Базовая станция сотовой связи Huawei, установленная на Эвересте, питается от солнечной энергииКрупные производители телекоммуникационного оборудования активно пропагандируют среди операторов связи идеи защиты природы, предлагая новейшие решения для развертывания ресурсосберегающих сетевых инфраструктур. Самыми последовательными адептами экологических взглядов оказались Alcatel-Lucent, Huawei и Nortel, приславшие в нашу редакцию подробную информацию о своих «зеленых» разработках.

Alcatel-Lucent

Alcatel-Lucent — член хартии ООН «Забота о климате» (Caring for Climate) — занимает достойное место в экологическом индексе Доу-Джонса (Dow Jones Sustainability Index). В 2008 году Alcatel-Lucent удостоилась серебряной награды SAM Silver Sustainability Recognition за вклад в охрану окружающей среды. Компания избрала комплексный подход к обеспечению соответствия оборудования жестким экологическим стандартам, и ее стратегия заключается в создании энергосберегающих решений на всех сетевых уровнях.

Стратегия находит отражение в интеграции аппаратных средств, разработке специального управляющего ПО, применении оборудования с эффективными системами теплообмена, снижении потерь при распространении сигнала в кабелях и беспроводных сетях, уменьшении числа базовых станций для зоны покрытия.

Для уменьшения потребляемой мощности беспроводных БС используется несколько передовых разработок. Например, для теплоотвода применяется пассивное охлаждение при низких температурах окружающей среды и воздушное вентиляционное охлаждение (без кондиционирования воздуха) — при высоких температурах. Это позволяет отказаться от традиционных систем кондиционирования, которые потребляют больше мощности, чем само телекоммуникационное оборудование. Alcatel-Lucent разработала программные средства Dynamic Power Save и Carrier Power Monitoring & Reduction для динамического управления мощностью в сетях CDMA, которые позволяют в режиме реального времени изменять потребляемую мощность БС в соответствии с проходящим через нее трафиком.

Другим способом экономии электроэнергии является максимальное расширение зоны покрытия соты за счет оптимального планирования сети. Технология формирования луча Beamforming, использованная в решении Alcatel-Lucent для сетей WiMAX, позволяет на 40% уменьшить число базовых станций при организации покрытия заданной площади. В результате значительно снижается общая энергоемкость сети. Применение трансиверов Alcatel-Lucent Twin TRX существенно расширяет зону покрытия сайтов GSM, благодаря чему можно на 30–50% (в зависимости от конфигурации сети) уменьшить количество БС, необходимых для обслуживания абонентов — и тоже снизить потребляемую мощность.

Экологический подход, реализованный в решении Alcatel-Lucent Distributed Base Station (распределенная базовая станция), повышает гибкость развертывания сетей мобильной связи третьего поколения, одновременно снижая потребление электричества и эксплуатационные издержки. В марте Alcatel-Lucent пополнила портфель продуктов для организации высокоскоростного пакетного доступа HSPA (High Speed Packet Access), представив новую распределенную базовую станцию — безвентиляторный удаленный трансивер RRH Node B с потребляемой мощностью всего 60 Вт. Выходная мощность новой базовой станции — на 50% больше, чем у оборудования предыдущего поколения. Эта платформа специально разрабатывалась с учетом увеличения объемов трафика данных, обусловленного использованием безлимитных тарифных планов на передачу данных, а также растущего количества мультимедийных терминалов 3G.

На выставке CTIA, состоявшейся в апреле, Alcatel-Lucent объявила о появлении среди ее продуктов новой распределенной базовой станции 9234 Base Station d2U Distributed, которая поддерживает стандарты CDMA2000 1X и 1xEV-DO Revision A. Эта компактная БС прекрасно вписывается в действующие сети и может устанавливаться в самых разных физических условиях (на вышках, стенах зданий и крышах), не занимая места в помещении оператора. Она разделена на отдельные блоки — базовую часть (baseband unit) и удаленные радиовыносы (remote radio heads, RRH), которые содержат в себе радиочастотные компоненты.

Разделение базовой части и радиочастотных компонентов — альтернатива традиционной организации сайта с макросотой, дающая ряд преимуществ. Расстояние между базовым блоком базовой станции и удаленными выносами может достигать нескольких километров. В результате оператор получает отличные возможности гибкого размещения оборудования в сложных условиях (при отсутствии свободных площадок) и создания сплошных зон покрытия. Благодаря применению высокоэффективных усилителей повышенной мощности наполовину снижается энергопотребление (по сравнению с оборудованием предыдущего поколения), уменьшается число систем, требуемых для покрытия аналогичной площади.

Низкое энергопотребление открывает возможность использования альтернативных источников энергии для питания БС. Автономные решения с применением фотогальванических панелей позволяют устанавливать БС в труднодоступных неэлектрифицированных районах. Alcatel-Lucent уже развернула в мире 200 базовых станций на солнечных батареях. Оборудование этого производителя может также запитываться от гибридных солнечно-ветряных генераторов, генераторов на биотопливе (на основе растительного масла), топливных элементов и накопителей энергии на сжатом воздухе.

