高效智能的通信电源技术发展趋势分析

庞然，林长军，孙林江，杨磊，郑晓坤

（国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司，辽宁 辽阳 111000）

0 引言

社会不断发展拉动了国民文化素质的提升，而随着基本生活资料的需求被满足之后，出于国民不断增长的精神享受的追求，现今信息时代下喷涌累加的信息以及各企业围绕通信设备不断进行的技术优化以及设备革新无一不铸造了现今人民对于通信技术应用的严苛要求。而众所周知电源技术作为现今通信技术应用的基础其始终在高效智能化层面有着无法匹对现今人民需求的缺漏。倘若能够在通信电源技术层面围绕居民的需求做出合理的设备调整以及技术优化其能够在极大程度上实现对于技术市场的扩张。通过此种途径从侧面帮助通信项目提升市场竞争力进而在极大程度上强化了经济收益提升的可能性。

1 通信电源技术市场应用现状

众所周知，包括韩国和美国在内的世界多个国家和地区已经率先开启了5G通信。中国也在20多个城市开始了5G通信试点并会在未来大力推广。5G通信的建设方兴未艾，相比于现有的3G、4G通信，5G通信具有超高速率、极低延时等特点[1]。这些特点产生的原因是5G通信采用了更高频段的频谱，以中国为例：4G LTE的频段为1.8GHz-2.65GHz，而5G目前公布的频段为3.3GHz-5GHz。而未来还会建设高于6GHz的毫米波(mmW)5G通信。根据光速公式：c=λv频率v越高，意味着波长λ越小，对于无线通信，这意味着通信信号的覆盖面积越小。这一方面需要5G通信基站的密度更高，另一方面需要单一通信基站采用Massive MIMO （64T64R、128T128R等）、beamforming等技术解决信号覆盖面积小等问题。这些新技术和应用对于通信电源的自然散热能力，维护成本等提出了新的需求。同时，5G较为丰富的组网架构和布局方式带来了更多的供电方式及其组合，包括交流（UPS）直接供电、-48V供电、HVDC（高压直流）供电等。建立于5G莅临的时代背景下通信技术的应用愈发广泛，其不仅是时代发展所带来的需求，其更是人民对于美好生活追求道路上必需的技术储备。因此围绕通信电源技术而开展的市场应用，在迫切的市场需求以及时代技术要求下迎来了必要的技术挑战，其在一定程度上促进了通信电源技术的突破要求。

2 通信电源技术突破市场需求

基于现今在很长一段时间内5G的建设仍旧无法完全取缔现有3G和4G通信，因此现今针对通信电源技术应用设备开展的技术改造仍旧以现有基站和中心局部分技术改造增添的优化方式为主，其在极大程度上摆明了通信电源现今需要同时给3G/4G和5G通信设备供电[2]。而在此前提技术应用背景下其对通信电源的输出功率与功率密度以及安全稳定性等多方面技术保障形成又一轮全新需求。但与之相伴而来的是5G通信的建设给开关电源企业带来了巨大商机。依托安信证券研究中心的数据进而围绕5G通信电源所做出的市场规模评估预期市场份额为315亿元人民币，与此同时巨大商机以一副冲击姿态到来的同时亦为通信电源设计者造就了全新的技术设计要求。

2.1 更高的输出功率

由于5G通信需要采用Massive MIMO等技术，5G基站的AAU单扇区输出功率由4G的40W～80W上升到200W甚至更高，同时由于处理的数据量大幅度增加造就了对应的设备处理数据基数的喷涌膨胀，其功率已经超过1000W，然而为了确保原有的信息处理功率其对于机械运转效率的要求不断拉升，进而导致其对于设备的运转的输出功率有着更为严苛的要求[3]。同原有4G通信基站供电的通信电源输出功率2000W～3000W相比，现今复合型的电源供给基站不仅是设备构成可谓是错综复杂，其输出功率的类型以及份额可谓是参差不齐。在追求输出功率提升的同时仍旧需要依据不同类型的通信设备需求从而配给通信电源供给，其在极大程度上加剧了输出功率拉升的技术困难程度。

