無機(jī)房基站供電方案

吳振海,侯曉明

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇公司，南京 210029）

為滿足日益增長(zhǎng)的用戶數(shù)及業(yè)務(wù)量需求，配合3G、LTE、WLAN及全業(yè)務(wù)發(fā)展要求，近幾年移動(dòng)通信基站建設(shè)總量快速增長(zhǎng)。機(jī)房選址難、協(xié)調(diào)難已成為制約無線工程發(fā)展的最主要原因。近期出現(xiàn)的分布式基站，將基帶部分與射頻部分徹底分離，形成獨(dú)立的BBU+RRU設(shè)備系統(tǒng)，憑借小型化、模塊化的特點(diǎn)，已成為未來無線基站發(fā)展演進(jìn)的方向。如能妥善解決遠(yuǎn)端設(shè)備電源接入問題，理論上已無需建設(shè)機(jī)房擺放遠(yuǎn)端設(shè)備。

本文介紹了無機(jī)房基站的配置場(chǎng)景，比較了無機(jī)房基站的供電方案，給出了推薦供電方案。

1 無機(jī)房基站配置場(chǎng)景

1.1 無機(jī)房基站定義

無機(jī)房基站指遠(yuǎn)端無線主設(shè)備及配套設(shè)備不再專門新建或租賃專用機(jī)房進(jìn)行安裝建設(shè)，改用室外綜合柜內(nèi)置分布式基站設(shè)備進(jìn)行安裝建設(shè)的基站。

室外綜合柜指直接處于自然氣候影響下，由金屬制成的，不允許操作者進(jìn)入操作的柜體。適合通信設(shè)備在室外安裝的機(jī)柜，機(jī)柜內(nèi)配備有可安裝通信設(shè)備、電源、電池、溫控設(shè)備及其它配套設(shè)備的格艙，能為內(nèi)部設(shè)備正常運(yùn)行提供可靠的機(jī)械和環(huán)境保護(hù)的機(jī)柜。室外綜合柜在設(shè)計(jì)上應(yīng)具備承受各種氣候環(huán)境的能力，包括雨、雪、冰雹、風(fēng)、冰、鹽霧、沙塵暴、雷電、電磁兼容及不同等級(jí)的太陽輻射等。機(jī)柜系統(tǒng)具有良好的電磁兼容性，極小的電磁輻射和極小的開機(jī)浪涌電流，使得該組合電源系統(tǒng)可以和主設(shè)備放在一起而不互相干擾。

1.2 無機(jī)房基站配置場(chǎng)景

無機(jī)房基站無需機(jī)房、饋線、空調(diào)、交流配電屏、開關(guān)電源柜、環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、傳輸綜合柜等設(shè)備。

表1 無機(jī)房基站和有機(jī)房基站需材料和設(shè)備對(duì)比

如表1所示，無機(jī)房基站和有機(jī)房基站相比，大幅降低了站址選擇難度，節(jié)約了建設(shè)時(shí)間和費(fèi)用。因而，無機(jī)房基站適用于：

（1）難以選擇站址的城市環(huán)境，特別是高校區(qū)、居民小區(qū)、開發(fā)區(qū)、CBD；

（2）要求快速布點(diǎn)的環(huán)境，如高速公路、鐵路、國道、隧道等交通干道覆蓋；

（3）無機(jī)房基站由于電源配套限制，往往容量有限，因而適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶分散和話務(wù)量不高的場(chǎng)景。

無機(jī)房基站的布放位置，受限于配套，需要具備良好供電和傳輸資源。同時(shí)由于不進(jìn)行地質(zhì)勘探和土建基礎(chǔ)建設(shè)，無機(jī)房基站的布放位置需選擇工程地質(zhì)良好，避開斷層、古河道及可能塌方、滑坡的地段。

2 無機(jī)房基站的供電方案

無機(jī)房基站的供電方案是其建設(shè)是否可行的核心問題。無機(jī)房基站的供電方案應(yīng)充分考慮方案經(jīng)濟(jì)、合理性，施工、維護(hù)的難易度，以及與業(yè)主的有效協(xié)調(diào)性等因素。供電方式有交流和直流兩種，由于交流方式需考慮建設(shè)UPS且江蘇省內(nèi)暫不考慮交流線上天饋，因而本文對(duì)直流供電做主要討論。