Huawei

Компания Huawei для уменьшения вредных воздействий, оказываемых системами связи на окружающую среду, занимается разработками по трем основным направлениям.

Первое предусматривает выпуск экологичного оборудования, позволяющего значительно снизить воздействие на окружающую среду при производстве, установке, использовании и утилизации. Основными показателями экологичности средств связи, считают в  Huawei, являются их энергопотребление, массо-габаритные параметры и рабочий диапазон температур, который дает возможность обойтись без систем кондиционирования или минимизировать потребление электроэнергии этими системами.

В сетях мобильной связи и радиодоступа великолепно проявили себя разработанные в Huawei распределенные базовые станции, выпускаемые с 2005 года для стандарта UMTS, а с 2007 года — для GSM и WiMAX. Вскоре в производство будет запущено семейство распределенных базовых станций DBS3900, поддерживающих стандарты GMS, UMTS, CDMA, WiMAX на единой платформе.

Генерирование радиочастотных сигналов в непосредственной близости от антенн позволило значительно улучшить КПД этих базовых станций и снизить их энергопотребление. Разработанные в Huawei усилители мощности с КПД более 40%, многоканальные приемопередатчики и целый комплекс программных функций, которые позволяют свести к минимуму время и мощность работы передатчиков, позволили в 2007 году снизить мощность, потребляемую одной базовой станцией стандарта GSM в конфигурации S4/4/4, до 950 Вт (при средних показателях в отрасли 1600 Вт).

В 2008 году потребляемая мощность такой конфигурации была доведена до 500 Вт. Компактные размеры и небольшая масса распределенной БС минимизируют воздействие на окружающую среду при производстве, транспортировке и установке оборудования. А поддержка диапазона рабочих температур от – 40 до +55° C позволяет отказаться от использования воздушных кондиционеров, потребляющих более половины электроэнергии стандартного сайта.

В 2007 году Vodafone назвала решения Huawei самыми эффективными с точки зрения потребления электроэнергии. Такому успеху способствовали и специализированные программные разработки. Например, система интеллектуального управления мощностью излучения базовых станций Huawei включает в себя функции Priority BCCH TRX (приоритетный выбор для связи приемопередатчика с широковещательным каналом управления), Power Amplifier Shutdown (отключение питания неиспользуемых усилителей мощности), TRX Shutdown (отключение питания неиспользуемых приемопередатчиков), Positive Power Control (снижение уровня мощности до минимально возможного) и др. Активация этих механизмов помогает на 20% снизить энергоемкость БС.

Второй вектор деятельности Huawei в экологической плоскости нацелен на создание эффективных вспомогательных систем. Так, системы электропитания, поставляемые компанией, позволяют использовать альтернативные источники энергии (в том числе солнечную и ветровую), а также топливные ячейки и биотопливо. Например, электропитание базовой станции Huawei, установленной в прошлом году на высочайшей горе Эверест, полностью осуществляется за счет солнечной энергии.

Не менее важно применение интеллектуальных систем охлаждения. Так, системы естественного охлаждения, поставляемые Huawei, позволяют охлаждать оборудование уличным воздухом (если его температура не превышает 27° C), что снижает энергопотребление сайтов на 30–70%.

Третье направление развития операторского оборудования Huawei предполагает создание экологичных сетевых решений, позволяющих предоставлять абонентам полный объем услуг путем уменьшения количества устанавливаемого оборудования в сети. Применение подсистем базовых станций Huawei увеличивает радиус соты на 20% по сравнению с конкурирующими решениями, а площадь зоны обслуживания — на 40%.

Nortel

Продукция и услуги Nortel тоже нацелены на более эффективное потребление электроэнергии и уменьшение доли вредных выбросов в атмосферу. Это в полной мере относится к некоторым системам передачи данных, признанным специалистами Tolly Group экологичными решениями и позволяющим уменьшить энергопотребление чуть ли не в два раза.

Кроме того, Nortel продолжает инвестировать в развитие технологии CDMA. Примером экологичного подхода компании является разработка базовых станций нового поколения, рассчитанных на работу с тремя несущими и тремя секторами в режимах EVDO и 1X. В этих БС используется современная компоновка, снижающая затраты на установку и обслуживание. За счет применения новых радиомодулей энергопотребление этих станций уменьшается на 40–60%.

Среди «зеленых» решений Nortel нужно упомянуть и оригинальные программные средства, такие как калькулятор энергетической эффективности Energy Efficiency Calculator. Он позволяет выстраивать сценарии развертывания сетевых конфигураций с учетом используемого оборудования, затрат на его охлаждение, местных тарифов на электроэнергию и других факторов. Калькулятор предоставляет средства для расчета потребностей сети в электроэнергии и поиска путей ее экономии.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями