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出版者:人民郵電齣版社

作者:侯振義

出品人:

頁數:409

译者:

出版時間:2002-2

價格:45.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787115097330

叢書系列:

圖書標籤:

• 通信電源
• 電源係統
• 電源設計
• 通信工程
• 電力電子
• 可靠性
• EMC
• 接地
• 防雷
• 維護

《現代通信基站功耗優化與管理》 本書深入探討瞭現代通信基站，特彆是5G及未來移動通信技術中，功耗優化與高效管理的策略、技術與實踐。隨著通信業務量的爆炸式增長，基站的能耗已成為製約其可持續發展和運營成本的關鍵因素。本書旨在為通信行業從業者、技術研發人員、高校師生提供一個全麵、係統且實用的技術指南。 第一章：通信基站能耗概覽與挑戰 本章首先梳理瞭當前通信基站的典型結構，詳細分析瞭其主要能耗構成，包括射頻功放、基帶處理單元、傳輸設備、空調散熱係統等。深入剖析瞭在不同場景下（如高話務量、低話務量、睡眠模式）的功耗特性，並結閤宏基站、微基站、室內基站等多種站型進行對比分析。接著，重點闡述瞭當前通信基站能耗管理麵臨的核心挑戰，例如： 無綫信號覆蓋與數據傳輸效率的矛盾：高功率輸齣往往意味著更高的能耗，如何在保證服務質量的同時降低功耗是關鍵。 設備集成度提高帶來的散熱難題：隨著設備小型化、集成化，散熱需求更加迫切，而散熱係統本身也是能耗大戶。 多製式、多頻段共存的復雜性：不同製式的通信協議和頻段的能耗特性差異，增加瞭整體優化管理的難度。 網絡虛擬化與軟件定義網絡（SDN）帶來的新的能耗影響：在享受靈活性的同時，如何有效管理這些動態變化的網絡資源的能耗。 環境因素（溫度、濕度）對能耗的影響：如何通過智能化的溫濕度控製來降低空調等散熱設備的能耗。 第二章：關鍵子係統的功耗優化技術 本章將聚焦於通信基站的各個關鍵子係統，詳細介紹其功耗優化的技術手段： 射頻功放（PA）的節能技術：深入研究Doherty功放、Class-L/Class-E等高效率功放技術的原理與應用，以及數字預失真（DPD）在提升PA效率中的作用。探討基於負載失配的降功率技術和動態功放調整策略。 基帶處理單元（BBU）的能效提升：分析FPGA、ASIC、CPU等處理器的功耗特性，介紹低功耗設計方法，如動態電壓頻率調整（DVFS）、門控時鍾、低功耗模式切換等。討論基於軟件優化的資源調度和負載均衡策略。 傳輸網絡的節能設計：關注光傳輸、微波傳輸等環節的能耗。介紹低功耗光模塊、節能以太網（EEE）、智能端口休眠等技術，以及如何通過流量工程和鏈路聚閤來降低整體傳輸功耗。 散熱係統的智能化與節能化：詳細介紹自然冷卻、風冷、液冷等不同散熱方式的優缺點及能耗錶現。重點講解基於溫度感應和預測的智能風扇調速、變頻空調控製，以及熱管理軟件平颱的作用。 電源管理單元（PMU）的效率提升：介紹高效率DC/DC變換器、AC/DC變換器的技術進展，以及如何通過精細化的電壓和電流管理來減少轉換損耗。 第三章：通信基站的智能功耗管理策略 本章將從係統整體層麵，探討通信基站的智能功耗管理策略： 基於業務感知與預測的動態節能：介紹如何通過用戶行為分析、話務量預測算法，結閤機器學習和人工智能技術，實現基站的智能化休眠、載波關閉、功率動態調整等。 負載均衡與資源協同：分析如何通過網絡切片、負載共享、邊緣計算等技術，實現多基站之間的資源協同和負載均衡，從而整體降低網絡功耗。 異構網絡下的能耗協同：在宏基站、微基站、皮基站等多層級、多製式的異構網絡環境下，提齣跨層、跨網元的能耗協同優化方案。 軟件定義網絡（SDN）與網絡功能虛擬化（NFV）在節能中的應用：探討如何利用SDN控製器對網絡流量進行全局優化，以及NFV如何實現資源的動態分配和關閉，從而降低能耗。 綠色通信標準的遵循與實踐：介紹相關國際和國內的綠色通信標準，以及如何在基站設計和運營中落地這些標準。 第四章：通信基站的節能實踐與案例分析 本章將結閤實際應用，通過案例分析來展示功耗優化技術的有效性： 5G基站能耗分析與節能案例：選取典型的5G基站部署場景，分析其功耗特點，展示針對性的節能技術應用效果。 低話務時段的基站節能實踐：介紹夜間、低峰期等時段的基站智能休眠、載波關閉策略，以及實際效果評估。 能源迴收與利用技術：探討太陽能、風能等可再生能源在基站供電中的應用，以及能量迴收技術（如刹車能量迴收）在功耗管理中的潛力。 遠程監控與故障診斷：介紹如何通過智能化監控平颱，實時掌握基站的能耗狀態，及時發現和診斷功耗異常，並進行遠程優化。 第五章：未來展望與發展趨勢 本章將展望通信基站功耗優化的未來發展方嚮： AI驅動的自適應能耗管理：強調人工智能在更深層次的預測、決策和優化中的作用，實現基站的自主學習和進化式節能。 全連接網絡（FMC）下的能耗挑戰與機遇：分析未來萬物互聯時代，海量連接對通信基站能耗帶來的巨大挑戰，以及節能技術的創新方嚮。 軟硬件協同的綠色基站架構：探討未來基站設計如何從硬件架構到軟件算法進行全方位協同優化，構建更綠色、更智能的通信基礎設施。 邊緣計算與分布式AI對能耗的影響：分析邊緣計算節點和分布式AI部署對基站能耗帶來的新影響，以及相應的優化策略。 本書內容結構嚴謹，邏輯清晰，理論聯係實際，旨在為讀者提供一套全麵、先進的通信基站功耗優化與管理解決方案，助力構建更綠色、更高效、更可持續的通信網絡。

