基于5G網(wǎng)絡(luò)的基站電源建設(shè)探討

（中國鐵塔股份有限公司咸陽市分公司，咸陽 712000）

通信行業(yè)作為社會(huì)發(fā)展信息提供的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，第五代國際移動(dòng)通信技術(shù)（簡稱“5G”）成為目前通信發(fā)展的主要方向[1]。相較于以往基站建設(shè)，5G基站電源需求變化明顯，功耗及熱耗成倍增加，很大程度上抑制了5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。因此，5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基站電源建設(shè)，需要清晰認(rèn)識(shí)5G基站電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、精準(zhǔn)計(jì)算基站供電能力與5G能耗需求，建設(shè)輸出合理5G基站電源方案，保障5G基站正常開通運(yùn)行。

1 基于5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基站電源建設(shè)探討

1.1 5G基站建設(shè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

5G基站建設(shè)數(shù)據(jù)作為基站電源建設(shè)的基礎(chǔ)，主要針對(duì)對(duì)交流、直流、熱耗3個(gè)維度多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，包括：直流總負(fù)載核算、直流電源容量核算、熱耗核算、散熱性能核算、直流配電核算、電源交流配電核算、其余交流配電核算、蓄電池組容量核算等，最終得出基站總體電源配電核算結(jié)果[2]。數(shù)據(jù)主要以實(shí)際數(shù)據(jù)為主，通過對(duì)現(xiàn)有各地區(qū)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，針對(duì)目前占主營市場的華為、中興、愛立信3個(gè)基站設(shè)備廠家推出的符合3GPP R15版本的“CU和DU合設(shè)+AAU”形態(tài)的64T64R Massive MIMO基站，支持3.5GHz（3400-3600MHz）頻段現(xiàn)階段的設(shè)備具體參數(shù)如表：

表1 64T64R宏站設(shè)備參數(shù)對(duì)比表

從上、表1三家設(shè)備廠商推出的產(chǎn)品設(shè)備參數(shù)可知，5G單系統(tǒng)功耗相對(duì)4G單系統(tǒng)約大3倍，相應(yīng)的基站基礎(chǔ)配套壓力相應(yīng)增加。

1.2 5G基站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

在5G基站建設(shè)中，為保證信號(hào)能夠通過電磁波在空間中自由傳播。考慮到在一定距離情況下，頻率越高耗損越大的情況，如果在相同覆蓋區(qū)域，分別采用850MHz、1.8GMHz、2.1GMHz、2.6GMHz進(jìn)行組網(wǎng)，想要得到同樣覆蓋效果，則頻率越高則所需基站數(shù)越少。目前三大運(yùn)營商中，電信LTE-FDD與聯(lián)通頻段主要選擇1.8GMHz、2.1GMHz兩種，預(yù)計(jì)基站數(shù)為70萬+[3]。而移動(dòng)TD-LTE頻段主要選擇2.6GMHz，預(yù)計(jì)基站數(shù)140萬+，三大運(yùn)營商總預(yù)計(jì)基站數(shù)達(dá)到560萬+。

1.3 5G基站市電引入

市電引入建設(shè)作為5G基站建設(shè)的重點(diǎn)，考慮到各方面因素影響，應(yīng)充分對(duì)舊存量站址資源進(jìn)行利用，在此基礎(chǔ)上做好基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃。考慮到市電引入一般分為10KV引入和380V（220V）引入舊基站難以滿足5G核算容量。為確保市電引入載荷足夠，需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)基站交流引入載荷進(jìn)行核算的情況下，以運(yùn)營商5G站點(diǎn)滿足規(guī)劃需求的前提下，增加1套5G系統(tǒng)變壓器容量滿足網(wǎng)絡(luò)需求、引接線徑不足時(shí)，更換電纜。

1.4 5G基站機(jī)房站類建設(shè)

基站機(jī)房設(shè)備功耗較大，5G基站在建設(shè)過程中需要對(duì)機(jī)房空間、電池續(xù)航、電池配套等進(jìn)行提前規(guī)劃。機(jī)房站規(guī)劃過程中，需要確保其傳輸需求預(yù)計(jì)達(dá)到100G，規(guī)劃中至少考慮10-40個(gè)邏輯站與1-4個(gè)相應(yīng)機(jī)柜。考慮到配套電源功耗需求，傳輸設(shè)備規(guī)劃功耗2000W、數(shù)據(jù)設(shè)備規(guī)劃功耗1500W、5G設(shè)備規(guī)劃功耗5000W，電池續(xù)航能力以實(shí)際需求為主。

1.5 5G基站蓄電池建設(shè)

考慮到原有基站容量不足、性能差、使用時(shí)間長等問題，難以滿足5G基站建設(shè)需求，在5G建設(shè)時(shí)，建議拆除替換。考慮到建設(shè)成本原因，原有開關(guān)電源擴(kuò)容時(shí)，考慮新的梯次電池和原有蓄電池合并。5G時(shí)代基站的市電用量將按照基站功耗平均值考慮，在峰值時(shí)通過市電+鐵鋰蓄電池共同放電，保證基站用電，波谷時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充電。最大程度減少市電重新申請(qǐng)額度，加快部署速度，降低引電成本。同時(shí)，鐵鋰電池組與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比，重量更輕，部署快，工程量極小，解決了機(jī)房空間和承載限制，且與現(xiàn)有電源方案相互隔離，互不影響。

2 結(jié)束語

在5G基站建設(shè)中，主要受到接入機(jī)房、傳輸容量等問題影響，因此在探討過程中由于5G在2020年以前以存量站點(diǎn)疊加為主，因而5G電源部署，要充分考慮現(xiàn)網(wǎng)站點(diǎn)電源的擴(kuò)容和改造場景，最大限度利舊現(xiàn)網(wǎng)資源，簡化部署流程，降低能源投入，為5G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)步提升提供依據(jù)。