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GBT 29239-2020 移动通信设备节能参数和测试方法 基站.pdf

下列术语和定义适用于本文件， 3.1.1 功耗powerconsumption 通信产品在指定条件下正常工作的输入功率。 3.1.2 节能参数 energy efficiency metrology 通信产品节能分级的依据，包括功耗、能效及辅助性参数。 注：其中功耗和能效是节能分级的最主要依据

节能技术energyefficiencytechnology 可降低设备功耗或提高设备能源使用效率的硬件或软件技术。 3.1.4 忙时负荷 traffic load of busy 参考高业务量时网络平均业务负荷。 3.1.5 能效 energyefficiency 通信产品的有用输出能量与输入能量之比，体现通信产品的能量有效转化效率。 3.1.6 输出功率 outputpower 在不同参考业务负荷模型下测量机顶输出的功率加权平均值或满负荷下测量机顶输出的功率值 仅用于LTE基站）。 注：它是衡量通信产品功能贡献的主要参数。为满足一定的覆盖和容量，基站通常需要保证一定的机顶发射功率， 3.1.7 闲时负荷 trafficload of low 参考低业务量时网络平均业务负荷。 3.1.8 中等负荷 trafficloadof medium 介于参考高业务量和参考低业务量之间的网络平均业务负荷。 3.1.9 满负荷 trafficload offull 所有的时域间隙和频域资源块都发射.使输出射频负荷达到100%的网络业务负荷

基站整机的节能参数可通过以下参数衡量 基站的功耗

GBT 3098.25-2020 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金紧固件选用指南.pdf基站整机的节能参数可通过以下参数衡量 基站的功耗

基站的输出功率； 基站的输入输出功率比 其中基站的功耗为在不同参考业务负荷模型下测量的输入功率加权平均值或满负荷下的输入功率 值（仅用于LTE基站）；基站的输出功率为在不同参考业务负荷模型下测量机顶输出功率的加权平均值 或满负荷下测量机顶输出功率值（仅用于LTE基站）；基站的输入输出功率比为基站的功耗与基站的机 顶输出功率的比值。 基站重要部件的节能参数可通过以下参数衡量： 分布式基站的射频拉远单元的输出输人功率比； 一分布式基站的主设备的单位载扇功耗； 电源交流直流转换损耗， 基站重要部件的能效对整机能效有较大影响，这些参数可作为评估基站能效的辅助性参数。 节能参数计算示例参见附录A。

基站的功耗，根据基站的站型，主要包含两种模型： 一集中式基站； 一分布式基站。 集中式基站的功耗定义见公式（1）：

t BH + t MED + t LOW 式中： PBH 忙时负荷时电源输入功率，单位为瓦（W）： PMED 中等负荷时电源输入功率，单位为瓦（W）； PLOw 闲时负荷时电源输人功率，单位为瓦（W）； tBH 忙时负荷持续时间，单位为小时（h）； tMED 中等负荷持续时间，单位为小时（h）； tLOW 闲时负荷持续时间，单位为小时（h）。 满负荷测试时，Pequipment为满负荷时电源输人功率Pfull，单位为瓦（W） 分布式基站的功耗定义见公式（2）

P equipment = Pc + ZPRRU.

P BH.C · t BH + PMED.C · tMED + PLOW.C · t LOW 其中,Pc= .（3 t BH + t MED + tLOW PBH.RRU.: · tBH + PMED.RRU., · tMED + PLOW.RRU.; · tLOW PRRU.i t BH + tMED + ti.OW

.........4

Pc 基站主设备的电源输人功率，PRRU.：为第i个射频拉远单元的电源输人功率， 单位为瓦（W） PRRU.i 一 第i个射频拉远单元的电源输人功率，单位为瓦（W）； PBH,C,PBH.RRU.i 忙时负荷时的主设备和第讠个射频拉远单元的电源输人功率，单位为瓦 (W); PMED.C,PMED·RRU.i 中等负荷时的主设备和第讠个射频拉远单元的电源输人功率，单位为瓦

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（W）; PLOW.C, PLOW.RRU.i 闲时负荷时的主设备和第i个射频拉远单元的电源输入功率，单位为瓦 (W）); tBH 忙时负荷持续时间，单位为小时（h）； tMED 中等负荷持续时间，单位为小时（h）； t1.0W 闲时负荷持续时间，单位为小时（h）。 i的取值范围由具体基站站型中射频拉远单元的数量决定。 分布式基站主设备和射频拉远单元的连接方式为星型连接。 满负荷测试时，Pc为满负荷时基站主设备的电源输入功率Pfull.c，PRRU.:为满负荷时第i个射频拉 远单元的电源输入功率PmlLERUwi.单位为瓦（W）

集中式基站的输出功率定义见公式（5）：

P'BH · tBH + P'MED · tMED + P'LOW · tLOW · (5) tBH + tMED + tLOW 式中： P'BH 忙时负荷时的机顶输出功率，单位为瓦（W）； P'MED 中等负荷时的机顶输出功率，单位为瓦（W）； P'LOW 闲时负荷时的机顶输出功率，单位为瓦（W)； tBH 忙时负荷持续时间，单位为小时（h）； t MED 中等负荷持续时间，单位为小时（h）； t 1.OW 闲时负荷持续时间，单位为小时（h）。 满负荷测试时，P'cquipment为满负荷时的机顶输出功率，单位为瓦（W）。 分布式基站输出功率定义见公式（6)：

P'BH · tBH +P'MED · tMED +P'LOW · tLOW D (5 tBH +tMED +tLOW

P RRU, .·(6) 其中P'RRu.i t BH + t MED + tLOV

单元输出功率PmBRU，单位为

4.4基站的输入输出功率比

基站的输人输出功率比为基站止常工作时满足覆盖和容量的前提下单位射频输出功率所需的输 ，反映了基站设备由电源到机顶发射的能源利用效率。 基站的输入输出功率比定义见公式（8）：

式中： Peruipaicent 根据设备类型的不同，根据公式（1)或公式（2）中得出的基站平均功耗，单位为瓦 (W); P'cquipnent 根据设备类型的不同，根据公式（5)或公式（6)中得出的基站平均输出功率，单位 为瓦（W）； 衡量基站能源转化效率的参数，取值为大于1的实数，数值越小反映能效越高，

4.5分布式基站的射频拉远单元输入输出功率日

分布式基站的射频拉远单元消耗了基站较天比例的功率。分布式基站的射频拉远单元的能效高低 对基站整机的节能有较大影响。分布式基站的射频拉远单元输入输出功率比是指射频拉远单元的电源 输入功率与射频拉远单元的射频输出功率的比值 射频拉远单元的输入输出功率比定义见公式（9）

EERRU =PRRU.:/P'RRU.

PRRU.i 根据公式（4)中得出的第i个射频拉远单元的功耗，单位为瓦（W）； P'RRU.i 根据公式（7)中得出的第个射频拉远单元的输出功率，单位为瓦（W）； EERRU 衡量射频拉远单元能源转化效率的参数，取值为大于1的实数，数值越小反映能效 越高

实际使用中，分布式基站的主设备（或称基带单元）需要搭配多个射频拉远单元以实现多个扇区和 载波的覆盖。扇区数量和每扇区载波的数量取决于具体的站型分布式基站的主设备单位载扇功耗定义 见公式（10）1

P sectorcrrier = Pc/(Nsetor X N errier)

Pc 由公式（3)中得出的基站主设备的平均功耗，单位为瓦（W）； Nector,Ncarie 基站站型所对应的扇区数量和每扇区载波数量； Psctor.carrier 衡量分布式基站的主设备能源转化效率的参数，表示每扇区载波所消耗的分布 式基站主设备功率

4.7电源的交流直流转换损耗

交流直流转换器在进行转换的过程中存在一定的电能量损耗。 电源的交流直流转换损耗定义见公式（11）：

P DC max , P DC half 交流直流转换器的标称最天直流输出功率和50%标称最天直流输出功率 位为瓦（W）； P Acmax, P Achalf 交流直流转换器的标称最大直流输出功率和50%标称最大直流输出功率又 的交流输人功率，单位为瓦（W）

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5.1.1GSM参考基站配置

GSM基站的参考基站配置： 参考站型：2/2/2，4/4/4，6/6/6，8/8/8，所有站型限单机柜方案。 时隙发射功率（有数据发送时）：单位载波参考发射功率。 单位载波参考发射功率：2/2/2时为20W，4/4/4时为15W，6/6/6时为10W，8/8/8时为8W 如某型号设备的单载波发射功率小于对应载波数的参考发射功率，厂商可以根据设备标称值 自定义单载波发射功率；如某型号设备的单载波发射功率大于对应载波数的参考发射功率， 商可以按照对应站型的参考发射功率和设备自身标称值分别进行测试。 数据类型：伪随机比特序列。 信道调制方式：GMSK。 分布式基站采用星型连接。 各载波工作频点在设备支持的频带内平均分布

5.1.2GSM参考业务负荷模型

SM基站的业务负荷模型定义见表1。

表1GSM业务负荷模型

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5.3.1WCDMA参考基站配置

WCDMA基站的参考基站配置： 参考站型：S1/1/1,S2/2/2,S3/3/3; 各载波发射功率（有数据发送时）：见5.3.2； 单位载波参考发射功率为20W,S1/1/1站型单位载波需要测试20W和40W； 数据类型：伪随机比特序列； 参考小区信道模型：见表4； 分布式基站采用星型连接：

WCDMA基站的参考基站配置： 参考站型：S1/1/1,S2/2/2,S3/3/3; 各载波发射功率（有数据发送时）：见5.3.2； 单位载波参考发射功率为20W,S1/1/1站型单位载波需要测试20W和40W； 数据类型：伪随机比特序列； 参考小区信道模型：见表4； 分布式基站采用星型连接：

一每扇区中各载波工作频点在设备支持的频带内平均分布。

每扇区中各载波工作频点在设备支持的频带内平均分布。

表4WCDMA参考小区信道模型

5.3.2WCDMA参考业务负荷模型

WCDMA基站的业务负荷模型定义见表5

表5WCDMA业务负荷模型

设备如果不支持对公共信道和专用信道功率分别独立配置，可以采用3GPPTS25.141中测试模 式1定义的信道功率配置调整基站总发射功率方式进行功率负荷的调节。闲时负荷的总功率负荷为 23.2%，中等负荷的总功率负荷为50%，忙时负荷的总功率负荷为75%。测试中需要注明设备的测试 模式不具备公共信道和专用信道功率分别独立配置的能力

5.4 CDMA 基站

5.4.1CDMA参考基站配置

CDMA基站的参考基站配置： 参考站型：S1/1/1（一个1X载波），S2/2/2（一个1X载波及一个HRPD载波），S4/4/4（两个 1X载波及两个HRPD载波），S5/5/5（三个1X载波及两个HRPD载波），S7/7/7（四个1X载 波及三个HRPD载波）； 各载波发射功率（有数据发送时）：见5.4.2； 单位载波参考发射功率：S1/1/1、S2/2/2、S4/4/4为20W,S5/5/5、S7/7/7站型为15W

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数据类型：伪随机比特序列； 参考小区信道模型：见表6； 分布式基站采用星型连接； 每扇区中各载波工作频点在设备支持的频带内平均分布。

表6CDMA参考小区信道模型

5.4.2CDMA参考业务负荷模型

站的业务负荷模型定义

表7CDMA业务负荷模型

5.5.1LTE参考基站配置

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特殊子顿配置SSP7（DWPTS/GP/UpPTS）

5.5.2LTE参考业务负荷模型

LTE基站的功率消耗可以 时负荷、中等负荷、忙时负荷和满负荷。 LTE基站的闲时负荷、中等负荷和忙时负荷的参考业务负荷模型定义见表11。LTE满负荷模型 要求所有时域时隙和频域资源块都发射，使输出射频负荷达到100%

