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已开通5G基站超过20万个!一键了解基站电源难点分析

2020-06-15 15:35:52 来源 : 互联网

5G基站是5G网络的核心设备,提供无线覆盖,实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。在技术标准中,5G的频段远高于2G、3G和4G网络,5G网络现阶段主要工作在3000-5000MHz频段。由于频率越高,信号传播过程中的衰减也越大,所以5G网络的基站密度将更高。

2020年5月17日,工业和信息化部副部长陈肇雄表示,我国5G商用加快推进,目前已开通5G基站超过20万个。

基站电源

问题

5G基站AAU采用MassiveMIMO(大规模多输入多输出)技术,造成设备功率增大,5G基站功率约为4G基站的3~4倍;同时5G基站和现有基站大量共站建设,为基站的配套电力带来了较大的困难。如果直接共用原有开关电源,会带来开关电源容量不足,蓄电池后备时长不足的问题;如果需要新建或替换开关电源,则会浪费大量的投资。运营商对5G基站和原有基站电源后备时长需求不同,应如何配置开关电源及蓄电池;5G如何才能降低电能损耗,以上都是5G基站建设时需要解决的问题。[16]

解决方案

传统开关电源

采用传统开关电源为5G供电是最常用的5G电源建设方案。传统开关电源供电:当开关电源总容量充足时,可直接利旧原有开关电源,扩容整流模块及蓄电池,当开关电源总容量不足时,可替换或新建一套开关电源。

优点:利用原有基站开关电源,只需扩容整流模块,可节省大量投资,缩短工期,可快速交付项目。采用传统开关电源供电时,交流电能通过开关电源一次转换后就可为设备供电,电能转换次数少,转换效率高。

缺点:AAU(有源天线单元)采用48V供电,供电距离较短,损耗大。采用同一套开关电源为原有设备及5G设备供电时,5G设备与其他原有设备备电时长相同。若原有蓄电池容量不足,新建蓄电池需要采用电池切换系统(也称电池共用管理器)进行并联,会增加建设成本。

DC/DC转换器

DC/DC(直流/直流)转换器为5G供电,是在传统供电方案的基础上,增加DC/DC设备

优点:增加设备较少,供电距离较远。

缺点:电能转换次数多,转换过程中能量损耗大。

高压直流远供

高压直流远供,此方案是在传统开关电源的基础上,增加直流远供设备,用于为5G设备供电。

优点:供电距离远,5G应用场景基本没限制,适合远距离、大功率的供电场景,如果两站之间需要新建光缆,可采用光电复合缆,降低光缆电缆的施工费用,减少成本。[16]

缺点:需增加的设备较多,短距离内电能因转换次数多,损耗大,相比传统开关电源投资大。

分布式电源

分布式电源为5G供电常用于存量基站和新建基站。

分布式电源+刀片电池

分布式电源+刀片电池为5G供电常用于存量基站和新建基站。

难点分析

5G网络全面云化,在带来功能灵活性的同时,也带来很多技术和工程难题:

(1)网络云化使跨层故障定界定位困难,后期升级过程也更加复杂而低效。

(2)边缘计算的引入使网元数目倍增,问题定位难度增大等问题。

(3)微服务化,用户更多的定制业务,也给业务编排能力提出了极高的要求。

(4)传输方面,海量隧道动态变化,人工规划和分析调整无法满足业务需求;高精度时钟的建设和维护要求高、难度大,需要新的支撑手段。大宽度传输,一旦出现故障,需要更快恢复的技术手段,否则将导致更大影响和损失。

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