摘要：5G網(wǎng)絡(luò)在運行的過程中具備高速率、低時延、海量連接等特征，因此在實際運行的過程中所需要的功耗明顯增加，對于基站中的電源配套有著更高的要求。但是原有的網(wǎng)絡(luò)基站的電源配套設(shè)施和5G網(wǎng)絡(luò)的實際需求有著一定的差異性，因此為了保障5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行，需要對原有基站中的電源配套設(shè)施進行有效的改造與升級。本文基于此，先簡單分析對5G網(wǎng)絡(luò)基站電源配套進行改造的必然性，后重點分析5G網(wǎng)絡(luò)基站電源配套改造的實際措施，希望可以為我國現(xiàn)階段5G網(wǎng)絡(luò)基站電源配套的改造方案提供一定的參考價值。
關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡(luò)基站；電源配套；改造方案
截至2022年6月14日，我國5G基站數(shù)達161.5萬個，現(xiàn)階段我國已建成了全球技術(shù)領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，并且在其中的一些關(guān)鍵核心技術(shù)方面實現(xiàn)了有效突破。伴隨著我國5G技術(shù)的逐步發(fā)展與推廣，5G和對5G移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的實際特征，我國未來5G基站的總數(shù)很可能會超過4G，整體的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模較為巨大，因此其建設(shè)任務(wù)也較為繁重，但是基站作為基礎(chǔ)的配套設(shè)施及建設(shè)是保障物質(zhì)技術(shù)發(fā)展和運行的基本保障，可以在實際發(fā)展的過程中，需要重視基站的不斷建設(shè)，同時也需要對5G網(wǎng)絡(luò)基站的建設(shè)方案進行相應(yīng)的探究。為了能夠?qū)崿F(xiàn)長遠發(fā)展，需要對基站的配套進行有效的升級改造，而基站電源配套則是改造過程中的重點內(nèi)容，需要對其進行格外關(guān)注。
一、5G網(wǎng)絡(luò)基站電源配套實現(xiàn)改造的必然性
5G技術(shù)的快速發(fā)展實現(xiàn)了熱點城市和區(qū)域之間的快速部署，體現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)自身的優(yōu)越性。但是與此同時伴隨著技術(shù)的快速發(fā)展和需求的相應(yīng)變化，也需要對原有的基站進行相應(yīng)的升級與改造，通過這樣的方式能夠有效地滿足新技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)需求，所以在一定程度上為后續(xù)一些技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展提供有利條件。5G技術(shù)主要是實現(xiàn)了原有頻段之上的升級，相比較而言所應(yīng)用的實際頻率明顯更高，而且相比較而言基站的數(shù)量也實現(xiàn)了大規(guī)模的增加。而這些大量的基站則是為了更好地維護5G技術(shù)頻段應(yīng)用的實際標(biāo)準(zhǔn)，同時也能夠有效地配合其他相關(guān)技術(shù)應(yīng)用方面的實際需求�；诎l(fā)展的實際情況，5G技術(shù)在我國的推廣和應(yīng)用的范圍較為廣泛，而且在短短的幾年之內(nèi)就實現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成熟，尤其是我國基礎(chǔ)移動通信運營商在技術(shù)方面能夠有效地實現(xiàn)5G移動網(wǎng)絡(luò)和4G天線的合路，為工程建設(shè)提供了更高的便利性。
