高壓直流遠(yuǎn)供在LTE基站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用指導(dǎo)

唐連雷

（吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春130012）

在LTE移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基站設(shè)計(jì)中，考慮到供電環(huán)境受限、節(jié)能減排、降低投資、分布式組網(wǎng)等因素，在基站的后備電源方面，引入了高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)。這一措施從根本上解決了通信設(shè)備供電分散、市電開(kāi)戶(hù)造價(jià)高、接入困難等對(duì)基站設(shè)計(jì)造成的困擾。

1 高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)概述

1．1 組成原理

高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)直接將局端機(jī)房?jī)?nèi)穩(wěn)定的－48 V電源經(jīng)遠(yuǎn)供電源處理，以最大效率的方式通過(guò)復(fù)合光纜或電力線直接給遠(yuǎn)方或接入端的通信設(shè)備供電。分布式基站電源設(shè)計(jì)中應(yīng)用的高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

圖1 高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

1．2 優(yōu)點(diǎn)

（1）取電方便，不需要另外找電源，能解決野外取電難的問(wèn)題；

（2）電源穩(wěn)定，不受市電干擾，且具有一定的電池后備時(shí)間；

（3）遠(yuǎn)供線路與市電完全隔離，線路不接地并與大地懸浮，一定程度上降低了漏電的風(fēng)險(xiǎn)，供電獨(dú)立性較強(qiáng)；

（4）減少電表／電源柜／漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的使用，降低成本，減少市電審批環(huán)節(jié)；

（5）降低施工成本，可以選用傳輸電纜與光纜的復(fù)合結(jié)構(gòu)，可以與光纜一同施工；

（6）有效簡(jiǎn)化了維護(hù)工作，與在遠(yuǎn)端配置后備電源相比，降低了維護(hù)工作量。

1．3 注意事項(xiàng)

（1）高壓直流遠(yuǎn)供需考慮長(zhǎng)距離直流供電條件下的壓降及線損，另需考慮電纜的拉遠(yuǎn)距離、線路線徑、負(fù)載大小等參數(shù)。一般情況下，拉遠(yuǎn)距離在1 km左右時(shí)采用高壓直流遠(yuǎn)供方式最為經(jīng)濟(jì)；

（2）如果遠(yuǎn)端設(shè)備故障，無(wú)法判斷是光纜還是電纜故障；

（3）光電復(fù)合纜的敷設(shè)還未出臺(tái)相關(guān)規(guī)范。從設(shè)計(jì)角度不建議使用，現(xiàn)在如需使用高壓直流遠(yuǎn)供，電纜和光纜需分開(kāi)布放，目前建議不再使用光電復(fù)合光纜。

2 常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)型、星型結(jié)構(gòu)型、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)型及混合式結(jié)構(gòu)型，其對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景如表1所示。

表1 高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景

3 應(yīng)用場(chǎng)景及設(shè)計(jì)方案

高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)在基站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用場(chǎng)景如圖2。設(shè)計(jì)方案列舉如表2所示。

圖2 高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景

表2 高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

4 高壓直流遠(yuǎn)供案例分析

4．1 綿陽(yáng)GSM網(wǎng)絡(luò)工程

綿陽(yáng)移動(dòng)2013年啟動(dòng)了兩期GSM網(wǎng)絡(luò)工程，分別為抽閑補(bǔ)忙工程和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程，其中采用高壓直流遠(yuǎn)供建設(shè)方式的站點(diǎn)數(shù)量分別達(dá)到了32%、73%，而投資占比僅分別為16%、55%，詳見(jiàn)表3。

