(中國(guó)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(guó)際移動(dòng)通信技術(shù)(簡(jiǎn)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。
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(yíng)市場(chǎng)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。
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??紤]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(yíng)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(yíng)商總預(yù)計(jì)基站數(shù)達(dá)到560萬+。
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(yíng)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。
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??紤]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。
考慮到原有基站容量不足、性能差、使用時(shí)間長(zhǎng)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。
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(chǎng)景,最大限度利舊現(xiàn)網(wǎng)資源,簡(jiǎn)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)。