典型移動基站蓄電池合理配置方案建議

2015-03-15 08:19:39劉慧婷

通信電源技術 2015年6期

吳曉，劉慧婷

（湖北郵電規劃設計有限公司電源設計中心，湖北武漢430023）

1 背景

目前三大運營商重點聚焦移動發展策略，無線LTE4G網絡配套電源建設將大規模開展，以效益為中心將是未來指導移動網絡配套電源建設的基礎。其具體思路是在優先考慮客戶感知的前提下，細化分析影響基站蓄電池配置的基本指標，制定基站蓄電池相關指標分析體系，改變原有“粗放型”電池配置原則，以“去電信化”思路制定新的基站蓄電池配置原則，合理減少基站蓄電池建設投資。

在滿足未來移動基站業務需求的基礎上，以“去電信化”思路為指引，以投資效益為總體標尺，構造一個“安全可靠、調度靈活、技術先進”的移動基站電源網絡。以下以某電信運營商典型的C網和LTE網絡移動基站蓄電池配置建議為例進行分析。

2 基站類型分類

2.1 CDMA網絡

（1）宏基站：傳統意義上的無線基站，無線基站主設備主要采用基帶處理單元與射頻處理單元合設的方式。

（2）RRU拉遠站：指CDMA分布式基站的射頻拉遠單元。

（3）直放站：一般部署于覆蓋范圍較小、人口相對集中的區域，是一種部署靈活、可采用多種傳輸方式的一種建設形式。

2.2 LTE網絡

（1）CDMA宏站共址站：是指LTE網絡基站利用現有CDMA網絡站址資源，與CDMA網絡宏基站共址建設的一種基站建設方式。

（2）LTE RRU拉遠站：指LTE分布式基站的射頻拉遠單元。

（3）微基站：微站的英文又稱Microcell，是指通過設備功放較低的基站設備實現小范圍區域內覆蓋的基站方式。

3 基站功耗分析

典型移動網絡CDMA基站設備以及LTE基站設備功耗分析如下。

3.1 CDMA基站

（1）單C宏站：平均負載20 A～40 A，具體情況參見表1。

表1 單C宏站設備功耗

（2）內部共址站（2G＼3G＼4G共址）：每站平均功耗60 A，最大功耗130 A左右。

（3）運營商共址宏站：每站平均功耗65 A，最大功耗150A左右。

3.2 LTE基站

典型廠家LTE設備功耗詳見表2。

表2 典型廠家LTE設備功耗分析

根據表2分析測算，LTE基站功耗分析如下：

（1）LTE RRU拉遠站（每站按3×RRU考慮）

表3 LTE RRU拉遠站功耗分析

（2）LTE宏站共址（采用BBU+RRU方式）

表4 LTE宏站共址站功耗分析

4 蓄電池配置參考指標

4.1 蓄電池配置方針

①不再以“城市”和“農村”等單一條件區分電池備電時間。

②建立多維度綜合指標分析體系。以優先滿足客戶感知為前提，在不影響現有網絡運維指標的情況下，綜合考慮基站類別指標、基站供電指標、基站運維指標等多維度因素，采取差異化基站蓄電池配置原則。

4.2 蓄電池配置參考指標

基站蓄電池配置參考指標可分為三大類。

（1）基站類別指標

a.基站運營等級：分為A、B、C、D四類。

依據實際（或預計）吸收業務量、服務區域重要性、對于網絡質量的改善程度分別定義為A／B／C／D四類基站，具體詳見表5。

b.基站區域屬性：分為城區（含郊區）和農村兩大類。

（2）供電指標

a.年停電次數：單基站每年停電總次數。

b.年平均停電時長：單基站平均每次停電時長。

（3）運維指標

維護上站時長。具體為維護人員趕到基站的最短時長（不含人員集結時間）。

表5 基站運營等級劃分

5 蓄電池配置方案

5.1 蓄電池種類選擇原則

（1）蓄電池類型介紹

目前常用的基站蓄電池有普通鉛酸蓄電池、耐高溫蓄電池和磷酸鐵鋰電池三種。

三種蓄電池的主要性能指標見表6。

表6 蓄電池主要的指標性能對比分析

（2）蓄電池類型選擇原則

考慮某省大部分地區夏季室外高溫會超過35℃，在沒有空調的情況下，鉛酸蓄電池溫度性能不能滿足室外使用要求。建議C網和LTE網的移動基站蓄電池配置類型如表7。

表7 蓄電池類型選擇表

5.2 蓄電池容量選擇原則

5.2.1 容量計算公式

容量計算公式的主要變量因素為負荷電流以及電池后備時間。容量計算公式如下：

式中，Q為蓄電池組的總容量（Ah）；K為安全系數，取1.25；I為負荷電流（A），按需計列；T為電池后備時間，按需計列；t為實際電池所在地最低環境溫度數值（按5℃考慮），5℃是根據YD／T 5040-2005通信電源設備安裝工程設計規范的要求計取，建議最低環境溫度低于5℃的區域基站可調低此下限值；α為電池溫度系數（1／℃），鉛酸電池α=0.008，耐高溫電池α=0.005（1到10小時率）；η為放電容量系數，鐵鋰電池放電容量系數η為1，鉛酸電池、耐高溫電池放電容量系數η取值因放電時長而不同，詳見下表：