5G基站供电面临诸多挑战
相比2G/3G/4G网络，5G网络带来两个明显的变化：首先5G单站功耗大幅增加；其次，为了满足网络容量的增长，需要部署大量的末梢站点，站点数量大幅增加。从网络部署角度来看，5G的早期部署与4G网络共存，无论是存量站点上叠加还是新建5G站点，站点供电都面临诸多挑战。比如站点设备功耗增加，需要整体替换电源或在原站址新增机柜，整体替换存在割接困难且无法利旧原有电源，新增机柜又面临占地增加的问题。
随着5G业务的增长，采用C-RAN架构建设无线网络，在机房部署BBU池成为5G基站建设的主流，对机房大电源的需求增加。受制于传统电源建设模式，现网机房电源存在供电和备电能力不足、转换效率低下等问题，而新建机房电源建设周期长、投资大。
中兴通讯5G电源新定义
结合电源产品在网服务实践经验，中兴通讯对5G演进的供电需求进行了实地勘察和综合分析，总结出5G基站部署对供电系统的四大需求：快速安装、平滑扩容、高效节能、简单运维。
快速安装：对存量站点的改造或搬迁，不增占地、不改市电；对新建站点，实现少占地或“零”占地；
平滑扩容：站点整流、配电、备电具备平滑扩容的能力，原有站点资产可以利旧；
高效节能：从能源利用、功率变换、温控、输电、备电和负载消耗环节进行端到端的全链路高效设计，从整站和全网的层级考虑节能方案；
简单运维：5G站点数量增加，站点类型复杂，须满足5G网络建设对全网能效提升和智能运维的需求。
面对5G供电挑战，中兴通讯提出5G电源新定义。中兴通讯5G电源具备极简高效、全模块化、智能化和网络化四大特点。
5G典型场景供电方案
基于5G电源新定义，中兴通讯推出一柜站和全Pad站建站方案，助力运营商构建极简站点（如图1），全方位降低TCO。中兴通讯一柜站和Pad站建站方案可以灵活应用于存量和新建站点。
图1 中兴通讯极简站点方案
针对5G新建基站，一柜站方案占地面积小，可以灵活使用在户外绿地或屋顶场景。一柜站方案采用新一代UniPower智能电源和SmartLi智能锂电，无论是电源容量还是电池备电容量均可实现模块化平滑扩容，既能节省初期资金投入，又能保护后续业务扩容情况下的既有设备投资；新建屋顶或城市灯杆5G站点，屋顶和灯杆承载能力受限，可采用由Pad电源和Pad电池构建的全Pad站方案，所有设备外观相近，共享安装附件，此方案可实现一站一杆，线路损耗少，综合效率高，零占地，快速部署，免维护。
针对存量站点，中兴通讯提供灵活的5G供电方案，旨在最大化利旧现有设备，灵活部署，快速建站，高效节能。针对存量站点多种场景，中兴通讯提供相应解决方案。
- 场景1：站点空间受限无法新增电源机柜，或AAU设备拉远距离较长
采用Pad电源就近为AAU供电，不影响现网设备供电。就近供电线路损耗少，且Pad电源自然散热，“零”温控耗电，系统端到端综合效率高达95%；采用壁挂或者杆挂等灵活安装方式，“零”占地，快速部署，免维护，特别适合楼顶分散型站点。
- 场景2：站点机房电源老旧，无法扩容，需要最大化利旧现网资产
采用旧电源插箱替换改造方案，最大化利旧现网电源资产，替换改造过程不断电操作。此方案最大化利旧交流配电、防雷、老设备直流配电、线缆等，降低改造成本；改造不断电，简单快速；改造后系统容量、效率、功率密度提升；具备5G设备单独计量、单独下电管理的功能，为5G设备申请电费补贴提供计量依据；同时系统具备智能削峰/错峰功能，避免市电容量稍欠场景下的外市电改造，降低改造成本，以及减少电费支出。
- 场景3：现网采用C-RAN架构实施全网改造
C-RAN改造，采用大容量组合电源1000A-1800A为BBU池集中供电，对于C-RAN改造后的远端设备供电可采用全室外化改造，机房退租，采用全Pad站方案供电。通过采用BBU池集中供电且集中备电的方式，解决5G建设D-RAN模式下站址获取难、建设投资大、机柜空间不足等问题，并且可以对供电和储能进行统一管理和调度；改造后，远端站点Pad电源和Pad电池供电，原机房、电源设备退租，节省机房与配套租赁成本。
- 场景4：站点叠加5G后，现网铅酸电池备电不足
保留原有铅酸电池备电，新增SmartLi智能锂电与铅酸混用进行备电扩容，智能锂电支持智能混用，对电池性能和寿命完全没有影响。此方案利旧现有铅酸电池，保护投资，同时模块化扩容锂电容量，未来支持平滑扩容升级。
- 场景5：站点叠加5G后，现网市电容量不满足站点供电需求
当站点负载功耗达到市电容量峰值，电源系统通过智能削峰功能实现电池限流或电池放电，满足负载供电。此方案免市电改造，可降成本达78%，节省2~3月时间，实现快速部署。
随着5G建设的逐渐展开，通信基站供电系统中的电源容量、市电容量、备电、配电以及拉远供电方面都会面临挑战。中兴通讯对5G电源的新定义，既是对通信基站电源应用的趋势判断，也是中兴通讯电源长期努力的方向。目前中兴通讯通信能源产品已在全球部署超过171万套电源系统，服务于全球160多个国家和地区的386家电信运营商。中兴通讯将聚焦客户核心价值，提供更可靠、更经济的供电方案，保障网络平滑演进。
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