趙霞 梁偉

摘 要：隨著通信技術(shù)的發(fā)展，5G即將在國內(nèi)展開推廣應(yīng)用。5G基站的部署，是5G移動通信技術(shù)節(jié)省投資能耗、提升用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文主要從5G微基站電源談起，論述5G基站的部署、運(yùn)維等要求與規(guī)范，以推進(jìn)5G通信技術(shù)更好的部署實(shí)施。

關(guān)鍵詞：5G、微基站、電源

1引言

第五代通信技術(shù)5G頻率越高，穿透和繞射能力會相對下降，信號只能直射傳播，很多偏僻地方就會收不到信號，微基站很好彌補(bǔ)了這項(xiàng)缺陷。因此，5G將會采取“宏站+微站”組網(wǎng)覆蓋的模式。三大運(yùn)營商預(yù)對5G無線網(wǎng)絡(luò)建站總規(guī)模約1000萬站，其中：宏基站總數(shù)約為400萬個(gè)，微基站約600萬個(gè)。

宏基站電源已然成熟，而微基站部署則亟待解決以下問題：多樣化的能源輸入與輸出難以協(xié)調(diào)控制，多制式負(fù)載需求，供電系統(tǒng)繁雜；能源設(shè)備效率低下，耗能嚴(yán)重；供電系統(tǒng)難以擴(kuò)容和演進(jìn)等。

2 微基站特點(diǎn)及類型

2.1微基站介紹

微基站是一種從產(chǎn)品形態(tài)、發(fā)射功率、覆蓋范圍等方面都相比傳統(tǒng)宏站小得多的低功率基站設(shè)備。特征是：小型化；低發(fā)射功率；可控性好；智能化；組網(wǎng)靈活。從普遍質(zhì)量上看，在2-10kg之間，發(fā)射功率一般在50mW—5W之間。既可使用許可頻率、也可融合WIFI使用非許可頻率接入技術(shù)的無線接入點(diǎn)，覆蓋范圍在10-200米。組網(wǎng)方式支持包括DSL/光纖/WLAN及蜂窩技術(shù)在內(nèi)的多種技術(shù)的回傳；具備自動鄰區(qū)識別、自配置等SON功能。

2.2微基站的電源環(huán)境

5G因工作在3.5GHz、6GHz甚至20GHz以上的中高頻段，宏基站所能覆蓋的信號范圍就變得十分有限，預(yù)測80%的室內(nèi)流量將由微基站承載，僅20%的室內(nèi)流量由宏站承載。因此微基站的部署進(jìn)度，是決定5G能否全面商用的關(guān)鍵因素。

3 微基站電源場景應(yīng)用

3.1直流遠(yuǎn)供

直流遠(yuǎn)供電源，應(yīng)用于BBU、RRU基站整合優(yōu)化，運(yùn)營商的室分系統(tǒng)、室外基站、燈桿站、微基站、直放站、綜合接入 ONU 等設(shè)備。

3.2光電一體箱

光電一體箱是對未來城市主干道信號覆蓋提供支點(diǎn)，并與現(xiàn)有城市設(shè)施相融合，可應(yīng)用于居民小區(qū)、沿街小巷、商業(yè)密集區(qū)、地下停車場。光電一體箱將傳統(tǒng)的交流配電箱、光纖配線箱融為一體，有效解決了微基站配套設(shè)備的建設(shè)需求，滿足了市政美化需求。

3.3微站電源

微站電源產(chǎn)品，應(yīng)用于小型程控交換機(jī)、接入網(wǎng)、傳輸設(shè)備、移動通信、衛(wèi)星通信地面站、微波通信供電、室外基站、燈桿站、微基站、直放站、綜合接入 ONU 等設(shè)備。

3.4 太陽能模塊

安裝在高山、公路、鐵路等地，擴(kuò)大基站的覆蓋面，解決鄉(xiāng)村信號盲區(qū)；高速公路、國道及鐵路線上的信號覆蓋；在需要建基站但又沒有條件建的地方；解決業(yè)務(wù)邊界問題。但是這些地方供電較為困難或有可能解決供電問題但耗資巨大，而且電力解決以后還有安全、維護(hù)等因素。具有可靠性、壽命長、連續(xù)陰雨天，全天侯、不間斷地野外工作時(shí)間長的特點(diǎn)，與拉電力線相比有經(jīng)濟(jì)安全、故障率低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

3.5智慧路燈

通過市政對路燈進(jìn)行供電，解決路燈微基站供電問題?！爸腔蹮魲U聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”，是以照明燈桿為基礎(chǔ)，集成了音視頻監(jiān)控設(shè)備、無線基站、WIFI熱點(diǎn)、多媒體屏幕、充電樁以及天氣、環(huán)境等各種感知器的新型智能設(shè)備，結(jié)合應(yīng)用“NB—IOT系統(tǒng)”技術(shù)通訊手段，將采集的交通信息、環(huán)境信息、河道信息和安防信息等進(jìn)行運(yùn)算、分析、形成大數(shù)據(jù)平臺層，實(shí)現(xiàn)對城市照明、安防、交通、能源、市政等公共設(shè)施運(yùn)營管控應(yīng)用層面的智慧城市管理。

