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XXXX运营商WLAN热点接入设备测试方案
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行业下载排行热点WLAN AP设备能效及指标评估方法的研究--《2013年中国通信学会信息通信网络技术委员会年会论文集》2013年
热点WLAN AP设备能效及指标评估方法的研究
【摘要】：随着运营商加大了WLAN热点建设,现网中大量AP设备的节能成为通信行业的一个重要议题。本文参照了我国以及欧盟、美国、日本等国的现行同类产品评估体系和测试标准,对无线宽带接入网的热点AP设备的能效评估方法和指标要求进行了研究,采用时长加权的方式建立了AP能效评估的模型。另外,通过对实际设备的能耗测试,对不同形态、不同工作状态下的功耗情况进行了对比分析,给出了节能的具体建议。我国通信行业年耗电量已达300亿千瓦时以上,耗电量不容忽视。新兴市场用户的增加以及发达市场带宽的提升必然带来网络的扩容,导致能耗需求的不断扩大。能源单价上涨及设备总能耗上升的同时也带来了长期的财务压力。热点AP设备作为无线宽带接入网的重要组成部分,已广泛应用于无线城市建设,同时作为分流3G的有效手段,已受到各运营商的重视并得到大规模部署。建立一套行之有效的AP设备能效评估方法和指标要求作为节能减排任务的一部分已刻不容缓。目前国内外尚无关于对热点AP设备的能效评估方法的标准或权威研究报告,关于AP设备的节能参数和测试方法的相关研究也寥寥无几。本文将就热点AP的能效评估体系进行探索,希望得到一套科学的、行之有效的能效评估方法及指标要求。基于运营商目前全面部署IEEE 802.11n技术的集中控制型AP(俗称"瘦"AP)设备,本次就以IEEE802.11n AP设备为研究对象进行能效评估研究。将IEEE 802.11n AP设备分为如下5种类型。设备类型1:集中控制室内放装型单频IEEE802.11n AP。设备类型2:集中控制室内放装型双频IEEE802.11n AP。设备类型3:集中控制室内分布型IEEE 802.11n AP。设备类型4:集中控制室外普通型单频IEEE802.11n AP。设备类型5:集中控制室外回传型双频IEEE802.11n AP。AP设备的功耗构成主要由核心功能模块、射频(Wi-Fi)模块、局域网(LAN)模块和电源模块这4个基本功能模块组成并叠加其他辅助模块(如防雷模块、加热模块)的功耗而成。AP设备在不同的工作状态下会产生不同的功耗,为此建立了一套AP设备整机功耗评估模型,以便对AP功耗有一个整体了解。本文定义AP设备的3种工作状态:全功耗功率状态(full-power)、低功耗状态(low-power)、待机状态(standby)。首先获取3种工作状态下的功耗,然后对3种工作状态下功耗各分配一定的权重,以得到整机功耗PAP以及对应的AP设备整机能效比值(energyefficiency ratio,EER)。为了更好地引导热点AP向节能降耗方向发展,将AP能效比值(EERAP)按照不同的能效区间划分为5个等级。能效比值越小,说明能效利用率越好,能效等级越高。在这次根据不同的配置类型(厂商、设备类型、设备形态、供电方式、速率模式、功耗状态),分别对3个主流WLAN厂商提供的14个样本类型分别进行了118个用例(第1家设备厂商)、57个用例(第2家设备厂商)以及84个用例(第3家设备厂商)的测试和数据采集。本次分析结论基于以上3家的测试结果。通过本次测试可以看出以下几点。相同厂商、不同类型AP设备之间的功耗差异较大;相同类型设备、不同生产厂商之间AP设备的功耗也存在较大差异。"待机状态"的功耗要远低于"低功耗状态"和"全功耗状态",同一产品待机状态比工作状态至少要低20%～45%左右的功耗。从测试结果可知:无论何种类型(类型1、类型2、类型3、类型4、类型5)、何种供电方式(POE、直流)、何种设备形态(FIT、FAT AP),当速率模式在MCSO时功耗最大。本次研究中对部分样品分别采用了PoE和直流供电方式进行测试,通过对不同设备类型及不同设备形态的测试结果分析,供电模式与实际功耗的高低之间暂未发现显著关联。另外,由于行业内同一款分别支持两种供电方式的设备样本量过少,所以该结论有待进一步证实。部分AP可直接关闭(断电)射频模块的供电,从测试结果来看,物理关闭或断开射频模块电源,可在待机功率的基础上再节省一定数量(0.7～4.64 W)的功耗。从测试结果分析可知,AP设备的能耗主要与工作状态有关,待机状态下整机功耗超过低功耗/全功耗状态下整机一半功耗或接近低功耗/全功耗状态下整机功耗,在一般热点区域,AP设备的应用是有规律的,象机场、火车站、高校、商务楼等,白天及晚上使用频率较高,但在下半夜就处于待机状态,若通过远程关闭AP上联设备(如交换机)端口等方式,将AP整机断电,那对于全国有上百万个热点AP设备而言,一年节省下来的电费将是非常可观的。随着各国关于无线城市的推广以及宽带中国战略目标的建设,国际、国内运营商都在加大WLAN的建设力度,热点AP数量远远超过百万台。本文希望通过建立一种科学有效的AP能效评估体系和测试方法,满足业界关于AP能效评估的要求,并根据能效分级制度引导厂商开发更多绿色低功耗的AP设备。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TN925.93【正文快照】：
热点WLAN AP设备能效及指标评估方法的研究@高波$中国电信股份有限公司上海研究院!上海 200122
@吴非$电信科学技术第一研究所!上海 200032
@林睿$中国电信集团公司!北京 100032
@沈成彬$中国电信股份有限公司上海研究院!上海 200122随着运营商加大了WLAN热点建设,现
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