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分布式基站的供电解决方案

随着通信技术的不断发展,基站产品越来越丰富,而且各有特色。从整体发展来看,分布式基站无疑代表了“下一代基站”的基本走向。分布式基站具有低成本、环境适应性强、工程建设方便的优势,尤其是在未来的3G移动网络中,分布式基站将得到非常广泛的应用。目前,3种3G制式TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000都有分布式基站产品,而且很多厂商加大对3G分布式基站研发投入的同时,也不断推出2G分布式基站产品,因此分布式基站的应用会越来越广泛。
分布式基站的基本结构和传统一体化基站有很大不同,它将基站的基带部分BBU和射频部分RRU分离,上海汇珏网络通信设备有限公司提出以下供电解决方案。
一、宏覆盖场景
  宏覆盖是无线基站最主要的覆盖形式,容量大、覆盖广。按照设备使用的环境,分布式基站的宏覆盖可以分为室内和室外两种。由于宏基站对设备的可靠性要求较高,室外宏站的数量并不多,大部分采用室内宏站,上海汇珏以室内宏基站为例说明供电配置。宏基站的供电配置如图1所示。
  
  从图1可以看出,宏基站的供电解决方案采用的是一套中等容量的室内型基站电源,这套电源设备既给机房内的传输设备和基带池BBU供电,同时还通过直流拉远的方式给楼顶或者铁塔上的射频拉远RRU供电。这种集中式的供电方式便于设备的集中维护,但是受到直流拉远距离的限制。采用这种供电方式,防雷问题需要重点解决,在直流拉远线路的两端都增加了直流防雷箱。

  二、室外微覆盖场景

  室外微覆盖是室外宏覆盖的有力补充,随着移动网络的不断扩大,在城乡结合处、广大农村等区域,由于人少,业务量少,很多都采用微基站的方式进行覆盖。同时,随着网络覆盖的不断深化,在人口密集的商业中心,为了深入覆盖和扩大容量,在机房选择困难的地区也采取室外微覆盖的方式。 微基站覆盖为了减少投资,大多采用室外设备建站,室外微覆盖的电源解决方案如图2所示。
  
  从图2可以看出,室外微覆盖采用的是室外中小容量的电源供电,可以将嵌入式BBU嵌入到室外电源的预留空间中,同时也可以将传输设备嵌入到室外电源的预留空间,因此一个室外电源柜加上室外射频拉远设备就可以组成室外微站,无需机房。室外电源既给嵌入式BBU设备供电,又给室外射频拉远RRU供电。在RRU和BBU距离很远时,不太适合直流拉远,可以就近在RRU的位置增加小容量的室外电源给RRU供电。

  三、室内覆盖场景
  室内覆盖主要解决热点区域的信道不足,解决建筑物内部信号较差的问题。伴随着移动通信在室内的应用越来越多,室内覆盖给移动运营商带来的收益比重越来越大,对室内覆盖和供电保障要求更高。
  室内覆盖场景按照设备的供电制式可以分为交流供电和直流供电,按照供电方式可以分为集中供电和分散供电。上海汇珏以直流供电为例说明室内覆盖的供电解决方案,交流供电只需要把直流电源更改为UPS即可。
1.集中式供电解决方案
  集中式供电解决方案采用一套电源系统,既给BBU供电,同时通过拉远的方式对远端RRU进行供电,如图3所示。方案的优点是电源集中,便于维护,节省设备投资;缺点是拉远距离有一定的限制,线路损耗比较大。
   
  2.分散式供电解决方案
  分散式供电解决方案是采用多套电源系统分别给BBU和RRU就近供电,如图4所示。其优点是就近供电,线路损耗小,供电分散,供电风险小;其缺点是电源系统多,投资大,设备分散,维护难度大。
 
  实际应用中可以采取集中供电和分散供电相结合的方式。例如针对一栋几十层高楼的室内覆盖,靠近BBU的RRU同BBU使用同一套电源,远离BBU的RRU可以在楼的中部集中1~2套壁挂式电源,就近拉远进行供电,这种方式折中了集中供电和分散供电的不足,部分解决了拉远距离的问题。

四、分布式基站供电的拉远距离和线路损耗
  以上的方案中都涉及到电缆的拉远距离,拉远距离和线路压降、损耗以及线径有关,需通过公式计算。线路总长度、负载的大小、线路线径、线路压降、线路损耗等参数之间存在一定的关系,见表1所示。
 
  从表1可以看出,线径相同的情况下,拉远距离越长,线路损耗越大;拉远距离一定的情况下,线径越大,线路损耗越小。例如采用6mm2的线径,最大拉远距离为105m,综合考虑线路压降和线路损耗,建议实际拉远距离在60m以内,可以采取增大线径的方式实现拉远距离的延长。如果拉远距离过远,则可以采用就近增加电源的方式供电。
 分布式基站无论从供电设备、方式还是从工程设计上都提出了新的要求,随着分布式基站的大规模商用,更多的供电场景将会出现,上海汇珏愿意与运营商一起,共同携手,为通信网络提供可靠、安全、实用的动力保障,共建通信动力的崭新未来。

文章录入:汪阳    责任编辑:汪阳 
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