另外伴隨著5G技術(shù)的發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)隔離度方面所具備的優(yōu)勢也更為突出，因為相比較以往的技術(shù)模式，5G技術(shù)在應(yīng)用的過程中所需要的水平隔離度明顯較小，這也在一定程度上表示伴隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成熟，5G技術(shù)自身的優(yōu)越性也更加顯著，在未來的發(fā)展過程中這些技術(shù)的應(yīng)用都可以帶來較大的影響因素。而基于5G技術(shù)自身所擁有的隔離度方面的優(yōu)勢，可以為存量空間的合理規(guī)劃提供必要的技術(shù)支持，同時在另一種程度上，也為現(xiàn)有的基站改造提供了更為便捷、高效的途徑，基站的升級改造是發(fā)展的必然趨勢。尤其由于現(xiàn)階段5G基站的發(fā)展對于電源方面的需求有了較為明顯的變化，致使5G基站所需要的能耗也成倍地增加，雖然5G技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)階段通信發(fā)展發(fā)揮了明顯的優(yōu)勢作用，但是對于功耗需求的增加也在一定程度上抑制了5G網(wǎng)絡(luò)的進一步發(fā)展。
所以在現(xiàn)階段針對5G網(wǎng)絡(luò)基站升級改造的過程中，需要格外關(guān)注電源配套方面的改造，能夠為其建設(shè)更為清晰的電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時也能夠精準(zhǔn)地計算基站自身所具備的供電能力和滿足當(dāng)前5G基站關(guān)于能耗的實際需求。可以在現(xiàn)有的基站基礎(chǔ)上實現(xiàn)科學(xué)合理的改造，構(gòu)建更為合理的5G基站電源輸出方案，通過這樣的方式保障整個基站的正常運行。所以在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，需要認(rèn)識到5G技術(shù)和基站建設(shè)所帶來的優(yōu)勢作用，同時也需要認(rèn)識到5G網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)中所存在的不足，因此需要對5G網(wǎng)絡(luò)基站電源配套進行有效的改造升級，這也是5G技術(shù)發(fā)展的必然需求。
二、5G網(wǎng)絡(luò)基站電源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
為保證5G網(wǎng)絡(luò)基站電源配套改造方案的合理性與科學(xué)性，在改造之前要做好充足的準(zhǔn)備工作，結(jié)合實際情況展開思考和分析，明確5G網(wǎng)絡(luò)基站電源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上完成后續(xù)一系列工作。在5G基站建設(shè)中，要保證信號能通過電磁波在空間中自由傳播，這就需要精準(zhǔn)計算距離，考慮到距離與傳播效果的影響。一般來說當(dāng)距離到達一定遠度，就會隨著距離加大而提高頻率、擴大損耗。
在相同覆蓋區(qū)域內(nèi)，一般采用850M、1.8G、2.1G、2.6GMHz進行組網(wǎng)，通過科學(xué)精準(zhǔn)地分配盡量降低基站建設(shè)的數(shù)量，減少人力、物力、財力等方面的損耗。在電信、聯(lián)通和移動三大主要運營商中，其所選擇的頻段有所差異，因此呈現(xiàn)出來的效果也有所不同，總計加起來預(yù)計基站數(shù)能達到560萬+。
三、5G網(wǎng)絡(luò)基站電源配套改造措施
（一）外市電改造
5G基站的建設(shè)毫無疑問增加了基站的功耗，已經(jīng)建設(shè)完成并且投入使用的5G網(wǎng)絡(luò)基站，在運行過程中平均的功耗能夠達到20千瓦以上，所以對于現(xiàn)網(wǎng)存量站的穩(wěn)定運行，提出了較大的挑戰(zhàn)。但是為了保障5G網(wǎng)絡(luò)基站的平穩(wěn)運行，能夠有效地滿足其發(fā)展的實際需求，為其提供足夠的能耗�；窘ㄔO(shè)的過程中，需要對電源配套實現(xiàn)相應(yīng)的改造，能夠有效地滿足現(xiàn)階段基站發(fā)展的實際需求。而在實際改造的過程中，首先就要對外市電進行改造，因為外市電的容量，將會影響到整個基站的實際運行情況。故而在實際改造的過程中需要考慮到基一站機房內(nèi)各項設(shè)備的實際功耗、電池的充電功率和其他各類電機設(shè)備的實際運行情況，通過對這些情況的了解，能夠?qū)Ξ?dāng)前整個基站的實際運行情況所需的能耗做到一個較為清晰的掌握，可以根據(jù)實際的情況進行具有針對性地改造。根據(jù)對實際情況的了解可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前基站中的市電冗余量并不能滿足5G基站建設(shè)中新增的一些能耗需求，所以需要對當(dāng)前基站中以下幾個方面進行相應(yīng)的改造。
