5G网络共址基站电源资源改造研究

后嘉龙 黄欣 朱爽 张彬

【摘要】    基站配套资源的重要组成部分是电源的配套，5G设备耗能较大，这会对现网基站的电源系统造成压力。根据5G网络特点，分析其在现网基站共址建设中的电源需求，并对5G共址基站的电源配套资源进行分析，进一步对其电源配套系统进行改造。

【关键词】    5G网络    共址基站    电源配套    电源改造

引言：

利用现网情况共址建设5G基站，需对5G共址基站资源进行分析，并为暂不满足5G设备需求的现网基站进行改造建设，为实现5G共址基站快速建设提供有力支持和保障，同时也为5G网络能够加快布局提供基础支撑。

一、電源配套需求分析和改造

移动通信网中不可少的重要组成部分之一是基站电源系统，而基站电源系统通常由交流供电和直流供电两部分组成[1]。基站电源系统构成如图1所示。

基站交流供电包括外市电、发电油机、浪涌保护器、交流配电箱;直流供电包括组合式开关电源（含整流模块、直流分配屏）和蓄电池。在同一个基站中，会同时有多个运营商和多个系统存在，各运营商系统都需要电源提供端子，并且不同运营商的不同系统功耗不同[2]。部分设备需要为直流电源系统配置3小时下电的后备电源，这导致基站电源系统的资源越来越紧张，甚至存在安全隐患。

由于5G网络采用MIMO技术，AAU功耗比现网RRU和天线的功耗大，并且由于不同运营商所用AAU的厂家、频段不同，其功耗也有差别。为此，对5G无线设备的AAU作电源预留，设定相应方案，改造共址基站。在满足原有基站设备电源容量的前提下，还需满足新增5G设备电源的容量[3]。

二、外市电系统改造分析

5G网络在提升带宽和速率的同时，对于共址基站而言还带来了基站功耗倍增等问题。对于新增5G设备基站，比较4G系统，用电功耗成倍增长，对基站的外电容量有着较大的需求和挑战。通过判断5G共址基站外市电现状，分析5G共址基站外市电的需求，提出处理方法[4]。

2.1外市电系统组成

对基站外市电现状进行分析，首先要了解基站的外市电系统。基站外市电系统由供电方和基站两部分构成，如图2所示。

供电侧由供电方供电，引至基站附近接火点，即电表箱位置，而基站侧由交流配电箱分路交流端子供基站设备使用。

2.2外市电容量分析及判断

初步判断基站外市电引入总容量、空开容量、外电电缆是否满足需求，若市电引入容量不满足时，应申请增容;若交流配电箱总开关容量及外电电缆均不满足时，需新增或更换交流配电箱。

对于需新增开关电源的基站，不仅要对交流配电箱前级输入的总开关容量进行核实，还需对交流配电箱的空开容量情况进行核实。对于交流配电箱的空间和空开容量不满足新增设备所需空开时，需新增交流配电箱;若交流配电箱有不满足新增设备所需容量的未使用空开，且未使用空开的位置满足新增设备所需空开极数的大小时，可在原有交流配电箱内直接替换原有空开，替换新增一个满足新增设备所需容量的空开;若交流配电箱有足够空余位置可改造的，直接在原有交流配电箱内新增一个满足新增设备所需容量的空开。若没有交流配电箱的户外基站，需经过外电新增引入或改造后直接接入开关电源的交流配电单元。

2.3外市电容量不满足的改造方案

对于外市电容量及线径都满足新增设备需求的，直接利旧原有共址基站外市电;对于不满足外市电容量不满足的基站，需对外市电不满足的情况进行初步分析，制定处理方法，如图3所示。

三、蓄电池系统改造分析

3.1蓄电池系统概述

蓄电池组是基站直流电的后备电源，是断电后仍能为基站直流用电的设备供电的有力保障。蓄电池分两种：一种是铅酸电池、一种是梯次电池。而梯次电池的一些特性与铅酸电池相比有较明显的优势。因此，若新增5G设备需新增或替换后备电源，梯次电池是一个较好的选择。

表1为铅酸电池与梯次电池的使用寿命、放电特性、体积重量对比，由此可见梯次电池对比铅酸电池有着较明显的优点优势。在性能方面，梯次电池是后备电源的优先选择。

3.2蓄电池系统改造方案

对于蓄电池容量需求不满足的，制定蓄电池改造方案。

蓄电池组的后备时间需要在直供电断电后满足3小时放电。通过表2得知，新增5G设备后，对于不能满足后备时间的站点，将原有铅酸电池替换为梯次电池或通过电池共用管理器使新增梯次电池与原有铅酸电池合用。

四、结束语

本文对共址建设5G基站的电源资源进行分析，得出共址建设5G基站总功耗，以及判断现网基站外市电、直流供电系统资源是否满足新增的5G设备，并针对5G设备需求及特点来制定解决方法。对现网基站的电源系统进行改造，为5G共址现网基站快速建设提供了安全、有力的保障。

参  考  文  献

[1]秦跃军，刘军.5G基站供配电勘察设计思路的调整分析[J].移动通信，2020，44（05）：37-41.

[2]黄强.新型技术在5G电源配套建设中的应用研究[J].广东通信技术，2020，40（10）：72-75.

[3]朱雪丽，李巧玲.基站电源系统智能化应用场景探讨[J].电信快报，2020（09）：39-42.

[4]李贵生.现网5G基站电源配套改造的研究与应用[J].中国新技术新产品，2020（06）：52-53.