為了滿足社會公眾和政府管理部門對電信運營商的節(jié)能減排要求，以中移動為代表的各大運營商正在積極開展“綠色行動計劃”。其中，基站設備的能源消耗占到了整個移動通信網絡設備能源消耗的90%，是節(jié)能減排需要關注的重點。 何為“綠色基站” TriQuint Semiconductor公司亞洲區(qū)銷售總監(jiān)林偉儀認為，“綠色基站”的定義其實是一個主觀的看法。從目前掌握的情況來看，網絡運營商和基站設備供應商為了達到更高的效率已經達成了共識：將3G/4G基站的工作效率提高10~20%作為目標，從而能夠有效降低功耗，并減少對環(huán)境的不良影響。 “基站有各種形狀和尺寸，功耗取決于很多因素，如發(fā)送和接收通道的數(shù)量、覆蓋面積、通信協(xié)議等。因此我不能籠統(tǒng)地概括所有基站產品的平均功耗。不過，舉一個例子作參考，一個典型擁有12個收發(fā)通道的GSM/EDGE基站的一般功耗為800~1000W。”林偉儀說。 恩智浦多重市場產品部大中華區(qū)射頻功率器件高級產品市場經理卓英浩則表示，“綠色基站”確實是近幾年非常受關注的概念之一，是把綠色環(huán)保理念貫徹到基站的設計之中(包括整合基帶和射頻的室內/室外型宏基站，以及目前非常熱門的射頻拉遠單元RRU)。扼要來講，所謂的“綠色基站”至少應該具備以下特點：1.在能源日益緊張的今天，移動基站的電能消耗要低；2.在很難獲取安裝站址的大城市，基站的配套(比如空調、機房面積等)要求要低。 卓英浩表示，基站功耗完全取決于其采用的標準和配置，并沒有一個通行的數(shù)據(jù)。舉例來講，比較老的GSM 900M 12個載頻配置的宏基站采用單載波功放，基站本身的功耗約在2000W以下。如果加上相應的配套設備的功耗，會在3000W以上；較新的TD-SCDMA 8通道RRU，由于多種新技術的采用，其基站功耗大約在200W以下。

林偉儀：下一代基站在保持同等功能性的情況下，功耗應該能降低到原來的一半。Nlresmc

“運營商當然希望基站的功耗越低越好。但站在技術可行的角度，對于設備廠商來講，每年有平均5~10%左右的降低就很不錯了。”卓英浩說道。相對而言，林偉儀的回答似乎顯得更具進攻性，“按照TriQuint目前在PA技術上的進展，我認為下一代基站在保持同等功能性的情況下，功耗應該能降低到原來的一半?！绷謧x認為，目前國內外在構建“綠色基站”方面面臨的最大挑戰(zhàn)來自于高效率電源放大器的稀缺。之所以做出這樣的判斷，他當然有著自己的看法。“現(xiàn)有大多數(shù)基站采用的傳統(tǒng)LDMOS技術是出了名的低效率，其典型的工作效率性能只有25%。即使是最新的Doherty配置的系統(tǒng)也是很費勁地才能達到35%左右。” 來自TriQuint的消息稱，為了滿足未來綠色基站的需求，該公司調查了高效率化合物半導體技術在基站功率放大器(PA)中的應用，如GaN和GaA，得出的結論是：高壓異質結雙極晶體管GaA是將PA效率提高到50%以上的最佳和最可靠的技術。 林偉儀同時指出，系統(tǒng)架構和網絡基本建設費用(CAPEX，capital expenditures)也是綠色基站部署面臨的挑戰(zhàn)。 運營商一般需花很多年來攤銷對網絡部署的投資，因此盈利能力和成本的考慮對于新設備的使用也起到非常重要的影響。目前的經濟危機毫無疑問將延遲新的綠色基站在一些市場的部署進度?！暗覍χ袊袌龅那熬笆欠浅酚^的，考慮到中國政府頒發(fā)了3G牌照以及一系列經濟刺激計劃，個人認為將幫助加速綠色網絡普及進程。不像有些‘綠色’投資存在高投入、低產出的弊病，新的高效率基站設計因其更低的功耗和整體系統(tǒng)成本的優(yōu)勢，能幫助投資者迅速回收成本。”林偉儀強調說。 