①為了確�；局兴褂玫淖儔浩鞯娜萘磕軌蛴行У貪M足基站運行的實際需求，需要對當(dāng)前變壓器實際情況進行探究，如果在此過程中容量滿足需求，但是引接線僅小于4×25mm，則可以考慮更換電纜。
②如果基站中原有的接火點為單相，可以將其改造為三相電，因為伴隨著5G能耗需求的增加，只有將其改造為三相電才能夠滿足基站運行的需求。
③在改造的過程中要確保所使用的引接線能夠滿足實際的需求，但是如果所使用的設(shè)備、變壓器的容量明顯超負(fù)荷的時候，為了能夠保障整個基站的平穩(wěn)運行，也需要額外新增一路外市電，同時交流配電箱和開關(guān)的電源系統(tǒng)也需要適當(dāng)?shù)卦黾�，能夠有效地滿足電量的實際需求。
④另外如果原先基站的電源配套設(shè)備在引接線方面并不能滿足現(xiàn)階段基站發(fā)展的實際需求，可以考慮基站的實際情況是否能夠搭建一路新的外市電和配套電源，通過這樣的方式能夠有效地滿足當(dāng)前基站對于電量的需求。因為原先構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)基站只有一套供電系統(tǒng)能夠提供的電量較為有限，所以需要通過新增一套供電系統(tǒng)，讓兩套供電系統(tǒng)同時供電，能夠有效地滿足5G網(wǎng)絡(luò)基站的實際需求。
（二）交流配電箱的改造
在原有基站建設(shè)的過程中，所配備的常規(guī)存量站的交流配電箱，其容量一般都是63A，也有一部分所配備的交流配電箱的容量為100A，但是這兩種配電箱的容量都不能滿足，現(xiàn)階段5G技術(shù)系統(tǒng)在運行中對于交流負(fù)荷的實際需求。所以現(xiàn)階段基站中的常規(guī)存量站并不能滿足實際的需求，需要對交流配電箱進行更換或者改造，根據(jù)實際的情況5G網(wǎng)絡(luò)基站所應(yīng)用的交流配電箱的容量最好不小于100A，故而5G網(wǎng)絡(luò)基站的交流配電箱的改造需要根據(jù)自身實際情況來進行相應(yīng)的改造與升級。
（三）組合開關(guān)電源的改造
目前大部分已經(jīng)構(gòu)建完成，并且投入使用的網(wǎng)絡(luò)基站的常規(guī)存量站的組合開關(guān)容量，最初都是將容量設(shè)置為300A或者是600A，這一容量在最初設(shè)置的過程中能夠滿足整個基站的實際需求。隨著5G技術(shù)系統(tǒng)的推廣，對于直流負(fù)荷需求為150A，但是最初有關(guān)于開關(guān)電源機架容量的設(shè)置與實際的情況有著實際的出入，并不能有效地滿足當(dāng)前5G系統(tǒng)運行的實際需求，因此需要對其進行相應(yīng)的改造。而針對原有組合開關(guān)電量容量或端子配置明顯不足情況的時候，改造的過程中可以按照以下方式進行。
①由于最初所設(shè)置的組合開關(guān)電源機架容量和現(xiàn)階段物質(zhì)系統(tǒng)所需求的直流負(fù)荷需求有著明顯的差異性，因此在改造的過程中可以先嘗試是否可以通過擴容來滿足相應(yīng)的需求。而且擴容整流模塊這一類方案能夠有效地節(jié)省人力與物力，并不需要對整個原有的系統(tǒng)進行大規(guī)模的改造，整體而言是較為理想的改造方案，但是在實際過程中需要確保擴容模塊與原有的模塊要保持一致性。
②但是如果實施了擴容整流模塊這一方案，最終新增的整流模塊并不能夠?qū)崿F(xiàn)有效的運行，最終導(dǎo)致整個模塊停產(chǎn)，當(dāng)這一情況發(fā)生的時候，也可以考慮是否增加或者是替換原有的開關(guān)電源。另外如果擴容之后新增的整流模塊能夠有效地運行，沒有出現(xiàn)模塊停產(chǎn)的情況，最終擴容以后的整個組合開關(guān)電源機架的容量仍舊無法滿足相關(guān)的需求，在此情況之下也可以考慮替換或新增開關(guān)電源�；谡麄�5G網(wǎng)絡(luò)基站系統(tǒng)運行的實際情況，為了滿足系統(tǒng)的正常運行，需要對基站電源配套進行相應(yīng)的改造，但是改造則需要花費大量的時間、人力與財力，所以在改造的過程中只需要盡量地考慮直接的情況，節(jié)省人力物力。所以在組合開關(guān)電源改造的過程中，為了可以滿足容量的需求就要對其中的一些細(xì)節(jié)進行有效的把控，爭取在不對整個開關(guān)電源進行大規(guī)模改造的基礎(chǔ)上能夠滿足系統(tǒng)的正常運行需求，有效地節(jié)省了人力、物力與財力。
③除此以外也需要考慮到，如果改造以后的組合開關(guān)電容自身的容量能夠滿足系統(tǒng)運行的需求，但是剩余的端子卻明顯不足的時候，則要考慮在原有的基礎(chǔ)上新增一個直流配電箱，通過這樣的方式確保能夠滿足整個5G系統(tǒng)運行過程中對于直流負(fù)荷的實際需求。
