(还可以减少这些有源设备对基站的上行干扰),在长时间无人时,实施下行功率关断,等到来人时迅速开启上下行。

这样整个网络就可达到具有一定的动态、生态性的节能效果,在业务繁忙的区域,基站可以长时间的开启,通过基站的容量控制或是扇区合并,达到全网络一定的节能效果;在室内或是一些边远区域,通过基站下行关断(或分时隙关断),以及干放或是直放站的上行、下行的功率关断控制,达到整个无线网络的节能效果。

由此,一种全新的以节能减排为目标的、根据用户业务应用的、全生态的移动通信网络概念由此而生。这种方案是站在整个移动通信网络上来进行分析,以节能减排为目标,以用户的业务应用为驱动,从网络层面实施动态的节能方案。我们可以简单的计算一下,以百万基站为基数,如果每个基站平均每天节省2度电,全国每天就可节省2百万度电,如果再加上室内分布系统,节省量仍然是百万度电的级别。

我国移动通信网络已经具有如此巨大的网络规模,进行网络的节能减排已经是运营商的社会责任,如果实施动态的节能减排方案,将会节省大量的资源,同时也降低了运营商的各方面费用。由于目前运营商的粗放型的移动通信网络状态,仍然有很大的潜力可以挖掘,这也需要相关单位不断的努力和研究。

(通信世界周刊-交流用稿)

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