2.1 48V直流直供

48V直流直供是利用近端機(jī)房的48V直流電源系統(tǒng)向拉遠(yuǎn)設(shè)備進(jìn)行保障供電。方案示意如圖1所示。

圖1 48V直流直供方案典型連接示意圖

當(dāng)選用48V直流直供方案時(shí)，近端機(jī)房電源設(shè)備應(yīng)滿足站點(diǎn)供電容量及后備時(shí)長(zhǎng)的要求。48V直流直供應(yīng)選用二芯電力電纜，從投資經(jīng)濟(jì)上考慮，一般拉遠(yuǎn)供電電纜不宜超過25mm2,機(jī)房外的戶內(nèi)電纜應(yīng)采用套PVC管進(jìn)行敷設(shè)，機(jī)房外的戶外電纜應(yīng)采用套PVC管或鎧裝電纜進(jìn)行敷設(shè)。選擇48V供電線纜時(shí)，不僅需考慮導(dǎo)線截流量，同時(shí)考慮導(dǎo)線的壓降。

電纜選擇方如下計(jì)算：

其中：

（1）∪電池最低端電壓：開關(guān)電源一般一次脫落對(duì)蓄電池保護(hù)設(shè)定電壓為46V；二次脫落設(shè)定電壓為44V；

（2）∪Δ開關(guān)電源：組合開關(guān)電源自身壓降按0.3V考慮；

（3）∪Δ電源：蓄電池組自身壓降按0.2V考慮；（4）∪設(shè)備LV：通信設(shè)備一般最低下限工作電壓范圍為36～44V。

線纜選用如表2所示。

2.2 280V直流遠(yuǎn)供

280V直流遠(yuǎn)供是將直流48V作為基礎(chǔ)電源，通過升壓成為直流280V（225～380V可調(diào)）電源，經(jīng)過電纜傳送至遠(yuǎn)端，對(duì)采用交流220V供電方式的拉遠(yuǎn)設(shè)備直接供電；對(duì)采用48V供電的拉遠(yuǎn)設(shè)備，采用DC/DC電源適配器進(jìn)行降壓為直流48V后對(duì)其供電。方案示意如圖2所示。

表2 48V直流直供常見銅電纜截面選用參考表（一次下電，∪Δ≤4.5V）

選用280V直流遠(yuǎn)供方案，局端設(shè)備和傳送電纜容量應(yīng)按所有拉遠(yuǎn)設(shè)備總負(fù)荷的近中期負(fù)荷配置考慮，局端機(jī)房條件應(yīng)滿足設(shè)備擴(kuò)容的條件并不影響已有設(shè)備的運(yùn)行保障。供電線纜應(yīng)從安全、壓降、經(jīng)濟(jì)等方面考慮進(jìn)行選擇。280V直流遠(yuǎn)供電纜選擇時(shí)，在一般情況下，主要考慮從電纜在長(zhǎng)距離傳送過程中日常壓降損耗與節(jié)能減排因素,應(yīng)考慮總供電路由日常運(yùn)行電纜自身損耗不應(yīng)大于5%。

表3 280V直流遠(yuǎn)供常見銅電纜截面選擇參考表（∪Δ≤10V）

由表3對(duì)比可見，在相同距離、相同功耗需求條件下，高壓直流遠(yuǎn)供所需電纜線徑遠(yuǎn)低于48V直流直供方案。

本文對(duì)無機(jī)房基站供電方案比較如表4所示。

表4 無機(jī)房基站供電方案比較

3 結(jié)束語

無機(jī)房基站模式憑借降低選址難度、縮短工程周期、節(jié)省項(xiàng)目投資等優(yōu)點(diǎn)，已成為中國移動(dòng)某公司基站建設(shè)的重要可選模式。供電問題是無機(jī)房配套實(shí)施中的核心問題，本文比較了無機(jī)房基站的供電方案，給出了推薦供電方案，希望能在今后的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中積極推廣使用。

圖2 直流集中遠(yuǎn)供方案典型連接示意圖

[1]YD 5059-2005電信設(shè)備安裝抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 2006-07-25[S].

[2]YD 5083-2005電信設(shè)備抗地震性能檢測(cè)規(guī)范2006-07-25[S].

[3]YD 5098-2005通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范2006-07-25[S].