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3G基站产品功耗测试方法探讨

爱立信(中国)通信有限公司无线接入网络研发中心 曹代勇?? 2010年04月13日 ?? 收藏0

  一.前言

  随着三张3G运营牌照的发放,3G网络建设正在如火如荼的进行中,同时2G网络的扩容优化也在根据市场需求有条不紊的进行着,随着网络的快速扩张,运营商对能耗需求不断加大。中国移动和中国联通的运维支出报告显示:仅2007年中国移动电费支出就达76亿元人民币,中国联通也高达45亿元,电费支出几乎占据了两家移动运营商80%以上的运维费用。这个数字还在随着中国移动和中国联通3G网络的快速发展而迅猛增长。根据中国移动内部提供的耗能分析图表显示,目前基站耗能占据73%,这其中基站主设备耗电占据51%,基站空调耗电占据46%,其他配套设备耗电3% 。移动基站产品作为耗能大户,如何准确地对其进行功耗测试,对于运营商和设备商寻求降低能耗的方法实现节能减排目标有着十分重要的意义。

  事实上,在全球节能减排的大趋势下,通过对移动运营商生产需求分析,设备制造商们很早就意识到基站耗能指标对于运营商的重要性,在一些知名设备商内部,比如爱立信,都有非常完备的专门针对基站能耗的测试方法和设备。

  基站的实时能耗受到多种因素的影响,基站所处的环境(温度,湿度),基站安装位置和散热方式,载频的配置和业务量,基站供电电源等,都会对基站的实时能耗造成比较大的变化。总体来说,基站耗能测试方法可以分为两大类,一类是实验室测试,在实验室搭建测试环境,模拟实际运行的配置和业务;第二类是规模组网条件下站点实地测试,完全真实的基站运行环境和业务加载。设备商在产品研发阶段,以及运营商在建网初期对入网产品能耗进行评估多用第一种方法,比如目前中国移动已经组织各大TD-SCDMA基站产品厂商在中国移动通信研究院进行了两轮实验室功耗测试。第二类方法主要被用在成熟的商用网络中,比如中国移动GSM设备能耗以及节能测试。可以预见在3G商用网络运营成熟后,站点实地功耗测试方案将会被运营商广泛采用。

  二、3G移动基站功耗整体测试方案及配置

  对于一体化基站和分布式基站基带处理单元,常用实际的整机功率来衡量其指定工作状态下的功耗,也就是在指定工作状态下基站的输入电压乘以电流;对于分布式基站射频单元,实际应用中用整机效率来衡量其在指定工作状态下的功耗,即机顶总功率在整机功耗中所占百分比。无论是哪种类型的基站,能耗测试本质上是测量设备在指定工作状态下其输入的供电电压和电流值。

  2.1功耗测试原理图

  在实验室进行测试时,RNC及CN可以由Simulator代替。辅助设备主要包括业务加载工具(拨打工具,信号源等)以及射频通道开关,频谱仪等

  2.2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,信号源与频谱仪(实验室测试用)

  2.3测试环境:

  保证与实际基站运行环境的一致性,候测基站环境指标为:温度范围(22℃~26℃),湿度(50%~70%)。

  2.4测试配置:

  测试时应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6载波,一个基站最多可支持三块基带板也就是18载波,那么基站载频一般配置为1x6,2x6和3x6,并在各种不同的载扇配置下面,对业务信道进行0%(空载),50%,80%,100%(满载)加载,记录每种配置下基站的电压电流值。对现网设备的功耗测试,也可以根据运营商实际的网络运营情况指定典型的载扇配置和业务量加载。


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3G基站? 功耗测试? 节能减排?

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