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這本書的齣版，無疑為通信電源領域的研究和實踐提供瞭堅實的理論基礎和豐富的實踐指導。書中對於通信電源站的動態性能分析，讓我對其運行過程有瞭更為細緻的瞭解。它詳細闡述瞭電源係統在麵對負載突變、輸入電壓波動等動態乾擾時的響應特性，包括瞬態電壓跌落、頻率偏差等。書中通過對反饋控製係統的分析，解釋瞭如何通過優化PID控製器參數，來提高電源係統的動態穩定性和快速響應能力。這對於保證通信設備在各種復雜工況下的穩定供電至關重要。此外，書中還對通信電源站的功率變換拓撲進行瞭詳細的介紹，包括各種DC-DC變換器、DC-AC變換器（逆變器）的結構和工作原理。它分析瞭不同拓撲在效率、功率密度、電磁兼容性等方麵的優劣，並結閤實際應用場景，給齣瞭相應的選型建議。這對於我們進行電源設備的選型和係統集成，提供瞭重要的參考依據。書中還對通信電源站的監控和管理係統進行瞭深入的探討，包括各種通信協議（如SNMP、Modbus等）的應用，以及如何構建一個集中的、可視化的監控平颱。這有助於我們實現對電源係統的遠程集中管理和智能化運維。

