摘要：5G國際標準的正式確立，標志著全世界范圍內對于5G技術的開發越來越重視。5G網絡的商用部署應用廣泛，而5G基站的功能性損耗，使得其隨著傳輸速率的增加，逐漸使得天線的數量等級不斷的上升。為了能夠逐漸緩解電源配套的挑戰，對于5G電源配套建設的改造和優化方案進行探討，是解決即將面臨的5G基站電源配套建設的新思路。
關鍵詞：5G網絡；基站；電源配套；改造方案
1.優化5G電源配置改造方案所面臨的挑戰
5G站點建設采用的是高低頻率的搭配，在同時配備宏觀和微觀協調的超密集立體異構網絡模式中，使用微小基站在運行中盡可能覆蓋。但是由于微小基站的覆蓋面有一定的局限，而且不可避免的能源損耗比較高。因此其網絡信號比較強。在微站發射功率最高5W的情況下，覆蓋范圍和宏站相比，肯定有不小的差距。
1.1 5G系統的功耗太大
5G網絡的新穎引入，使得運營商和供電服務的需求更大，由于目前5G主流設備的廠商參數和部分城市實驗網絡建設之間的經驗，固定了運營商在共享單一信號站時的系統要求，在總功能損耗方面增加了18KW左右，因此，如果要進行后背電源的預留和開發，保證足夠的富裕度是比較有必要的。功耗的大大增多，是目前5G基站電源創新改良路上面臨的一個大問題。
1.2 5G系統要求系統具有更高的可靠性
5G網絡時代對于不同應用場景的應用要求很高，由于是增加了廣泛的場景孤帆使用的高可靠性要求，因此在面向優質行業的新需求，需要能夠使用URLLC業務，幫助實現智能化的一些新領域開拓。值得重視的是，由于在無人駕駛和工業自動化、智能醫療和智能家居等領域的使用要求。結合三大運營商相關運營數據進行掃描，可以使用5G解決方案的運用越來越多。但是由于傳輸站點中斷的情況越來越多，主設備故障、能源提供量不足的情況時有發生，因此備電的情況越來越多，而運營商在備電角度的分析往往不夠全面，因此很多基站的電源使用已經越來越不能滿足電源適配的基本要求。
1.3 5G機房空間和供電、備電能力限制
由于5G機房的網絡建設特點，在運營商盡可能共享集中性的BBU數量明顯不足的情況下，站點的總功耗能積聚增加，很多原始機房的空間不足，微站的面積和體積也明顯不足，機房承重的能力受限，改造中的優化考慮到新型備電方案，如果對于鋰電池的改造不夠到位，就很可能造成空間不足，功耗滯后，不能適應新改造發展的問題，而且對于機房電源的供電能力和空間矛盾提出了更多的挑戰。
2.5G基站電源配套改造整合方案
三家運營商都開始進行5G新頻段的引入，在供電服務的需求逐漸增加的同時，都加共享站點功耗已經達到需求量30KW以上,5G網絡基站的電源容量已經能夠達到原來的3倍，考慮到用電功耗和原來功耗之間的比例換算關系，需要能夠交流空開保留足夠富裕度；并且預留600A的大功率足夠容量，備電預留足夠余量。
2.1 5G電源配套改造新思路
統一設定5G電源站點的配置，在常規站點、5G單系統需求、電源配套影響的三大分類基礎上，在5G基站動力配套涉及到外市電、交流配電箱和開關電源、蓄電池等，為了能夠解決電池安裝的空間緊張問題，突出的改造思路就是計算出站點市電的電容量，并且能夠將現存網絡設別功耗、新增5G系統設備功耗、電池充電功耗等的電容計算總額。在滿足不同的電容需求滯后，設定下一步的開關電源改造措施，尤其是市電引接線徑需要建立外市電增加交流配電箱和開關電源系統。
2.2 5G開關電源改造措施
根據設備的功耗計算數據，設計整套的5G系統，配置150A開關電源模塊，通用的方式是使用鋰電池或者蓄電池組的改造。針對于蓄電池的電池改造方案，需要根據網絡建設后期規模的需求，計算蓄電池容量，同時在滿足備電時間長度需求的時候，可以適當的利用舊的蓄電池，在擴容空間得以滿足的時候，也可以考慮在擴容的時候采用梯次電池，或者新增蓄電池組，核實站點需求配置及熱負荷。
2.3新穎的創新應對方案
2.3.1 站點疊光
5G站點設備用電總功耗龐大，在現有基站交流引入改造的時候，費用比較大，而難度也比較大，采用具備條件的基站進行疊加光伏發電系統，使用傳統太陽能供電系統的基礎，用新型智能開關電源系統，實現統一調度太陽能。在通過太陽能的使用中，很大程度上減少應急費用支出，并且經過疊光改造后的電源配置系統可以帶來比較可觀費用結余。
2.3.2 鐵鋰電池備電
鐵鋰電池在循環性的放電次數和工作體積等的方面有很大的優勢，由于在體積相等的情況下，其備電能力是普通鉛酸電池的兩倍，因此在5G機房電池配置和更新時，可以利用鐵鋰電池有效地解決機房承重不足的問題，在實際改造的時候，既可以使用單獨的備電，也可以使用鉛酸電池和鐵鋰電池的混搭來進行組合放電。這樣可以提高基站備電能力和實現有效的基站蓄電池資源，優化并降低電池運營成本，滿足必要的需要。
2.3.3 直流遠程供電
直流遠程供電系統是在局端設別和遠端設備的組合中進行備電的，對于一些適用的基站電源組合，可以使用穩定的DC250～DC410V隔離電壓，并通過光電混合纜或電力電纜以最大效率遠距離輸送至遠端設備，遠端設備進而將直流高壓變換成DC48V、DC280V或AC220V電壓為負載（RRU）、微基站以及室外綜合接入機柜等設備提供24小時穩定的、在惡劣條件下免維護的供電。
結論
針對5G網站建設中存在的電源配套備電不足的問題，有很多可以解決的辦法，針對性的進行現有問題的討論，通過技術手段和組合結構等的辦法，進行多樣化的電源配置，可以很好地解決三大運營商快速部署未來5G網絡基站的需求，并且能夠對于基站的建設有很重要的參考意義。
參考文獻
[1]梁暉,姚利民.面向5G現網電源配套系統改造方案研究[J].通信電源技術,2019(06):181-184.
[2]于利輝.5G站點電源面臨的挑戰及解決方案研究[J].通信電源技術,2019,36(05):210-211.
[3]李毅明.5G基站新型開關電源設計方案[J].通信電源技術,2019,36(05):217-218.
[4].5G商用案例需要直流電源效率支撐[J].世界電子元器件,2019(05):11-13.