飛思卡爾中國區(qū)射頻系統(tǒng)應用經理李成進對上述觀點表示了贊同。“不論是傳統(tǒng)的宏基站，還是最新流行的BBU+RRU構架的基站，都希望在更小的空間中支持更高的容量?！彼鞔_表示道，“現(xiàn)在的運營商都希望RRU的體積越來越小，以利于安裝和維護，而且要求功能越來越強還不能增加功耗，這對RRU的效率又有了更高要求?！? PA是“重中之重” 作為基站的功耗大戶，PA一般能消耗基站中一半或以上的電源。林偉儀稱，相比LDMOS技術，TriQuint正在利用HV-HBT GaA半導體工藝開發(fā)新型高效率PA產品，據(jù)稱已經實現(xiàn)了在某些條件下達到LDMOS PA 的兩倍效率的性能。他同時透露說，TriQuint正在與主要系統(tǒng)伙伴就此技術進行緊密合作，將在今年晚些時候向市場推出相關產品。 恩智浦作為目前快速成長起來的PA供應商，在該領域具備的實力自然不容小覷?！斑@緣于我們在芯片和電路系統(tǒng)兩個層面上做了很多功課?！弊坑⒑普f，“比如將目前效率最高的商用化第六代LDMOS通過優(yōu)化設計升級到第七代以減少功耗；開發(fā)其他的半導體技術，比如GaN。當然，我們也有包括Doherty、Class F、Envelop-tracking等在內的多項專利和研究成果，配合現(xiàn)在非常成熟的數(shù)字預失真技術，來實現(xiàn)節(jié)能降耗?！?該公司聲稱，在GSM方面，制造商通過采用恩智浦第六代LDMOS技術，再結合一些針對功放的電源管理新技術，即可為中等規(guī)模的運營商(1萬個基站為例)帶來每年4,000萬度的電能節(jié)約，等效于減少3萬噸二氧化碳的排放，或1萬輛轎車的汽油消耗量；而在WCDMA領域，則能帶來將近50%左右的能耗降低。 飛思卡爾是目前基站PA的主要供應商。李成進表示，基于該公司雙路功放管MRF7P20040H和MD7P19130H開發(fā)的新一代Doherty構架的TD-SCDMA功放，能將功率從原來基于Class AB構架的約15%提升至35%以上，是目前主要設備供應商首選的高效功放解決方案，在中國移動即將部署的第三階段TD-SCDMA網絡建設中得到了大量使用。 小身材，大智慧 很多參與3G招標的制造商普遍反映，“最大的困難不在于設備的招投標，也不在于技術的成熟度，而是基站的選址問題”。因此，以模塊為基礎擴展容量的“緊湊型基站”的概念頗為流行。“緊湊型基站在中國和其他國家是具有相當規(guī)模而且快速增長的市場，TriQuint在這方面確實有相應的產品?！绷謧x對此頗為自豪。“我們的RFIC和MCM產品、高線性陣容、更低功耗的HV-HBT PA，這些對遠程或緊湊型基站都是理想的選擇?！?此外，他還從PA電源管理未來發(fā)展的趨勢角度進行了闡述，認為新的基站設計應當進一步使用先進的數(shù)字控制以實現(xiàn)“包絡線追蹤”PA配置，從而確保PA一直處于最大的偏壓狀態(tài)，以實現(xiàn)最高的效率。據(jù)稱，TriQuint HV-HBT晶體管在包絡線追蹤配置中達到了57%以上，創(chuàng)了目前的記錄。 “基站小型化的需求轉化到功率放大器上，就是如何實現(xiàn)更高的效率和集成度?！弊坑⒑普J為，恩智浦是目前唯一一家能夠實現(xiàn)集成Doherty的器件廠商，集成Doherty使功率放大器的匹配等設計環(huán)節(jié)更為緊湊，自然能降低成本。 “飛思卡爾一直倡導在提升功放效率的同時也要減小系統(tǒng)的體積，像開發(fā)雙路器件就是一個很好的實例。”李成進表示，除將傳統(tǒng)Doherty構架功放所需的兩個功放管集成在一起，最新一代的雙路IC解決方案更是把功放的驅動級和末級都集成到了一起，原本需要四個器件的構架現(xiàn)在只需一個IC就可以解決，大大降低了成本。