通信运营中的电力控制问题与解决办法

 （以中国移动为例）

关键字：傲视恒安，用电设备，供电控制，节能降耗，通信运营，远程基站
一、 电力节能，重中之重
    据了解，电力消耗在通信运营企业能源消耗中占很大比例，节能减排工作的重点是节省电力。
    以中国移动为例，目前中移动的能源消耗中电力占比约为87％，汽油所占比例约4％，天然气为3％。而电力消耗的大户是来自基站耗电，中移动拥有全世界最好的网络覆盖，用超过20万个基站覆盖了97％以上的人口，包含3万个贫困的村落。今年贵州、湖南、江西雪灾造成大面积电力中断，也使得中移动2.2万个基站一度停止服务。不难看出，电力对移动通信意味着什么。有数据表明，中移动2007年消耗了76亿度电，比2006年增长18％，其中基站消耗了73％的电力，通信机房耗掉了15％电力，所以节约电力是移动运营商节能减排的主要行动。
    中国移动表示，我国的通信网络中已有上万台的交换机、几十万的移动基站，为保障通信设备的不间断运转，网络设备所需的电力等能源需求日益增长。“节能减排不仅是打造企业软实力，也是企业公民重要的责任与义务。”到2010年，力争实现节能80亿度电的目标，这是中国通信运营企业首次制订并发布节能减排指标,也是中国移动2008年的“五大责任工程”之一。
二、 通信运营控制问题的方方面面
1   核心机房与远程基站的控制问题
    着近年来各种交换、冗灾、传输、数据、计费、经分等设备的大量增加，很多核心机房装机密集，走线槽道增多，机房内电缆密布，机房空间严重不足。同样，各省市大量架设的移动基站也在大量增加。目前存在的问题主要是是设备点过多，分布严重零散，有些偏远地区基站不便于管理甚至无人管理，同时也难于进行集中控制和异地管理。
    况且，机房环境条件要求严格，且对人体健康有一定威胁，难于全天候人工进驻进行维护工作，并且机房和基站的工程建设难度大、周期长，人工测试成本高。而传统的PDU等电力控制设备，材质差，能耗大，功能单调，不能满足坚固耐用、简洁方便、远程控制和智能管理等需求。
2   电子通信渠道与网络服务的管理问题
    电子渠道的建设应配备相应的设备，以充分发挥短信营业厅、网上营业厅等网络平台的作用，使电子营业厅成为服务客户的主渠道。目前，客户使用电子渠道办理业务的比例也已接近30％，5万余个农村移动服务站使客户在感受到中国移动不间断的方便快捷服务的同时，大大减少了传统消费方式对各种资源的无效消耗。因此，性能优良稳定的服务器对于电子平台的建设和维护至关重要。自然，只靠原有的人工实地管理是远远达不到理想要求的。因此，如何保证对相关设备的7×24小时实时监控并最终实现对相关设备的远程管理，监控设备供电与机房设备点的环境状态，并最终确保网络服务完全具备通畅性和不间断性，将是通信运营商下一步的工作重心。
    另外，从易观国际近期发布的一份研究报告称，第三季度中国移动飞信在国内即时通讯市场的座次已上升到第四，紧跟腾讯QQ、新浪UC和微软MSN之后。而基站对于即时通讯发挥着重要的作用，一旦基站设备出现故障或者因长时间运行造成设备过热等原因引起设备宕机，就需要耗费大量人力物力予以协调解决。尤其对于偏远的站点，维修工作更会面临人手不够或者无法在第一时间内赶到并及时重启设备等问题。
3   大量能耗与绿色环保的节能问题
    随着我国通信业的发展，通信网络的不断扩容，网络设备对能源的消耗日趋加大，使运营商逐渐成为占有绝对比例的“耗能大户”。有资料显示，全国通信网络年耗电已达200亿度。更为严峻的现实是，随着客户规模的不断扩大，网络设备还会相应增长。如果顺其自然发展，将来电能的消耗将是惊人的。
    以分布全国各地的移动通信基站举例。中国目前有超过40万个移动通信基站。按照中国移动的统计，基站耗电占70%以上。基站机房电费支出增大，基站电费成本高。根据资料统计显示，2002年某省移动地区138个基站电费支出为212万元人民币，2003年238个基站电费支出超过580万元人民币，平均每个基站机房的电费支出增加了58％。而基站耗电主要是主设备耗电和配套中的空调耗电，且人工实地管理的任务艰巨，因此在解决基站节能环保和远程控制这两个核心问题时，必须先从控制远程设备的供电开始。
4   WLAN等移动增值业务的拓展问题
    移动通信主要经营移动电话通信（包括话音、数据、多媒体等）、IP电话及互联网接入服务等业务。以WLAN为例，商务人士和知识人士对于无限业务移动办公、收发电子邮件以及处理日常各种事务的要求日趋强烈，促进了中国移动WLAN等增值业务的飞速发展。
    目前该业务逐渐覆盖至全国各大中型城市，一个中等城市的WLAN设备点有几十到几百个，主要集中在大学校园、高级酒店或宾馆、咖啡馆、机场、车站等场所。随着业务量的不断增加，WLAN设备点呈几何级增长。但由于国内WLAN设备运行的环境以及设备稳定性等方面都没有达到高端电信级运营商的要求，其设备经常会发生宕机现象。另外，由于WLAN设备分布广散，当某一设备宕机时，运维人员很难在第一时间赶到现场解决故障，这就大大影响了中国移动的服务品质。而仅仅靠简单增加人力也不是对于此类问题的最终解决办法。

