對(duì)室內(nèi)分布式系統(tǒng)基站設(shè)備供電方式研究

張學(xué)昱（廣東經(jīng)緯天地科技股份有限公司，廣東珠海，519000）

對(duì)室內(nèi)分布式系統(tǒng)基站設(shè)備供電方式研究

張學(xué)昱
（廣東經(jīng)緯天地科技股份有限公司，廣東珠海，519000）

本文對(duì)室內(nèi)分布式系統(tǒng)基站設(shè)備的供電方式進(jìn)行分析和探討，旨在提高設(shè)備的供電效率。

室內(nèi)分布式基站；通信網(wǎng)絡(luò)；設(shè)備供電

0 引言

3G、4G時(shí)代的來臨，表明了人們對(duì)室內(nèi)無線高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求越來越大，室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量對(duì)客戶的感知影響十分重要，在室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中，為了提高分布式系統(tǒng)基站設(shè)備的穩(wěn)定性，使得設(shè)備能夠更好地傳輸數(shù)據(jù)，則必須要為各種設(shè)備提供穩(wěn)定的供電方式，確保電源保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)前室內(nèi)分布式系統(tǒng)基站設(shè)備的供電方式主要有五種，每種方式各有優(yōu)劣，在實(shí)際應(yīng)用過程中要根據(jù)系統(tǒng)基站設(shè)備實(shí)際情況，選擇最合適的供電方式。

1 室分系統(tǒng)中的有源設(shè)備

1.1 有源設(shè)備的種類

在通信系統(tǒng)的室內(nèi)分布是系統(tǒng)中，除了一些基本的信號(hào)源之外，還有很多其他的設(shè)備，例如天干線放大器等，對(duì)于這些設(shè)備的引入一直都比較謹(jǐn)慎，在室內(nèi)分布式系統(tǒng)基站的建設(shè)過程中，電源保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮的對(duì)象是信號(hào)源設(shè)備。

1.2 信源類型

室內(nèi)分布式系統(tǒng)信源的接入方式常見的方式有四種，分別是宏蜂窩基站接入、微蜂窩基站接入、耦合、射頻拉遠(yuǎn)。宏蜂窩基站接入方式適用于對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)要求較高的情況，例如一些大型場(chǎng)館、交通樞紐等建筑物，面積較大，需要進(jìn)行分區(qū)，并且采用多個(gè)信源對(duì)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行覆蓋，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定通信。微蜂窩信源接入方式則主要適用于一些中小型建筑，對(duì)于具有覆蓋和容量需求的建筑物比較適合。射頻拉遠(yuǎn)型信源是一種大容量基站，適合在寫字樓、商場(chǎng)、酒店等話務(wù)量比較豐富的區(qū)域。

2 供電保障系統(tǒng)

2.1 供電保障系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀

對(duì)于原來的2G通信設(shè)備，一般采用近距離供電方式，利用開關(guān)電源或者DC/AC逆變器進(jìn)行供電，UPS也是一種一種比較常見的供電方式，隨著通信標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的不斷提升與發(fā)展，傳統(tǒng)的2G通信設(shè)備的供電方式已經(jīng)不再適用，尤其是在當(dāng)3G、4G都十分普及的背景下，對(duì)供電設(shè)備的要求越來越高，針對(duì)當(dāng)前一些基站設(shè)備的使用環(huán)境、運(yùn)行維護(hù)以及能耗評(píng)估都還采用傳統(tǒng)的2G標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，必須要加以改變，對(duì)室內(nèi)分布設(shè)備的供電水平進(jìn)行提升，基本采用BBU+RRU的模式，其中BBU大多采用基站機(jī)房或模塊局機(jī)房直流供電，對(duì)于一些距離相對(duì)較遠(yuǎn)的RRU則以就近交流供電方式為主。

2.2 分布式基站供電方式

在當(dāng)前通信領(lǐng)域的發(fā)展過程中，對(duì)于室內(nèi)分布式基站設(shè)備的供電穩(wěn)定性和安全性的要求越來越高，由于室內(nèi)分布式基站設(shè)備供電系統(tǒng)覆蓋的目標(biāo)區(qū)域較大，設(shè)備較多，當(dāng)前室內(nèi)分布式基站設(shè)備供電方式主要有以下幾種。

就近市電供電。如果拉遠(yuǎn)射頻設(shè)備安裝在建筑物內(nèi)，最簡(jiǎn)單的方法就是采用市電進(jìn)行直接供電，但由于信源設(shè)備不具備市電斷電之后的后備供電能力，當(dāng)市電出現(xiàn)故障的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)分布式基站設(shè)備的供電出現(xiàn)障礙，設(shè)備無法再繼續(xù)提供無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，對(duì)人們用電造成影響。隨著BBU+RRU分布式系統(tǒng)的大量使用，在設(shè)備工作過程中設(shè)備的故障頻率也越來越高，因此大范圍運(yùn)行維護(hù)工作更是不可避免。