表3 綿陽(yáng)GSM網(wǎng)絡(luò)工程的高壓直流遠(yuǎn)供案例分析

以三臺(tái)樟樹(shù)路燈（拉遠(yuǎn)）基站為例描述采用高壓直流遠(yuǎn)供方式的設(shè)計(jì)方案：綿陽(yáng)南河大道與金牛大道交接處是弱覆蓋區(qū)域，附近300 m左右有移動(dòng)基站，由于受周?chē)鷺欠孔钃酰藚^(qū)域的信號(hào)覆蓋較差。根據(jù)站點(diǎn)分布密度、覆蓋效果及投資成本分析，擬在此丁字路口建設(shè)6 m燈桿，來(lái)解決該處弱覆蓋，后備電源保障采用高壓直流遠(yuǎn)供。建設(shè)方案為：高壓直流遠(yuǎn)供的局端設(shè)備、無(wú)線主設(shè)備BBU安裝在該拉遠(yuǎn)站點(diǎn)的上端站；高壓直流遠(yuǎn)供的遠(yuǎn)端設(shè)備、3個(gè)RRU、3副天線接掛在燈桿上，RRU到BBU端需布放光電復(fù)合纜。示意圖如圖3。

圖3 高壓直流遠(yuǎn)供方案圖

4．2 綿陽(yáng)TD－SCDMA網(wǎng)絡(luò)工程

綿陽(yáng)移動(dòng)2013年啟動(dòng)了TD－SCDMA網(wǎng)絡(luò)工程六期工程，其中綿陽(yáng)第一批站址儲(chǔ)備三臺(tái)宏基站配套工程中新址新建78個(gè)TD－SDMA宏站。采用高壓直流遠(yuǎn)供建設(shè)方式的站點(diǎn)為6個(gè)燈桿，數(shù)量占比8%；總體投資682萬(wàn)元，高壓直流遠(yuǎn)供的6個(gè)站點(diǎn)投資26萬(wàn)元，投資占比4%。

該6個(gè)高壓直流遠(yuǎn)供站點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案：每個(gè)燈桿拉遠(yuǎn)在上端點(diǎn)配置1個(gè)局端（輸入－48 V，輸出3 000 W），1個(gè)直流遠(yuǎn)供局端掛墻安裝架；在拉遠(yuǎn)站點(diǎn)處配置1個(gè)遠(yuǎn)端（1路輸入，3路輸出，輸出－48 V，600 W），1個(gè)室外分配單元，1個(gè)室外防雷盒。以三臺(tái)南河路燈（拉遠(yuǎn)）站點(diǎn)為例，該基站位于三臺(tái)縣南河路與金牛大道交叉處，主要覆蓋南河路兩側(cè)及金牛大道，通過(guò)利舊6 m路燈桿的方式增加天線來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)道路的覆蓋，但由于該站點(diǎn)處于交通干道，無(wú)法通過(guò)新增獨(dú)立電源進(jìn)行供電，故后備電源設(shè)計(jì)為采用高壓直流遠(yuǎn)供方式。

4．3 綿陽(yáng)LTE網(wǎng)絡(luò)工程

綿陽(yáng)移動(dòng)2014年LTE二期工程中需要建設(shè)58個(gè)天網(wǎng)監(jiān)控?zé)魲U站點(diǎn)，提升城區(qū)網(wǎng)格內(nèi)道路的覆蓋水平，解決集團(tuán)道路測(cè)試問(wèn)題。該58個(gè)天網(wǎng)監(jiān)控?zé)魲U站點(diǎn)全部采用高壓直流遠(yuǎn)供方式解決燈桿站點(diǎn)的后備電源問(wèn)題。

5 結(jié) 論

綜上所述，高壓直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)在基站設(shè)計(jì)中得到了靈活應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)供電系統(tǒng)無(wú)法處理的選址困難、引市電困難、投資大、維護(hù)量大的難題，主要適用于為了解決遠(yuǎn)端功耗不太大、距離不太遠(yuǎn)、無(wú)法新建直流電源系統(tǒng)且需要后備電源保障的場(chǎng)景。另由于目前中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)尚未頒布高壓直流遠(yuǎn)供方面的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，故從設(shè)計(jì)角度不建議大規(guī)模使用。