綠色通信節能技術分析

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綠色通信節能技術分析

摘要:

隨著我國經濟的高速發展以及相關科學技術的不斷進步,通信網絡獲得了長足的進步,通信業務也逐漸走向多元化和豐富化。迅速發展的通信技術極大地方便了我們的生活,某種意義上也促進了社會的進步。同時,行業迅速發展帶來的能源問題與環境問題也日益嚴重,通信網絡設備的巨大能源消耗,氣體排放導致的溫室效應等。因此有必要探索可應用于當前通信網絡的綠色網絡通信技術,來引發一次通信業的革命。為我國乃至世界的可持續發展做出貢獻。

關鍵詞:

綠色網絡通信;通信業的革命;可持續發展

1綠色通信的概念

綠色代表著一種理念正在滲入各個領域當中,例如我們在生活中追求綠色食品,住宅中強調綠色裝修,行動中講究綠色出行。綠色理念所包含的領域十分廣泛,包括現有與廢棄資源的有效利用,生態環境的合理保護等,其核心內容就是社會的可持續發展。在通信中融入綠色的理念就是綠色通信。從廣義上來就就是將綠色理念融入到整個通信產業鏈中。旨在節能減排、減少環境污染、資源浪費以及對人體和環境危害的新一代通信理念,以達到降低能耗的目的,最終實現人與自然和諧相處。

2綠色通信的重要作用與意義

2.1當今通信產業中存在的問題

通信產業在我國的國民經濟中占有著重要的地位。它的發展方向及程度,與國家的經濟發展和進步息息相關。在國際社會共同提倡節能減排之際,若仔細探究我們的通信產業,其依然存在著很多的問題。通信業作為一個服務業,它必須保證通信實時性,因此大量的基礎設施就要24小時不間斷工作,造成資源的高度耗用,同時大量的碳排放使其迫切地成為加強節能環保的重點產業。據相關數據查詢,基站在通信設備中所耗電能最大,其占通信行業耗電總量的40%以上,高耗能必然產生大量的熱量,如果不能將這些熱量及時散出去將影響基站的性能,于是大量的空調也必須投入使用,最終結果就是除了大量的電能消耗以外,還伴隨著大量溫室氣體的排放,存在著雙向問題。從能源與環境角度來看,綠色通信的實行迫在眉睫。

2.2實現綠色通信的意義和作用

綠色通信是對現有通信行業的一次改進與發展,現在我們將從能源和環境兩個方面來闡釋一下其重要性與意義。

2.2.1能源方面

在能源方面,世界能源危機早已向人們敲響了警鐘,從而使得一些高耗能企業倍感壓力。中國是世界上通信業務需求量最大的國家,經數據查詢,中國截止到目前手機持有量已經達到了6億余部。中國科協青少年部專家委員會委員周正紅稱,我國手機用戶如果在充電后不能及時拔掉電源,每年額外消耗的電能將超過20億度。單單不能及時拔掉電源每年都會導致如此大的耗電量,更別提基站及降溫設備24小時不停大功率的工作了。據電力部門數據,2008年整個通信業耗電量達到200億度,其中基站耗電量達到70億度以上。如果我們能使通信設備降低能耗5%,那么我們每年就可以節省下數十億度電量。同時還可以帶動其他產業進行節能,這將為我國的可持續發展帶來不可估量的作用。

2.2.2環境方面

我國生態環境的基本狀況是:總體環境在惡化,局部環境在改善,治理能力遠遠趕不上破環速度,生態赤字在逐漸擴大。據悉在通信業務服務過程中,將使用大量的紙張,造成相當大的資源浪費。曾有專家統計,上海每年的賬單數目約有1億張左右,按每張賬單一張A4紙,每5000張紙張將耗費1立方米木材,單上海每年消耗的木材就達上萬立方米,那么全國每年需要多少森林資源,我國植被上漲率趕得上它們這么消耗嗎?國家的植樹造林計劃遠遠不能滿足大量紙張消費,我們必須采取有效措施減少紙張浪費,如果我們減少利用10%的紙張,就相當于我們植樹造林數千公頃。這將為我國節能減排作出巨大的貢獻。

3綠色通信的實現辦法

3.1基于硬件設計方面

在基站中,功率放大器是必不可少的一部分。功放的功率相對于其它設備相當大,但是其有效功率最大才能達到50%,當負載過小時,利用率更低,大部分能量都被內阻消耗和以熱量形式散發。按照我國人民的工作時間,我們應該在不同時間控制不同功率放大器的電阻,由于其效率最高值在內阻等于負載電阻時。也就是說,如果我們能夠時時控制功放的阻值隨著負載電阻即業務量的變化而變化,那么這將節省下龐大的電量。同時當出現不活動的模擬和數字電路時,尤其是不活動的功放電路時,必須能夠實現關閉。

3.2基于基站協作方面

據數據分析,全國通信行業每年百分之30%多的電量都用于基站,其實對于某些偏遠地區來講,基站的利用價值遠遠不及建設費用。而在繁華區域,隨著業務量的增大還在不停地建設基站。因此我們應該通過不同基站間的協作,實現流量轉移和負載均衡。從而達到使資源充分利用的目的。對此,有兩種經典的解決方案可供我們選擇。

3.2.1數據轉發網絡模型

在該模型中,我們在小區內設置一些節點專門用于轉發,并且保留部分信道用于中繼轉發。我們可以通過測量平均分組的時延和傳輸分組數量的速率來得出小區的傳輸負載。我們還可以根據設備性能設置一個門限值,當所測量負載超過門限值時,通過節點為其他用戶進行數據轉發,以此接入鄰居小區,從而實現資源公用,提高利用率。

3.2.2自組織集成系統

在該系統中,首先在網絡中不止一定數量的點對點中繼站。通過檢測,當該小區業務量過大,通信信道出現擁擠時,我們就可以通過這些中繼站將部分業務移向臨近業務不忙的小區,從而得到避免擁擠的效果?;局g的協作,不僅充分利用業務量不大的基站設備為負載較大的基站分擔業務,大大降低了呼叫阻塞率,提高了系統的吞吐量。同時還使資源得到了最大化的利用。

3.3通信系統的基礎設施建設

通信系統的基礎設施建設是一個包括營業廳、辦公室、生產廠房等在內的綜合性建設。在建設這些基礎設施的時候,我們應該秉持著節能減排的理念,在保證建設質量的同時盡量減少資源的利用。同時綜合各方面因素,盡量將使用后的廢物再次利用,提高能源利用率。

4結語

實施綠色通信是一個全球性問題,目前各國已經有了綠色通信的概念,只是科學技術在一定程度上還達不到要求。因此,我們應該著重發展科技,努力盡早實現綠色通信,為建設綠色生態星球貢獻自己的力量。

作者:趙義 王楊子 楊宏業 單位:上海海事大學

參考文獻:

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