三、问题解决
    对中移动来说，节约电力的措施主要有两个方面：一方面是寻找替代清洁能源。另一方面，从现有网络设备以及未来将采购的设备着手，以降低能耗为目标。
在此过程中，网络电源控制技术的出现从一个新的支点来推进了通信运营产业的发展和飞跃。傲视恒安科技（北京）有限公司的网络电源控制系统能从“智能管理”和“远程监控”两方面来解决上述问题。
1   智能管理
    首先，网络电源控制系统增加了传统PDU、PCU设备所不能提供的智能管理控制模块，可以在系统权限内控制用电设备的电源开关，并对其下联端口的供电情况进行查询、连通、断开或重启。其次，它使用自主研发的控制芯片构成了可以计划管理的电源分配单元，可以提供主动侦测服务，可以制定周期性、定时性的任务管理，也可以根据设定的触发条件来控制相关用电设备。另外，网络电源控制器还提供用电查询、温湿度查询、日志备案以及完全用户精细化管理的功能，方便用户自我管理和对设备周边环境的查询，便于设备部署和网络规划，同时也为节能环保提供耗电、耗能的参照参数。它具有最精细的管理粒度和最人性化的控制方法，满足各种用户对各种电力分配节点的灵活控制，使用户真正体会到智能管理的新感觉。其他诸如双电源输入、独立保险、智能报警等独特而实用的功能也为通信设备或平台的良性运行提供了保证。
2   远程监控
    网络电源控制器的另外一个主要特性就是能够进行远程在线监测和控制。
    通过引入以太网络、多途径无线网络、语音服务等新颖的通讯手段，使用独有控制芯片构成了可远程控制的电源控制系统。用户无论身处何地，只要能连入相应网络，输入权限分级密码登陆到管理界面，即可直接或通过计划任务在指定时间内控制设备的电源情况。无需派遣人员到场操控，节省不必要的时间浪费和人力成本开支，真正实现了省时、省力、省钱、省事。
    因此，网络电源控制系统在移动通信的广泛应用，不仅可以使移动通信建设减少不必要的工期延长，也便于设备点的智能维护，有助于全面实现数字化IP管理，与国际接轨，打造移动通信绿色产业链。