2.2 更高的功率密度

对于通信数据中心及宏基站，多数采用现有设备扩容的方式来建设5G通信设备。其中留给用于5G通信需要的电能的电源柜的空间往往极其有限，甚至只能采用原有电源柜。在这些情况下电源柜的输出功率需要大幅度增加[4]。其在一定程度上加重了设备效率运转的负担，除此之外受限于基站内部有限空间的约束促使了现今电源供给设备仍旧只能够保持原有体积以加大功率的方式提高运转效率，归根结底其本质实则为对于现今设备的一种变相超负荷使用。但众所周知，无论是多么优良的设备，都无法招架住日复一日，年复一年的超负荷使用，因此现今在此种条件限制下便导致了市场对于功率密度的合理优化提升的高性价比方案的需求。

2.3 设备散热保障

通信设备的使用离不开电力的供应，而在这一过程中的安全隐患，是大多数企业往往会疏忽的地带。但一旦安全隐患被触及，导致隐患升级转变为严重事故，其不仅会对企业造成意外且庞大的经济损失，还会对企业的安全保障声誉造就恶劣影响，进而影响消费者对公司的产品主观上失去好感。无论是何种后果，对于企业的影响都是不容忽视且不容小觑的，因而围绕通信设备电源供给体系构筑当中的散热环节需要企业以及政府做出针对性管控[5]。但现今市场多数应用的散热技术在多数情况下无一不面对着耗能大与成本高以及散热效率不尽如人意的技术困扰，其进而造就了市场对于散热技术的性能优化以及安全保障等多方面的技术革新需求。

3 通信电源技术智能优化倾向

对于通信电源而言高功率输出的决定因素始终同功率转换产热高效散失与器件温度稳定保障紧密相连。但众所周知散热由两大要素取决其一是损耗得失大小，损耗小则实现高效散热轻而易举，反之亦然；其二是电源的散热能力，其受限于散热器和热路设计等散热设备的性能。理论分析可知前者是设备产热源泉，针对其下手解决问题难度较低；而后者内外影响的关键因素诸多如设备运转环境以及设备设计结构尺寸等，此类因素导致了在现今技术扶持下难以实现根本性优化。因而两者相较取其轻，建立于前者产热因素实现通信电源技术智能优化是俨然成为现今市场技术倾向兑现落实的必由之路。除此之外，温度可通过数据具现化的关键性因素的存在在极大程度上为通信电源技术优化造就了调控智能高效化的可能性[6]。其可通过智能监管实现通信电源供给基站运转时的设备温度管控，实现设备热能散失的高效转化进而实现通信电源供给的输出功率层面的有效优化从而实现真正意义上的通信电源技术的高效化以及智能化。

4 结论

众所周知电源技术作为现今通信技术应用的基础且在大数据时代通信设备的广泛运用促使了其相对应的性能供给需求在一定范围内源源不断的上升，其在极大程度上促使了市场以及民生对于通信电源技术智能化以及高效化的迫切需求。基于现今计算机网络技术各能力结合衍生而出的大数据库在信息汇总梳理应用层面所带来的远超其余技术于便利性以及时效性上的卓越领先，其在极大层面上给通信行业的运转带来了优良的体系建立优势。因而出于把握我国在通信行业的前沿技术的世界级领先，扎扎实实突破现今通信电源供给的技术限制，实现通信行业的彻底智能化转变能够为我国在5G技术上的国际市场战略布局以及国际技术竞争斩获不菲益处的目的带来肉眼可见的提升进而实现国家实力的优化增强，其在一定程度上对于中华民族伟大复兴于大数据时代紧随科技竞争的前线乃至屹立于国际首位有着莫大的战略布局的关键程度。