（2）直流電源供電。直流電源供電是一種比較理想的供電方式，直流供電相對(duì)于交流供電方式而言優(yōu)勢(shì)比較明顯，供電方案拓?fù)湎鄬?duì)簡(jiǎn)單，效率較高，能夠有效地減少能源消耗，并且可以提高供電可靠性，延長(zhǎng)供電設(shè)備的使用壽命。直流電源本身具有比較完善的電池管理功能，能夠保證電池的壽命，同時(shí)形式多樣，可擴(kuò)展性強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以根據(jù)拉遠(yuǎn)射頻單元設(shè)備的布局方式，對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行直流供電，也可以針對(duì)單個(gè)設(shè)備或者局部的幾個(gè)設(shè)備進(jìn)行直流供電。雖然直流供電方式具有一定的優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)用過程中也比較普及，但是還是有很一定的局限性。

（3）逆變電源后備式供電。逆變電源后備供電是原來的通信領(lǐng)域中比較常用的供電方式，供電的電源功率較小，可以使用基站開關(guān)電源系統(tǒng)作為直流輸入，逆變輸出幅值為220V的交流電，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)分布式基站設(shè)備的電源供給。在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)這種供電方式的弊端越來越明顯，例如穩(wěn)定性不高、可靠性較低，在使用過程中很容易出現(xiàn)供電故障，維修率較高，對(duì)人們的通信質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

（4）UPS供電。UPS指的是不間斷電源，采用UPS供電方式，很明顯的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是可以為室內(nèi)分布式基站設(shè)備提供穩(wěn)定、不間斷的電源，而且相對(duì)于交流供電而言，其供電范圍更大，交流供電雖然線損較小，對(duì)線纜直徑的要求也不高，但是供電范圍較小，穩(wěn)定性不高。但是UPS供電方式也有缺陷，早期使用的不間斷供電電源設(shè)備主要針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這些設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單，而且運(yùn)行的環(huán)境也比較潔凈，如果將UPS后備電源放置在一些比較惡劣的環(huán)境中，比如建筑物中的豎井、電梯間、地下室等，則外界的環(huán)境會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生較大影響，使得電源設(shè)備的壽命縮短，主要是由于UPS設(shè)備的電池管理能力較弱，在外界環(huán)境的影響下電池的工作效率更低。對(duì)此，在未來的應(yīng)用過程中，為了提供更加可靠的供電方式，需要對(duì)UPS的電池管理能力進(jìn)行提升，通過改善設(shè)備性能歷來達(dá)到這一目的。

（5）壁掛式開關(guān)電源供電。壁掛式開關(guān)電源在室內(nèi)分布式基站設(shè)備供電方式也比較常見，包括充電器、逆變器、蓄電池組、轉(zhuǎn)換裝置、監(jiān)控單元等多個(gè)部分。根據(jù)工作狀態(tài)的不同，可以將壁掛式開關(guān)電源工作方式分為正常供電和應(yīng)急供電兩種，在正常供電模式中，輸入壁掛式開關(guān)電源的交流電處于正常情況的時(shí)候，輸出單元就將電能分配給不同的負(fù)載，提供電源，同時(shí)充電器也在工作，給蓄電池進(jìn)行充電，逆變器也保持同步狀態(tài)，整體的功耗較低。如果室內(nèi)分布式基站設(shè)備中有負(fù)載需要直流輸出，則一般應(yīng)該由充電器輸出直流電，在應(yīng)急工作方式下，主要指的是輸入壁掛式開關(guān)電源的交流電出現(xiàn)故障，此時(shí)監(jiān)控單元會(huì)進(jìn)行切換，在較短的時(shí)間內(nèi)將供電方式切換到蓄電池輸出經(jīng)逆變器供電，具體的供電時(shí)間由蓄電池的容量進(jìn)行確定。

3 結(jié)語

室內(nèi)分布式基站設(shè)備是人們進(jìn)行通信的重要基礎(chǔ)，在設(shè)備運(yùn)行過程中必須要提供穩(wěn)定的電源，當(dāng)前室內(nèi)分布式基站設(shè)備的供電方式主要有交流、直流供電，UPS供電等方法，在未來的發(fā)展過程中還應(yīng)該要對(duì)各種供電方式進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)室內(nèi)分布式基站設(shè)備的具體情況，采用合適的供電方法，提高設(shè)備供電水平。

[1]張曉虹，吉祎輝.室內(nèi)分布式系統(tǒng)基站設(shè)備供電方式探討[J].電子世界，2012（01）.

[2]曹軍利，王建.室內(nèi)覆蓋基站中拉遠(yuǎn)有源設(shè)備供電方式的研究[J].通信電源技術(shù)，2011（04）.

[3]陳賢斌.基站信息系統(tǒng)開發(fā)與基站改造研究[D].電子科技大學(xué)，2011.

Research on the power supply of indoor distributed system base station equipment

Zhang Xueyu
(Guangdong jingwei tiandi technology co., LTD.,Zhuhai Guangdong,519000)

This paper analyzes and discusses the power supply of indoor distributed system base station equipment, aiming at improving the power efficiency of the equipment.

indoor distributed base station; Communication network; Equipment of power supply