表11LTE业务负荷模型

GB/T29239—2020表13供电电源电压参考值类型标准值测试参考值AC220 V220 V±1.5 VDC48V53V±1V6.3测试系统和参考点基站的节能参数测试系统和测试参考点如图1、图2所示。电源的交流直流转换损耗测试系统如图3所示。交流/直流功耗机项输出功率测试参考点测试参考点Abis/lub被测基站图1集中式基站节能参数测试系统和参考点集中式基站节能参数测试系统见图1。测试系统分别由集中式基站、电源、供电电路、交流/直流电表、射频功率计、射频馈缆以及Abis/Iub接口数据传输电缆或光缆组成。测试中有两类测试参考点：机顶输出功率测试参考点和交流/直流功耗测试参考点。在实际测试中，还需要调制信号分析仪检查机顶输出信号的RF指标是否正常。Abis/lub接口数据传输电缆或光缆应根据基站站型最大传输能力配置传输带宽。交流/直流功耗测试参考点机顶输出功率测试参考点交流/直流功耗测试参考点Abis/lub基站主设备射频拉远单元图2分布式基站节能参数测试系统和参考点分布式基站节能参数测试系统见图2。测试系统分别由分布式基站的基站主设备、射频拉远单元、电源、供电电路、交流/直流电表、射频功率计、射频馈缆、Abis/Iub接口数据传输电缆或光缆、射频拉远数据传输电缆或光缆组成。测试中有两类测试参考点：每个射频拉远单元的机顶输出功率测试参考点15

测试时应详细记录测试环境、电源供电、设备配置、测量结果信息。 测试环境应包含以下内容，

测试时应详细记录测试环境、电源供电、设备配置、测量结 测试环境应包含以下内容： 温度； 气压； 一湿度。 以上信息应在测试现场实测。 电源供电应包含以下内容： 基站标配供电方式； 直流电压； 交流电压和频率。 以上信息应在测试现场实测。 设备配置应包含以下内容： 基站接人技术制式； 基站结构特征（集中式或分布式）： ·集中式的设备型号和序列号：

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·分布式的主设备型号和序列号； ·分布式的射频拉远设备型号和序列号。 基站站型信息： ·载扇数量； ·各载扇的工作频点； ·单位载波标称功率。 基站的射频指标： ·调制精度（EVM、ACLR、β等值）； 接口和传输： ·Abis/Iub接口传输方式和带宽； ·射频拉远接口传输方式和带宽。 基站标配附件信息： ·散热冷却设备； ·其他。 基站应用节能技术信息（参见附录B)。 测量结果应包含以下内容： 基站忙时负荷输出功率和功耗； 基站中等负荷输出功率和功耗； 基站闲时负荷输出功率和功耗； 基站关键部件的功耗和能效（可选）

A.1基站节能参数计算

以WCDMA基站为例，被测基站为S3/3/3站型额定发射功率60W的集中式基站，设备采用直流 供电 根据6.6的测试方法，在1h的测试时间内测得基站设备的直流平均输入功耗分别为PBH=1598W PMED=719W,PLOW=396W，同时测得得基站设备的机顶发射功率分别为P'BH=40.9W，P'MED 18.9W,P'Low=9.5W。 Pequipment tBH +tMED +t LOW 24 tBH+tMED+t L.OW 24 从而，基站的输人输出功率比为：

以WCDMA基站为例，被测基站为S3/3/3站型额定发射功率60W的集中式基站，设备采用直流 供电。 根据6.6的测试方法，在1h的测试时间内测得基站设备的直流平均输入功耗分别为PBH=1598W PMED=719W,PLOW=396W，同时测得得基站设备的机顶发射功率分别为P’BH=40.9W,P"MED= 18.9W,PLOw=9.5W。

A.2电源的交流直流转换损耗计算示例

基带板智能节电，即当基站的话务量下降时，系统目动控制基站根据话务量变化动态关团或开启部 分没有负载的基带板，从而达到节电的目的。由于关断的是整个基带板的电源，所以对于下电的载频不 俏耗任何功耗。 基带板智能节电技术经常与话务优先分配技术配合使用，当网络负荷较低，比如两个载频分布在两 快基带板上，有零散的话务占用，把载波2零散的业务合并到载波1的空闲信道上去，载频2上就没有 业务了，这样就可以将载频2所在的基带板关闭，达到了节电目的。 基带板智能节电技术可以从时间和话务量两个维度上进行控制：在时间维度上可以设置基带板智 能关断的时间；在话务量维度上，以小区为单位，在一定时间范围内统计小区话务量，当话务量低于低门 限值时启动智能下电，当话务量上升到高于高门限值时停止智能下电；高门限值和低门限值之间为保护 段，避免频繁启动和停止智能下电的操作。这两个维度可以单个使用，也可以同时使用，网优人员可以 通过参数设置确定是否启动智能下电功能，并可以设置智能下电功能的启动时间段。 基带板智能节电技术，是依据话务量进行开关的，不能实时进行，一般是5min～15min为一个判 断周期，当有突发话务发生时，会造成接人失败或者掉话。因此本功能较典型的应用场景宜为周期性 校长时间话务量极低的小区，可以通过设置时间段控制开关，在晚上关断不用的载频以降低功耗，白天 再全部开启。由于时隙级功放关断技术与该技术的运用方式有冲突，可由时隙级关断技术替代该技术

