5G通信基站分场景差异化备电创新方案研究

袁永辉

【摘要】    随着我国网络技术的快速发展，5G技术在人们的日常生活中得到了广泛应用。在5G技术应用当中，基站设备功耗相对较高，并因此对于电力供应具有了更高的要求。在该情况下，则需要能够根据场景情况的不同做好备电方案的应用，更好的满足需求。在本文中，将就5G通信基站分场景差异化备电创新方案进行一定的研究。

【关键词】    5G通信基站    分场景    差异化    备电创新方案

引言：

在5G技术快速发展的过程当中，大量的5G基站设备在此当中得到了建设与应用。对于这部分基站设备来说，在运行当中对于电力能源具有较高的要求，如何做好备电工作可以说是需要重点考虑的问题。就目前来说，部分5G基站处于低负载与空载的运行状态，如果完全以传统方式进行备电，则将浪费较多的能源，在该情况下，则可以做好分场景差异化备电方案的制定与实施，以此较好的实现节约成本的效果。

一、工作背景

在基站市电停电的情况下，蓄电池将应用为备电电源为设备进行供电。通信基站备电方面，主要通过设备所需备电时间与功耗对电池的整体容量进行计算，之后再以整体容量做好对于蓄电池的配置。供电时间方面，将由电池总容量、终止电压与设备功耗确定，但对于蓄电池来说，其在实际应用当中无法对不同网络类型设备进行有效的区分，受到这种情况的影响，如果仅是单纯的使用蓄电池往往无法达到差异化备电的实际需求。

目前基站中的开关电源，在出现交流停电问题，且整流模块未处于直流输出状态时，蓄电池也会做出放电反应，进而实现对负载设备的无差别供电。而当电压持续下降达到特定界限以后，通过开关电源，电接触器会自动断开，与此同时，负载设备（与下电电源支路）也会迅速切断电源。但与下电电源二次支路相连的负载设备却并不会受到影响，正常供电。随着电池放电操作的不断深化，开关电源也将受到影响，对相应的负载设备进行无差别供电，但放电会在到达二次下电门限值时，触发下电接触器动作，将电池放电操作停止，断绝负载设备的供电，在这种情况下，开关电源将无法有效区分各类设备。

现如今，在针对一些站点进行建设的过程中，使用传统开关电源的情况依然存在，但这种电源的应用将会严重影响差异化备电目标的实现。在落实5G业务时，一些存量开关电源无法为分级下电提供有效的支持，甚至3G/4G的相关备电需求也无法得到相应的满足，而5G直接介入到存量开关电源当中，会对共享站点当中原有的备电服务造成不利影响。而在现今发展当中，运营商不同，其对于备电的要求也是有所差异的，因此，各运营商在进行5G设备设置的过程中，往往需要针对单独蓄电池以及开关电源进行相应的配置，如此才能满在备电方面实现差异化，但这会在一定程度上增加资源浪费的情况。而在现阶段我国5G网络建设飞速发展，运营商在备电方面也提出了更高的要求，而这需要从开关电源建设情况入手进行考虑，需要能够做好新方案的制定，以此对5G建设当中对开关电源的需求进行较好的满足。

二、方案设计方式

2.1 总体设计

在该项工作当中，充分以5G基站备电需求与特点，对具有差异化特征的备电设备进行研发。通过该设备的应用，能够对备电方案进行灵活的制定，以此对客户在生产当中所具有的差异化需求进行满足。该方案的创新点，这种类型的设备，能够在差异化备电和分用户电量计量中进行很好的应用。在实际应用当中，能够以差异化的方式备电。结合通信设备具体的备电需求以及电压、市场状况等。电量可通过差异的方式进行备电管理，使各用户在备电方面的差异化需求能够得到更好的满足。与此同时，要采用精确的方法进行电量的计量，通过分路、分用户的计量功能，实现设备用电量的独立计量，进而达到提高管理工作精细化水平的目的。

