直放站節(jié)能及未來走向

直放站是在無線通信傳輸過程中對(duì)信號(hào)直接放大的一種同頻中繼設(shè)備，其基本功能就是一個(gè)射頻信號(hào)功率增強(qiáng)器。直放站由于其建設(shè)成本低、安裝簡單、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)，作為基站覆蓋的輔助手段，來解決一般基站難以覆蓋的盲區(qū)或弱區(qū)問題，改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。例如在高速公路、地鐵、隧道、停車場、商場、賓館、機(jī)場、碼頭、偏遠(yuǎn)郊區(qū)、以及人口密集的室內(nèi)等，都有安裝直放站來增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋，消除信號(hào)弱區(qū)與盲區(qū)。

隨著直放站的普及，直放站能耗已成為移動(dòng)通信能耗的一個(gè)重要組成部分。目前衡水電信在用直放站平均每天單站能耗在2.7kWh以下，總體能耗每月在5000kWh左右，較2008年接手CDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)降低75%。

現(xiàn)行直放站五大節(jié)能技術(shù)

時(shí)隙智能關(guān)斷

功放是移動(dòng)通信直放站設(shè)備中能耗最大的部分，例如在輸出功率20W以上的設(shè)備中，功放的能耗通常占整機(jī)設(shè)備能耗的80%。而目前的GSM直放站中，無論設(shè)備狀態(tài)是忙或者是閑，各時(shí)隙是否有用戶占用，設(shè)備中的功放都是常開的。而實(shí)際上，在無用戶占用的時(shí)隙，可以將功放關(guān)斷以降低整機(jī)設(shè)備的能耗。時(shí)隙智能關(guān)斷技術(shù)正是基于這一特點(diǎn)，它能根據(jù)各載頻業(yè)務(wù)信道的占用信息控制該時(shí)隙內(nèi)下行功放的開關(guān)狀態(tài)。時(shí)隙智能關(guān)斷技術(shù)控制精確，且效率高，能有效地實(shí)現(xiàn)GSM直放站節(jié)能。

預(yù)失真技術(shù)

采用預(yù)失真技術(shù)能大大改善功放的線性度，實(shí)現(xiàn)功放的工作點(diǎn)離飽和區(qū)稍近一點(diǎn)，從而使功放以較高的功率工作，達(dá)到直放站節(jié)能降耗的目的。

預(yù)失真又分為模擬預(yù)失真(APD)和數(shù)字預(yù)失真(DPD)。模擬預(yù)失真是指在功放輸入前插入一個(gè)預(yù)失真器，這種預(yù)失真器產(chǎn)生的非線性與功放產(chǎn)生的非線性正好相反，使合成后的傳輸特性呈現(xiàn)出較好的線性。模擬預(yù)失真實(shí)現(xiàn)簡單、技術(shù)難度小、成本低，但線性度改善不高。而數(shù)字預(yù)失真是近幾年發(fā)展起來的一種新型技術(shù)，是線性功放發(fā)展的主流，其線性度高、效率高，但電路復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度大。

智能工作狀態(tài)切換技術(shù)

系統(tǒng)通過智能檢測可以根據(jù)覆蓋區(qū)域用戶的接入數(shù)量來調(diào)節(jié)直放站的上行功率 ，如果下行沒有用戶上行鏈路可以自動(dòng)關(guān)閉使遠(yuǎn)端上行通道處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有手機(jī)信號(hào)接入時(shí)會(huì)自動(dòng)切換到正常工作狀態(tài)，從而降低功耗，考慮到夜間0點(diǎn)以后基本無人通信，遠(yuǎn)端上行通道基本處于休眠狀態(tài)，大大節(jié)省整機(jī)功耗。

智能載波調(diào)度技術(shù)

在學(xué)校、辦公樓、體育館等話務(wù)量具有明顯潮汐特點(diǎn)的區(qū)域，可以利用載波池的工作原理，采用時(shí)間策略在部分時(shí)間段關(guān)斷直放站下行功放射頻開關(guān)，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。用戶可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)管界面或設(shè)置自動(dòng)開關(guān)對(duì)載波池遠(yuǎn)端機(jī)上下行鏈路開關(guān)進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)遠(yuǎn)端基站載頻繁忙，話務(wù)量大，需要載頻支援時(shí)，設(shè)置開啟射頻信號(hào)開關(guān)，則近端基站的載頻資源通過載波池系統(tǒng)被傳輸?shù)竭h(yuǎn)端基站。當(dāng)遠(yuǎn)端基站話務(wù)量小，沒有載頻需求時(shí)，設(shè)置關(guān)閉射頻信號(hào)開關(guān)，則遠(yuǎn)端基站的調(diào)度載頻資源被剝奪。

小型化設(shè)計(jì)

采用多密度載波和射頻寬帶技術(shù)實(shí)現(xiàn)單模塊支持4～6個(gè)載波，同等容量下直放站體積更小，重量更輕，備電等配套要求更低。整機(jī)體積可以減小為原體積的1/2到1/4，節(jié)省鋁外殼材料，降低稀有金屬的用量；精減無源器件鍍銀工藝，節(jié)省銀材料，減少環(huán)境污染；減少內(nèi)部饋線鏈接，節(jié)省銅材料。提高電源轉(zhuǎn)換效率，整機(jī)總電源采用高效開關(guān)電源，減少功率損耗；整機(jī)中所有模塊內(nèi)部電路均采用高效開關(guān)電源供電；在設(shè)備電源選型設(shè)計(jì)當(dāng)中，重視電源轉(zhuǎn)換效率，從而達(dá)到低能耗的目的。

未來直放站趨于微型化

在日照充足的地區(qū)，例如我國的內(nèi)蒙西部、甘肅西部、新疆南部、青藏高原等地，其年平均日照時(shí)間大于1800小時(shí)，年總輻射量大于440kJ/cm2，具有豐富的太陽能資源，可以利用太陽能供電系統(tǒng)為直放站供電，從而減小電能消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。太陽能供電系統(tǒng)主要由太陽能電池板、控制器、蓄電池組成。在太陽能供電系統(tǒng)中，直放站由蓄電池組供電，維持正常的運(yùn)作。無日照、陰雨天氣時(shí)由蓄電池組為直放站設(shè)備供電。當(dāng)天氣晴朗、有日照時(shí)蓄電池組一方面向設(shè)備供電，另一方面由太陽能電池極板方陣對(duì)蓄電池組供電，以補(bǔ)充其在無日照時(shí)間里為設(shè)備供電所釋放的電量。太陽能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。

一種新的節(jié)能降耗的精細(xì)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的方案，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)遇到小塊的信號(hào)微弱區(qū)域和盲區(qū)需要覆蓋時(shí)，以用戶個(gè)體需求為出發(fā)點(diǎn)，使用以微基站、微功率信號(hào)增強(qiáng)器（手機(jī)伴侶）等微功率、低輻射設(shè)備應(yīng)用為主的微小區(qū)域覆蓋解決方案，對(duì)小片區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)的精確化網(wǎng)絡(luò)覆蓋，這樣既將需要覆蓋的小區(qū)域以最精確的方式進(jìn)行了覆蓋，同時(shí)節(jié)省了其它網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案對(duì)資源的浪費(fèi)。由于此方案設(shè)備所需要功率較小，這類設(shè)備的一些型號(hào)甚至可以使用電腦U口進(jìn)行供電，這樣的方案當(dāng)然是一種排放較低的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。