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這本書無疑是一本內容翔實、體係完整的著作，它深入淺齣地剖析瞭通信電源站的各個方麵，為我們這些身處通信建設一綫的技術人員提供瞭寶貴的理論指導和實踐參考。在閱讀過程中，我驚喜地發現作者不僅羅列瞭通信電源站的基本組成部分，例如整流模塊、蓄電池組、監控單元等，更重要的是，他對這些模塊的工作原理進行瞭詳盡的闡述，並通過大量的實例和圖錶，將抽象的技術概念變得直觀易懂。尤其令我印象深刻的是關於蓄電池組的管理和維護部分，書中詳細介紹瞭不同類型蓄電池（如鉛酸電池、鋰電池）的特性、充放電管理策略、均充/浮充的原理以及過充、過放、溫度失控等潛在風險的規避方法。這對於保證通信網絡在極端環境下的穩定運行至關重要。此外，書中對通信電源站的監控和告警係統也有深入的探討，包括遙測、遙信、遙控的實現方式，以及常見的故障診斷和排除流程。這些內容極大地提升瞭我對整個電源係統的認知深度，使我能夠更自信地應對日常工作中遇到的各種挑戰。從設計層麵來看，書中對電源容量的估算、備用電源的配置、站址選擇的考慮因素以及防雷接地等關鍵環節都有詳細的介紹，為我們在實際工程設計中提供瞭清晰的思路和規範。總而言之，這是一本能夠真正解決問題、提升技能的著作，無論是初學者還是資深工程師，都能從中受益匪淺。

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這本書為我提供瞭對通信電源站的全麵而深入的理解，讓我從一個“是什麼”的層麵，上升到瞭“為什麼”和“怎麼樣”的層麵。我對通信電源站的安全性設計有瞭更為深刻的認知。書中詳細闡述瞭通信電源站的防雷接地設計，包括直擊雷防護、感應雷防護以及電源設備自身的抗雷擊能力。它不僅介紹瞭相關的國傢標準和規範，還結閤實際工程經驗，給齣瞭具體的接地網設計方法和測試手段。這對於保障通信設備在雷暴天氣下的安全運行至關重要。此外，書中在防火設計方麵也給予瞭足夠的重視，詳細介紹瞭通信電源站的消防等級要求、防火材料的選擇、以及火災探測和報警係統的配置。這些細節對於確保通信機房的安全運營具有不可替代的作用。書中還對電源係統中的絕緣設計進行瞭深入的分析，包括直流母綫的絕緣要求、電纜的絕緣等級選擇、以及如何進行絕緣監測和故障定位。這對於防止直流接地故障，保證通信係統的正常運行至關重要。我特彆欣賞書中關於人員安全防護的章節，它強調瞭在進行電源設備的維護和操作時，必須嚴格遵守安全規程，包括高壓作業的安全距離、絕緣工具的使用以及應急處理措施等。

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這本書的齣現，填補瞭我對通信電源站從設計到原理理解上的部分空白。書中關於通信電源站的功率質量控製，讓我對其輸齣電壓和電流的純淨度有瞭更深的認識。它詳細闡述瞭諧波的産生原因、對通信設備的影響，以及如何通過濾波技術和調製策略來抑製諧波。書中介紹瞭無源濾波器、有源濾波器以及混閤濾波器的設計原理和應用，並分析瞭它們在不同場景下的適用性。這對於確保通信設備的高效穩定運行至關重要。此外，書中還對通信電源站的電磁兼容性（EMC）設計進行瞭深入的探討。它詳細闡述瞭通信電源站的電磁輻射和抗擾度要求，以及如何通過屏蔽、濾波、接地等措施來滿足EMC標準。書中提供瞭一些實際的EMC設計案例，以及如何進行EMC測試和整改。這對於保障通信係統的正常運行，避免電磁乾擾，具有重要的指導意義。書中還對通信電源站的散熱設計進行瞭細緻的闡述，包括自然冷卻、強製風冷、液冷等不同散熱方式的原理和應用，以及如何根據設備功耗和環境溫度，選擇閤適的散熱方案。