2.2 相关功能及特点

在备电供电方面采用差异化设置，能够提高5G设备的相对独立性，使其能够与其他设备隔离开来，在实际应用当中，能够以RS485与FSU进行连接，做好设备状态信息的上报，可以在此当中通过FSU监控的方式调整备电时长。一旦出现交流停电的情况，计时器会随之启动，并根据设备备电时长有效落实备电处理工作。并且可以借助单片机以及采样电路等方式统计5G设备在电能损耗方面的具体情况，保证电费计量的精准性。在实际应用当中，可以分为三级设定，分别为定时通断、备电时长控制与免责时段通断。在实际应用当中，设备可以结合需求设定不同级别的控制功能，能够根据实际情况以手动、本地或者远程的方式做好设置，实现了关闭功能的单项设计。在这种情况下，即便在现实当中发生控制故障，基站系统也不会受到影响。当然，除此之外，还有其他的功能优势：第一，能够定时通电或者断电。工作人员可以结合实际情况对开启和关停时间进行设置，将每天分为5个不同的时间段;第二，备电时长控制。可以结合具体的工作需求，对独立备电时长进行设置，在交流停電之后，电池组也会处于备电状态，随着被点时间的不断演唱，临近设定值后，直流通断开关会迅速断开，并及时上传警告信号。如外市来电，也将闭合流通电开关;第三，关于备电电压的控制功能。一般可以根据具体需求对备电电压进行设置，在达到下电电压之后，直流通断开关会自动断开，及时上传警告信号，同样的，如外市来电，会关闭直流通电开关;第四，电量控制功能。可以对备电的电量进行设置，在产生交流停电现象后，电池组会开始备电，临近设定值时会自动断开直流通断开关，发出警告，同样的，如外市来电，那么直流通电开关也会处于闭合状态闭合;第五，免责时段通断。通常在备电期间会进行自动判断，明确当前时间段是否处于免责状态。在该时段当中，在市电处于正常状态时，将以常规的方式供电，而在市电停电时则不备电，在恢复正常后，设备再继续供电;第六，计量功能。可结合具体设备具体分户，并对整体电流、功率、电压以及电量进行计量，能够对分户、设备整体的电量与功率加以明确，每天保存1次历史数据;第七，监控功能。能够实时监测系统工作状态，同时还能对运行参数进行自动化采集与存储，确保数据存储量达到1000条。在设置参数时，可实现掉电存储，同时能够进行控制程序的远程升级处理;第八，检测功能。能够接入断电传感器，对外市供电情况进行检测，并结合用书的实际情况，对直流输出情况进行控制;第八，断电记忆。对于备电设备来说，还能进行断电记忆，在来电之后，能够确判定逻辑、相关参数不发生任何改变，结合具体的来电情况，再重新进入到工作状态当中。

2.3 组网方式

使用电源线进行开关电源与差异化备电设备之间的连接。其中，正极与开关电源当中的接线端子进行连接，负极则连接在开元电源的熔丝上或者是直接空开，通过该种方式的应用对具有差异化特征的电源通路进行实现。针对传统设备，可以借助开关电源提供分路，而对于5G设备，其分路可以通过差异化电源来实现，但传统设备和5G负载设备需要进行有效的隔离，这样才能更好的满足差异化备电需求。在FSU与备电设备之间，通过RS485端口进行连接，能够对FSU与差异化备电设备间的通信进行实现，能够对实际系统运行当中远程控制、电量精准计量与恢复上线等方面的功能需求进行满足。

三、改造与新建处理方式

在之前的分析当中，对具有差异化、智能特征的备电体系概念进行提出，你能够在现有差异化备电单元、开关单元、电池合路器设备组合作用的情况下，对按需配置、完整的备电体系进行建立，以此对不同场景当中5G备电需求进行满足。

3.1 新建站点

对于5G新建站点，也有两种不同的应用情况：第一种情况。即具有5G需求，且具有一致备电时长的场景。对于该场景，可以对新增蓄电池与开关电源的方式进行处理，以此对5G建设需求进行满足。第二种情况。即具有5G需求，且具有不一致备电时长的场景。对于该情况，可以对差异化备电单元、新增蓄电池与开关电源的方式进行处理，以此对5G建设需求进行满足。

3.2 改造站点

对于5G改造站点，主要有两种不同的应用情况：第一种情况，即单套存量开关电源能够满足工作要求，且蓄电池在容量方面能够对新增备电需求进行满足。对于该情况，在以差异化方式进行备电处理时，在不需要对蓄电池新增的情况下即能够对5G建设需求进行满足。第二种情况，即单套存量电源能够满足需求，但蓄电量在容量方面无法对5G需求进行满足。在该情况下，则可以在新增蓄电池的情况下，同时设置电池合路器与差异化备电单元的方式进行处理，以此即能够较好的满足发展需求。

四、实验成效和应用前景

根据实验，确定该方案具有较好的可行性，有效的节约了能源消耗，且改造成本相对较低。通过该方案的制定，能够对基站分场景差异化备电进行实现，对传统方式当中的统一备电方式进行改变，在满足工作需求的情况下有效实现能源资源的节约，具有较好的应用前景。

五、结束语

在上文中，我们对5G通信基站分场景差异化备电创新方案进行了一定的研究。在实际工作开展当中，需要能够对该项工作引起重视，充分结合实际需求做好方案的制定与实施，保证能够满足基站差异化发展需求。

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