B.2时隙智能关断技术

功放是载频向天馈发射功率的主要器件，由于器件线形特性限制，即使它不发射功率，也需要施加 个固定的偏置电压，使得功放工作在线性区域，即静态功耗。功放功耗还包括另外一部分功耗，即动 态功耗，有话务情况下，动态功耗发生，且动态功耗越高载频输出功率越高；无话务情况下，动态功耗为 )。而“时隙智能关断技术”就是在时隙没有话务，即动态功耗为0的情况下，进一步关断功放的静态功 耗。关断后，时隙级功放的功耗为0。时隙级功放关断可以做到各个时隙功放单独开关。相对于基带 板智能节电技术，时隙级功放关断技术控制更加精确，控制效率更高

B.3频点智能关断技术

当基站的话务量下降时，系统自动控制基站根据话务量变化动态关闭部分没有负载的频点。频 关断技术就是对于周期性、较长时间话务量极低的小区，可以通过设置时间段控制，在晚上关断 门载频来降低功耗，白天再全部开启

B.4通道智能关断技术

RRU的每个通道都对应一个功放器件，应用在室内覆盖时，一般采用有选择发射方式，只在选定 通道上发射信号，其他通道的下行不工作。通道智能关断技术在时隙智能关断技术的基础上，对

放进行单独控制，及时关闭没有发射信号的通道，达到通道智能关断的效果

3.5积极功控和不连续

积极功控在保证通信质量的同时，根据移动台与基站距离的远近，通过优化功率控制算法和参数 采用提前控制的方式和更细的功控粒度，降低动态功耗。在通信质量允许的条件下，设备可以主动降低 发射功率，并根据移动台的上行反馈，再进行更精确地调整。 DTX技术在没有语音信号传输时就停止连续发送无线信号，从而使干扰电平降低来提高系统的效 率。举例来说，在通话过程中，比如移动用户仅有40%的时间用于通话，60%的时间没有有用的信息传 递，这种情况下可以在用户没有信息传递的时间段内，基站停止发射。DTX技术下行表现为降低基站 功耗减少系统内干扰改善系统的同频干扰比

对于多载波基站，基站可以根据各载波信道占用情况和各频点的干扰情况，动态 率。多个载波之间功率共享，按需分配，在保证设备的正常通信的情况下，达到降低设

DPD技术，其原理是通过一个预失真元件和功放元件级联，这两个非线性失真功能相结合，便能够 实现高度线性、无失真的系统。数字预失真技术的难点在于PA的失真（即非线性）特性会随时间、温度 以及偏压的变化而变化，采用数字电路可以实现这个预失真器，通过增加一个非线性电路用以补偿功率 放大器的非线性。 数字预失真技术，它的优点在于不存在稳定性问题GB／T 34651-2017标准下载，有更宽的信号频带，能够处理含多载波的信号 数字预失真技术成本较低，工艺简单，便于生产。效率较高，一般可以达到19%以上，

B.8Doherty技术

Doherty技术，其基本原理是将输人信号的平均部分和峰值部分分开放大，然后合成，从而获得高 效率。Doherty放大器包括两个部分：一个载波放大器C，一个峰值放大器P。它们的合成输入输出特 性的线性区比单个放大器的线性区有较大地扩展，从而在保证信号落在线性区的前提下获得了较高的 效率。Doherty技术需要与其他线性化技术如DPD技术配合使用，当与DPD技术配合使用时效率可 达27%以上。

B.9广播控制信道节电技术

GSM基站的BCCH载波上的业务信道在没有话务的情况下可以主动降低2dB发射功率，以I 达到降低基站功耗的目的。这样全天的电力消耗得以减少。需要说明的是，BCCH节电技术只厂 晚低业务负荷时段起作用。

DB44／T 1940-2016 电子电气产品生态设计评价通则.pdfGB/T 292392020

11GB/T26262—2010通信产品节能分级导则