4微基站電源維護(hù)

4.1 5G微基站的供電特點(diǎn)

（1）交流供電復(fù)雜。有的為三相供電，有的為單相供電；有的為城中村拆遷臨時(shí)用電，有的則可能直接并接在農(nóng)網(wǎng)、居民生活用電線路或企業(yè)的生產(chǎn)用電線路上，有的是國電專線送達(dá)。多樣化的供電方式，從而可能導(dǎo)致供電質(zhì)量差，如電壓波動范圍很寬，電壓突變情況經(jīng)常發(fā)生，經(jīng)常頻繁停電等。

（2）微基站覆蓋范圍小、站點(diǎn)密集、無機(jī)房、分布廣、環(huán)境差異大。為了網(wǎng)絡(luò)覆蓋而不得不將大量微基站建在密集城中村、繁華街道、民房制高點(diǎn)、高溫高濕區(qū)域等，從而不僅導(dǎo)致交流供電難度大，還導(dǎo)致雷擊的機(jī)率升高、高溫高濕致使設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性及壽命降低、故障率升高等。

（3）無人值守。微基站數(shù)量多，一般都安裝在開放空間或區(qū)域，出現(xiàn)問題不僅人工干預(yù)維修及恢復(fù)的直接成本高，而且如未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而‘掉站帶來的客戶影響及間接損失也很大。

微基站的上述一般特點(diǎn)導(dǎo)致供電保證和維護(hù)工作不僅工作量加大，而且難度也加大。

4.2微基站電源維護(hù)的建議

（1）交流供電質(zhì)量的保證。應(yīng)盡量避免和大負(fù)荷感性或容性負(fù)荷線路并接，以免造成電壓波動過大甚至經(jīng)常出現(xiàn)電涌的狀況出現(xiàn)。

微基站內(nèi)部電源系統(tǒng)系統(tǒng)中對交流接觸器的選用、斷路器熔斷器及空氣開關(guān)的選用、保護(hù)電路的設(shè)計(jì)、交流電量檢測電路的設(shè)計(jì)、防雷及抗涌措施的選擇等要符合規(guī)范。按照作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行巡檢時(shí)檢查，經(jīng)常出現(xiàn)異常的特殊站點(diǎn)，應(yīng)該特別予以關(guān)注，比如縮短巡檢周期、作好巡檢記錄、進(jìn)行特別保養(yǎng)、有必要時(shí)增配合適的交流穩(wěn)壓設(shè)備及防雷抗涌設(shè)備等。

（2）微基站防雷接地措施。微基站一般安裝在開放空間，為了完全使基站用于提高信號覆蓋率，其建設(shè)地點(diǎn)必須符合架設(shè)的地點(diǎn)要求。在一些特殊的地點(diǎn)—例如密集城區(qū)樓頂，這就勢必造成供電系統(tǒng)易受雷電的危害，同時(shí)其射頻引線也是裸露在外，同樣也是雷擊的破壞點(diǎn)。需要落實(shí)的措施主要有以下幾點(diǎn)：

一是對交流供電電源的防護(hù)。大部份微基站市電引入都是進(jìn)入小型壁掛式配電箱，應(yīng)考慮增配專用防雷箱，至少也應(yīng)該考慮在配電箱中接入最大通流容量達(dá)到100kA的防雷器（SPD）。但作為維護(hù)人員應(yīng)該在巡檢中充分對這些器件的電氣連接及器件本身的良好情況予以檢查和記錄，需要時(shí)應(yīng)予以適時(shí)更新。

二是射頻電纜部份的防護(hù)。我們知道基站的射頻輸入端比較脆弱，對雷擊也比較敏感，雷擊產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾還可能造成基站控制設(shè)備的失效甚至受損，因此除有必要采用專門的射頻電纜雷擊防護(hù)產(chǎn)品外，還應(yīng)注意對其屏蔽接地的良好性注意檢查和保證。

三是防雷與接地。關(guān)于移動通信基站的防雷與接地，有專門的設(shè)計(jì)規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同樣微基站在建設(shè)時(shí)要到滿足以下要求：對接地設(shè)施、對交流系統(tǒng)供電方式、對電力線和引進(jìn)方式及接地、對鐵塔避雷器及接地、對天饋線系統(tǒng)接地、對信號系統(tǒng)接地、對建筑物接地、對接地線，接地引入線，接地匯集線接地電阻的等等。作為運(yùn)行維護(hù)人員最重要的是要保證這些措施長期有效，最實(shí)際的工作是要適時(shí)檢查并保證接地電阻符合并滿足規(guī)定的要求。

5 小結(jié)

5G微基站在網(wǎng)絡(luò)部署中應(yīng)用廣泛，組網(wǎng)靈活，自適應(yīng)強(qiáng)。了解5G微基站的基站電源系統(tǒng)故障發(fā)生的規(guī)律，掌握快速有效的故障解決辦法，就能提升維護(hù)人員的維護(hù)技能，輕松應(yīng)對越來越繁重的維護(hù)要求，提高通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，為通信網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行提供最有效的保障。