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5G网络中通信接入局房的动力配套方案
探讨
摘要:在现有4G通信网络中,通信接入局房站点存量最大、分布最广,
而5G基站建设更为灵活且规模更大,传统建设方式不再具有普适性,需要更为
灵活的配套建设方式。从4G到5G的过渡期,很大程度上将利旧现有基站。然而,
目前的基站动力配套环境很难满足5G建设需求,需进行相应的配套环境整改,
包括市电增容、电源电池增配、空调制冷优化以及设备增容带来的局房空间分配
的问题等。如何在原有动力配套的基础上改造配电方案以达到既节省投资又能快
速可靠支撑5G设备部署,将是5G网络建设面临的一大技术挑战。
关键词:5G;通信接入局房;动力配套改造;局房空间分配;
一、引言
“4G改变生活,5G改变社会”已成为业内共识。与3G、4G技术升级主要为
手机等移动设备服务的目的不同,5G的技术本质并不是让我们可以获得更快的网
络,而是通过低时延、高稳定性、海量设备接入等一系列性能提升让我们得到以
往3G、4G所不具备的能力。随着4K/8K、物联网、自动驾驶、智慧家居、虚拟
[1]
现实、增强现实等领域的蓬勃发展,一场伴随着5G万物智联而来的数据海啸正
滚滚袭来,而海量数据引发的5G接入局房设备功耗也必成倍增长,5G技术要
[2]
达到的低时延、高稳定性、海量设备接入的要求,需要BBU功能拆分、核心网部
分下沉,这将带来越来越密集的基站接入网建设。
现阶段需加快存量站点5G部署准备,支撑5G设备安装。然而,目前的基站
动力配套环境很难满足5G建设需求,需进行相应的配套环境整改升级。经过初
步的调研分析,以下就典型的接入网基站的动力配套环境进行分析探讨。
二、现有接入局房动力配套分析
基站接入局房的供电系统一般由380V三相电引入局房内交流配电箱,交流
配电箱再将电源分配至48V开关电源系统、照明及空调,开关电源系统输出48V
直流电至后端基站设备。基站供电系统图如图1:
图1基站供电系统
5GMassiveMIMO基站功耗与4G相比大幅增加,根据厂家实验数据,1个5G
基站的直流负载功耗约是4G的3倍,每增加1套5G系统需增加约10kVA的
外市电容量。现有基站外市电容量一般为15kVA~30kVA,扩容将导致现有基站外
市电容量紧张甚至不足。
现有基站一般配置一套600A的组合式开关电源系统(48V),整流模块及
直流熔丝(或微断)配置相对较少,难以满足大规模扩容需求。另组合式开关电
源系统现后备蓄电池容量无法满足扩容需求的后备放电时长,每增加1套5G系
统,约需要增加400~550Ah的蓄电池,若采用铁锂蓄电池大约需要1~2个机架
的安装位置。现有基站一般配置1组500Ah或2组300Ah的蓄电池组。为保障后
备保障时间要求,需对蓄电池容量进行扩容。
5G设备扩容,功耗成倍增加,意味着局房制冷需求成倍加大,每增加1套
5G系统,室内冷负荷需增加约3kW,现有基站一般配置2台5匹机房专用空调,
空调制冷能力将严重不足,空调需进行扩容。
随着电源系统扩容、蓄电池扩容、空调扩容,局房内部空间需求将进一步扩
大,现有基站剩余可用空间相对较少,局房空间规划分配将面临重大调整。
集中部署情况下主要解决AAU侧,比较成熟的供电方案有48V本地
供电和拉远两种方式,其中应重点关注线路上的损耗情况。拉远供电方案包含本
地分散供电和集中拉远供电两种。两种供电方式各有优缺点,应因地制宜,选择
适合本地的方案进行建设。采用拉远供电,由于5G基站AAU功耗增加较多,会
导致供电的线路压降和线路损耗相比4G时期成倍增加,传统高压直流线型拉远、
串联供电方式适用性差,宜采用星型拉远、并联供电的方式。
三、解决方案探讨
1、市电容量
提前启动存量站点外市电专项整治,扩大不满足用电容量要求的基站外市电
容量。其中包括外市电容量的增大,市电引进断路器的替换,市电引进电缆线径
的更换等。在远距离供电过程中,一定要核算交流电压降,否则将出现
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