（四）蓄電池改造
在對5G網(wǎng)絡(luò)基站電源配套方案進行改造的過程中，需要對原有的基本情況進行分析，首先原先作為常規(guī)的存量站的蓄電池容量一般會維持在300～600Ah之間，極少情況會突破這一數(shù)值。而5G系統(tǒng)運行對于電池的需求相比較而言更為精確，需求一般為400～500Ah。由此可以看出，原有基站的蓄電池所擁有的容量配置明顯區(qū)別5G系統(tǒng)，對電池的需求有著較大的差異性。所以在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，也需要對其進行相應(yīng)的改造。而在具體改造的過程中，也需要考慮到以下幾種情況。
①首先要對基站的電池的室內(nèi)存放空間進行考察，如果基站的蓄電池室內(nèi)存放地區(qū)存有足夠當(dāng)量的擴容空間，則可以考慮直接進行擴容，在擴容的過程中格外注意核實稱重是否可以滿足實際的需求即可。但是如果基站室內(nèi)并不具備足夠的擴容空間，則可以考慮更換更大容量的蓄電池，或者是對基站整個建設(shè)空間進行全面的考察，如果實際的情況允許則可以新增室外柜或者是蓄電池。這些方案都是基于擴容的實際需求，針對室內(nèi)室外的實際情況來適當(dāng)?shù)卦黾有铍姵貋韺崿F(xiàn)擴容的需求。
②但是基于一些基站自身建設(shè)的實際情況，屬于一些較為特殊的地點，或者是整個基站的機房空間十分緊張，室內(nèi)室外都不具備增加額外蓄電池的條件。當(dāng)這一情況發(fā)生的時候，則考慮將現(xiàn)有的電池替換為梯次電池，因為梯次電池相比較而言比基站所應(yīng)用的一些常規(guī)鹽酸電池能儲備更多電量，其前提是在同等面積和同等重量的情況下。
（五）機房空調(diào)改造
基于網(wǎng)絡(luò)基站衛(wèi)生建設(shè)的實際情況，為了保障基站中各個運輸設(shè)備的穩(wěn)定運行，需要進行機房空調(diào)改造。因為機房空調(diào)會影響到機房內(nèi)溫度，而溫度又會影響到設(shè)備的運行穩(wěn)定性，所以在5G網(wǎng)絡(luò)基站電源配套設(shè)施改造的過程中也需要對機房空調(diào)進行重點改造。
在實施改造的過程中，首先需要對于機房空調(diào)總制冷需求做到有效的掌握，根據(jù)冷量的總需求來制定初步的改造方案和明確空調(diào)的配置需求。而且在對機房空調(diào)改造的過程中，一般情況之下都是在已有的基礎(chǔ)上來進行相應(yīng)的改造，所實行的改造方案是充分結(jié)合了現(xiàn)階段機房空調(diào)配置需求以后所進行的，通過這樣的方式確保改造完成之后的機房空調(diào)，有效地控制機房內(nèi)的溫度，確保能夠完全滿足5G和傳輸?shù)仍O(shè)備運行穩(wěn)定性的需求。但是如果機房空調(diào)改造的方案并不能夠有效地滿足需求，可是受到一些外在因素的影響不得不進行空調(diào)的更換。在更換的過程中需要結(jié)合空調(diào)安裝的實際空間來考慮是新增空調(diào)數(shù)量還是替換原有的舊空調(diào)，不管是哪一種改造方案，最終都需要結(jié)合實際的情況來進行系統(tǒng)性分析。
四、結(jié)束語
綜上所述，5G網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)的主要目的就是為了促進我國通信行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，因為通信行業(yè)是保障社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。但是5G網(wǎng)絡(luò)的運行對基站的需求與以往基站建設(shè)等各方面的需求有著較大的差異性。尤其是5G基站在能耗方面的需求明顯增加成了抑制5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要因素，因此在5G的發(fā)展過程中，需要對網(wǎng)絡(luò)基站中的電源配套進行有效的改造，以此來構(gòu)建更為科學(xué)合理的電源方案，確保5G網(wǎng)絡(luò)基站的穩(wěn)定運行。
作者單位：許鵬飛 趙偉超 呂晨 河南省信息咨詢設(shè)計研究有限公司
參 考 文 獻
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許鵬飛（1987-），男，河南滎陽，工程師，研究方向：5G基站電源配套相關(guān)研究。
