侯福平
(中国电信广州研究院,广东 广州 510000)
目前,各厂家提供的5G BBU设备均采用标准通信用-48 V直流电源供电。参考通信运营商的规划设计,各类C-RAN BBU机房中的设备功耗和供配电可按表1进行配置。
在不同类型的BBU机房中,可以根据现场实际情况和功耗需求,综合工程建设投资和线路损耗,选择不同的不间断供电保障方案。
传统的-48 V直流集中供电解决方案如图1和表2所示,适合于布放BBU设备较少的小C-RAN机房或基站C-RAN机房。
图1 传统的直流-48 V供电方案
表1 各类C-RAN BBU机房设备功耗配置
为采用更大的单系统功率电源系统供电和减少电缆的使用量,可以在C-RAN机房采用交流UPS集中供电方案,但需要在BBU设备机房侧就近配置分散式直流-48 V电源系统或在BBU设备机柜内嵌入内置直流-48 V模块化电源进行交直流转换,如图2和表3所示,适合中C-RAN机房或以上机房。
表2 各类C-RAN BBU机房-48 V电源及蓄电池组配置
图2 交流UPS供电方案
由于通信用直流240 V供电技术兼顾有直流48 V供电技术的高可用性、高安全性以及交流UPS供电所能提供的大功率供电能力的优势,也可以在C-RAN机房采用直流240 V集中供电方案。同样,需要在BBU设备机房侧就近配置分散式直流-48 V电源系统或在BBU设备机柜内嵌入内置直流-48 V模块化电源进行交直流转换,如图3和表4所示。
采用交流UPS或直流240 V不间断供电保障方案时,可以在BBU设备机柜内置嵌入式的-48 V模块化电源。增加嵌入式-48 V电源模块后的BBU机柜内部高度应不少于42U,结构如图4所示。
图3 直流240 V供电方案
如果能够对5G BBU设备的电源模块进行改造,或设备商能够生产直接采用交流220 V输入的5G BBU设备,可以不需增加直流-48 V转换电源而直接采用交流UPS供电的方案,如图5(a)所示。基于直流240 V供电技术对交流220 V供电的兼容性,可以直接为原采用交流220 V输入的BBU设备供电,因此可以直接采用直流240 V供电方案,如图5(b)所示。
表3 各类C-RAN BBU机房交流UPS配置
表4 各类C-RAN BBU机房直流240 V系统配置
当然,若市电供电可用性能够满足要求或者BBU设备对不间断保障要求不高,也可以采用市电直供方式,或者采用“一路市电+交流UPS”或“一路市电+直流240 V”的供电方式。
图4 BBU机柜结构示意图
图5 交流和直流兼容直接供电
采用交流UPS或直流240 V的供电方案,可以有效解决系统容量不足以及直流电缆用量大的问题,特别是其工作电压升高为原来48 V的5倍以后,其工作电流仅为原来的1/5。理论上来说,直流电缆的使用量可以减少80%,可以大大降低工程中电缆的投资,减轻规划设计、工程施工以及运营维护的压力,降低运营成本和供电线路损耗。