CC BY
22
16 декабря 2011 г. 18:10
T-Comm #10-2010
(Технологии информационного общест ва)
Энергетические аспекты аудиоинформационных устройств
Рассматриваются вопросы энергопотребления оконечных радиоэлектронных устройств находящихся у пользователей. Их суммарная доля в общем бытовом энергопотреблении достигла уже 15% и продолжает расти. На примере аудиоинформационных устройств показаны возможные способы снижения энергопотребления оконечного оборудования.
Манонина И.В., Терехов Л.Н.
МТУСИ
Аудиоинформационные устройства (АУ), в зависимости от их назначения, относятся как к изделиям информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), так и к бытовой электротехнике (БЭ). Их применение позволяет пользователям более комфортно использовать телекоммуникационные услуга с одной стороны, и приводит к увеличению общего энергопотребления с другой [П. Задачей данной работы является исследование возможных способов снижения энерго-потребления АУ и оценка степени нх влияния на качество телефонного общения.
За прошедшие пять лет, произошел стремительный рост энергопотребления электрическими и электронными устройствами как в странах входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), так и в не входящих в ОЭСР странах. Изделия ИКТ и БЭ составляют приблизительно 15% от общего бытового энергопотребления.
11о предварительным прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА) в будущем ИКТ н оборудование БЭ займут большую долю бытового энергопотребления. если не будут приняты меры для увеличения эффективности использования энергии. МОЛ ожидает, что энергопотребление этими устройствами удвоится к 2022 г. и утроится к 2030 г. (рис. I). К кошу периода глобальное использование электричества домашним ИКТ и оборудованием БЭ может достигнуть 1700 ТВт. потребовав дополнительной выработки приблизительно 280 ГВт электроэнергии.
Мировое принятие технологии Ц’ам ¡.¡/е-сус/е Сом (/.¿(.’О (минимальные затраты за срок службы) снизило бы энергопотребление приблизительно на 30% к 2030 году. Переход к совершенным технологиям, доступным сегодня, позволил бы сохранить, по крайней мере. 40% бытового энергопотребления для большинства типов электроприборов [2].
201* 2020 2021 20»
Применение следующих мер позволит уменьшить энергопотребление ИКТ и оборудованием БЭ, в частности АУ:
1. Получение максимальной мощности в нагрузке (достижение согласованного режима). Для достижения условия согласованного режима необходимо равенство сопротивлений нагрузки и источника электропитания [31 с учетом сопротивления линии доставки - абонентской линии (AJI) (в случае ограничения тока - необходимо согласование сопротивлений ограничивающего ток и сопротивления нагрузки). Данный способ более подробно рассмотрен в [4].
2. Снизить потребляемую мощность существующих электронных компонент, возможно за счет уменьшения частоты дискретизации (скорости записи данных), но это в свою очередь приведет к ухудшению качества речи.
Наиболее оптимальными, для применения в АУ. являются дискретно-аналоговые накопители речевой информации (ДАНРИ), объединяющие в себе преимущества современных кодеков и накопителей информации (НИ).
Рис. 1. Прогноз МЭА жсргопотрсбления бытовыми устройствами
0 0 25 0.5 1
Чкюга лискрстишшм
Рис. 2. Зависимость качества передачи речи от частоты дискретизации для кодеков и НИ
В отличие от кодеков, в ДАНРИ отсутствуют АЦП и ЦАП. со свойственными им шумами квантования, а речевой сигнал запоминается в виде дискретных отсчетов аналогового сигнала без перевода его в цифровую форму. Результаты проведенных измерений качества передачи речевого сигнала, представлены на рис. 2. При этом снижение частоты дискретизации в ДАНРИ с 8 до 4 кГц, вызывает уменьшение абонентской оценки качества речи с «отлично» до «хорошо». Результаты исследования зависимости мощности потребления ДАНРИ от частоты дискретнзашщ представлены на рис. 3. Снижение частоты дискретизации
104