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這本書的價值在於其高度的專業性和係統性，它為我打開瞭一個全新的視角來理解通信電源站。在學習過程中，我對通信電源站的冗餘設計有瞭更深刻的認識。書中詳細介紹瞭N+1、2N等不同級彆的冗餘配置方式，並分析瞭它們在成本、可靠性和維護便利性方麵的權衡。特彆是關於自動切換和故障隔離的機製，書中通過流程圖和狀態轉移圖，清晰地展示瞭當主電源單元發生故障時，如何實現無縫切換到備用電源，以及如何快速隔離故障單元，防止故障蔓延。這對於保障通信係統的連續性至關重要。此外，書中關於電源係統的功率因數優化和無功功率補償也進行瞭深入的探討。在高功率因數下工作，可以有效降低電網的損耗，提高電能利用率，這對大規模通信基站的運行成本具有顯著影響。書中介紹瞭功率因數校正（PFC）技術，包括有源PFC和無源PFC的原理和實現方式，以及諧波抑製的必要性和方法。對於從事電源係統集成和優化的技術人員而言，這些內容提供瞭非常有價值的參考。書中還對通信電源站的電磁兼容性（EMC）設計給予瞭足夠的重視，詳細闡述瞭傳導騷擾、輻射騷擾、抗擾度等方麵的要求，以及相應的濾波器設計和屏蔽措施。

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這本書的內容之豐富和專業程度之高，讓我感到非常震撼。它不僅僅是一本技術手冊，更是一本能夠啓發思考、解決實際問題的寶貴工具。書中對於通信電源站的可靠性設計進行瞭非常深入的探討。它詳細介紹瞭可靠性指標，如MTBF（平均無故障時間）、MTTR（平均修復時間）等，並分析瞭如何通過各種設計手段來提升電源係統的可靠性，包括采用冗餘配置、關鍵部件的備份、以及故障診斷和預測性維護等。書中還提供瞭一些實際的案例，說明瞭如何通過對曆史故障數據的分析，來識彆係統的薄弱環節，並采取針對性的改進措施。對於提升通信網絡的整體可用性，這是至關重要的。此外，書中對通信電源站的容量規劃和配置進行瞭詳盡的介紹。它不僅考慮瞭當前通信設備的用電需求，還預留瞭未來業務增長和技術升級的空間。書中提供瞭一些常用的容量估算公式和方法，以及如何根據不同的通信場景，選擇閤適的電源容量和配置方案。這對於避免“過大”或“不足”的電源配置，節約投資成本，提高資源利用率，具有重要的指導意義。我特彆欣賞書中關於電源係統的可維護性設計，它強調瞭在設計階段就應該考慮到日常的維護和檢修便利性，例如閤理的設備布局、便捷的檢修通道、以及清晰的標識和操作說明。

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這本書在理論深度和實踐指導性上達到瞭一個相當高的水準，閱讀體驗令人驚喜。作者在闡述通信電源站原理時，並沒有停留在錶麵的功能介紹，而是追溯到瞭底層技術細節。例如，在講解逆變器的工作原理時，不僅介紹瞭PWM（脈衝寬度調製）技術的基本概念，還深入分析瞭不同調製策略（如正弦波PWM、三角波PWM）在效率、諧波含量和動態響應方麵的優劣，並結閤實際電路設計，說明瞭如何通過優化控製算法來提升電源的性能。對於我們這些需要進行設備選型和係統優化的工程師來說，這種層麵的分析尤為寶貴。書中關於電源效率優化的章節，詳細探討瞭降低損耗的各種途徑，包括采用高頻開關電源技術、優化電磁兼容設計、以及閤理的散熱管理等，這些都是影響通信電源站運行成本和可靠性的重要因素。此外，書中在係統集成方麵也提供瞭非常詳盡的指導。通信電源站並非孤立的設備，它需要與通信設備的直流供電係統、甚至整個通信機房的環境控製係統進行協同工作。書中對直流配電係統的設計，包括匯流箱、配電櫃的選型、綫纜的敷設和保護，以及過流保護和接地措施都進行瞭細緻的闡述，這對於確保整個供電係統的安全性和可靠性至關重要。我特彆欣賞書中關於站點的環境適應性設計，包括溫度、濕度、海拔等因素對電源設備性能的影響，以及相應的防護措施。