四、预期解决效果
   通信运营中的各级主要用电设备都有必要用到网络电源控制系统系列。使用效果预期如下：
1   设备IP化，被动变主动
    由于通信运营必须提供给用户7×24小时不间断的服务保证，但在一般情况下，运营商的服务器在遭受意外攻击或运行较长时间以后，容易发生系统宕机等设备故障。为此，机房安装网络电源控制器，不仅能解决因长时间运行或局部高温等原因引发的宕机、瘫痪等重大故障，缩短故障响应时间，而且，能获得宝贵的技术故障排除时间，使故障对于运营业务的影响降到最低。
2   量化管理，超细化备案
    伴随数据中心对供电系统的可靠性及可管理性要求越来越高，通信运营需要对信息设备的供电系统进行更可靠、更灵活的配电、更精细化的管理、更准确的成本消耗。
    网络电源控制系统是专门此设计的工业级智能电源分配单元，集机房配电、隔离、接地、监测、管理于一体，能显著提升机房供电系统的安全性；能有效避免因使用民用插座引起的服务器死机、短路问题；可以对每一个机柜的用电及电源开关状态进行即时监测，并根据用户需求提供每月的报表管理功能，将机房配电系统完全纳入机房管理系统；更具有人性化设计，可根据用户的需要提供在线热插拔开关，实现简单而又灵活的配电。
    通过网络电源管理平台可以准确即时地了解用电设备用电数据和环境监测数据（温湿度）的统计，可以全面管理设备管理信息和用户使用情况并进行超细化备案，便于数字化管理，同时也便于设备集中化远程管理和相关网络规划工作的部署与调配。
3   远程控制，一点控全局 
    针对核心网机房设备众多和通信基站分散严重等问题，网络电源控制系统能够帮助维修技师或值班管理员在不需要到达设备现场的情况下，仅仅在值班机房内，就可以用最短的时间，通过Web界面或移动内部的专线网络来操作PowerBox网络电源控制器工作网络内级联的任意位置的服务器、信号传输设备和用电设备，并且可以通过与PowerBox相配套的RPDU智能管理系统软件平台来定时、定任务操作相关设备，最大程度上帮助值班人员和维修技师轻松实现异地远程异地控制管理和控制，也就是说可以随时随地进行对远程基站的用电设备进行管理。
    采用网络电源控制器这种先进管理设备，不但方便省力、提高工作效率，而且最大限度上节约了成本，这样也就大大减小了人工到场维护的几率，无需轻易出动人力、车费物力等成本，只有基站内的设备硬件损坏或真正需要检修时才需动用专门的外出维修队伍。
4   安全节能，工作新效率
    网络电源控制系统可以促进机房供电系统、空调系统、监控系统和机架系统的一体化均衡，使整个机房简洁明亮。它能够减少通信机房细节处盲点造成的损失，提升中间供电单元的品质保障，减缓供电系统面临的庞大压力，促进供电系统的安全性。工作方式，真正做到“健康工作”的高效管理。
    如果综合考虑因此而节约的设备投资、场地费、人工成本、能耗费和维护费等因素的话，使用恒安网络电源管理系统后的社会效益、经济效益和环境效益等综合效益是相当可观的。

五、结语
    网络电源控制系统（PowerBox）又叫智能PDU、RPDU、智能电源、机架式电源分配单元，是由傲视恒安科技（北京）有限公司专门针对互联网数据中心供电系统而自主研发生产的新一代智能电力分配管理设备，也是目前国内首款，同时也是世界上除美国Avocent产品之外具有“条件触发任务”的高级远程电源控制产品。对国内市场来说，它是个新概念和新产品。
    当今数据中心日益增多的用电设备管理问题、主要设备宕机问题等都给电信通信运营商和大型的企业用户带来众多困扰和巨大经济损失。傲视恒安网络电源控制系统PowerBox具有可提供适时、详尽的端口级电源信息的功能，能够将管理权限细化到每个供电端口，对用电设备进行远程控制和智能化管理，并对电流、电压值、温湿度等进行实时查询，打破了同类产品通常只能将一个设备做为电源概况整体查询的市场现状。
    数据中心或IT基础设施中心的管理人员或其他用电设备的使用人员均可以借助RPDU智能管理系统软件，查询每台用电设备实际消耗的电能，并能对单个机柜空间的微环境进行查询和监测，随时了解设备周边的温、湿度等环境信息，有效避免机房的空调系统仅对大环境监测而遗忘实际存在的散热死角，确保重要的服务器和其他主要设备的供电安全。
     PowerBox对于所有电信通信运营商来说都是很好的附加设备，因为它基于实际的设备负载并提供准确信息，本身耗电量极低，每台设备功率仅为5W，设备发热量可以忽略不计，不占用过多运营成本。简单便捷的操作可以正确安排基础供电设施的规模并对用电设备进行更好的管理，实现远程电源管理，使管理人员能够在任何地方了解和调整用电设备消耗的电能，不必再到现场进行实地查询，这就大大缩短了平均维修时间，提高了生产率，并为运营商创造出巨大的经济效益和社会效益。