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這本書的價值在於其全麵性和前瞻性，它為我提供瞭對通信電源站未來發展趨勢的洞察。書中關於通信電源站的智能化和網格化，讓我看到瞭其未來的發展方嚮。它詳細介紹瞭如何利用物聯網（IoT）技術、大數據分析以及人工智能（AI）算法，來提升通信電源站的運行效率、可靠性和智能化水平。例如，通過對海量運行數據的分析，可以實現對電源設備的故障預測和早期預警，從而采取主動的維護措施，避免突發性故障。書中還探討瞭如何將通信電源站與智能電網進行集成，實現能源的優化調度和協同管理，為構建綠色、高效的通信網絡提供技術支撐。此外，書中對通信電源站的低碳化和綠色化發展也給予瞭足夠的關注。它詳細介紹瞭如何采用高效的電源轉換技術、可再生能源（如太陽能、風能）與電源站的結閤，以及如何降低電源係統的運行能耗和環境影響。這對於推動通信行業的可持續發展，具有重要的意義。書中還對通信電源站的標準化和模塊化設計進行瞭闡述，強調瞭通過標準化和模塊化，可以提高電源係統的靈活性、可擴展性和維護便利性。

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這本書的內容深度和廣度都令我驚嘆，它為我係統地梳理瞭通信電源站的各個關鍵環節。書中關於通信電源站的備用電源配置，讓我對其冗餘備份策略有瞭更清晰的認識。它詳細介紹瞭蓄電池組、柴油發電機組、UPS（不間斷電源）等不同類型的備用電源，以及它們在容量選擇、切換機製、維護保養等方麵的考量。書中通過大量的實際案例，展示瞭如何根據通信站點的關鍵程度、負荷特性以及地理環境等因素，來設計最優化的備用電源方案。這對於保障通信網絡的持續運行，抵禦外部電網故障或突發事件，具有至關重要的作用。此外，書中還對通信電源站的集中監控和遠程管理進行瞭深入的探討。它詳細介紹瞭如何構建一個集成的監控平颱，實時采集電源係統的各項運行參數，並通過各種通信手段（如GPRS、光縴等）將數據上傳到中心機房，實現對電源係統的遠程集中監控、故障診斷和告警處理。這極大地提高瞭電源係統的運維效率，降低瞭人工成本。書中還對通信電源站的防雷接地設計進行瞭詳細闡述，包括直擊雷防護、感應雷防護以及設備內部的防雷措施，並提供瞭具體的工程設計指導和案例分析。

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作為一名剛剛接觸通信電源領域的工程師，我發現這本書就像一位經驗豐富的導師，循序漸進地引導我掌握瞭這個復雜而關鍵的領域。書中對於通信電源站的能效管理部分，進行瞭非常細緻的闡述。它不僅講解瞭傳統的能效指標，如功率因數、總諧波失真（THD）等，還探討瞭如何通過智能化的電源管理係統，實現對電源設備運行狀態的實時監測和優化，從而進一步提升整體能效。例如，書中介紹瞭一種基於負載預測和動態調度的電源管理策略，能夠根據通信流量的變化，智能地調整電源模塊的工作狀態，避免在低負載時能量的浪費。對於分布式電源的接入和管理，書中也提供瞭豐富的案例和技術解決方案。隨著通信網絡的日益普及，通信電源站的部署也越來越分散，如何有效地管理這些分布式電源，並保證其整體的穩定性和可靠性，是當前麵臨的重要挑戰。書中關於分布式電源的監控、告警和遠程維護的討論，為我們提供瞭有力的技術支撐。我尤其對書中關於蓄電池壽命預測和健康管理的部分印象深刻，通過對充放電數據、溫度數據等進行分析，可以提前預警蓄電池的老化趨勢，並采取相應的維護措施，從而延長蓄電池的使用壽命，降低更換成本。

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