不同場景下的分布式基站供電解決方案

【摘 要】目前在無線網絡建設中分布式基站的比例越來越高，隨之而來的就是分布式基站的供電問題，本文通過基站所處的不同場景，提出了三種不同的供電方案，解決在日常分布式基站建設中的電源的建設問題。

【關鍵詞】分布式基站；直流遠供；RRU

1.前言

隨著通信技術的不斷發(fā)展，基站產品越來越豐富，而且各有特色。而分布式基站已經代表“新一代基站”的基本走向。分布式基站具有低成本、環(huán)境適應性強、工程建設方便的優(yōu)勢，尤其是在3G移動網絡中，分布式基站得到了非常廣泛的應用。目前，3種3G制式TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000都以分布式基站產品為主，而且2G分布式基站產品也不斷推出，因此分布式基站的應用越來越廣泛。

分布式基站RRU設備安裝在天線端，相對傳統(tǒng)宏站，供電方式有很大的不同。本文主要探討分布式基站RRU供電的解決方案。

2.分布式基站供電方案和特點

分布式基站遠端RRU供電常用3種方式：就近供電、拉遠供電和近供遠備。

2.1 就近供電

就近供電，就是指RRU由本地引接的市電電源供電，根據使用的電壓，可分為就近直流供電和就近交流供電。

就近直流供電在RRU處新建室外型的直流一體化電源，包含-48V的整流模塊和蓄電池組，為RRU供電。就近交流供電，通常在RRU處安裝室外型的交流一體化UPS電源為RRU供電，從供電安全性、可靠性、逆變效率等考慮，一般建議使用直流供電。

就近供電能保證RRU不間斷供電要求，無需長距離布放電纜，施工難度小，電纜損耗小，不占用機房空間、不影響信源基站供電安全。但就近供電與市電引入質量有關，市電引入協(xié)調周期長，會增加市電引入和一體化電源設備投資，一體化電源設備需考慮防塵、防雨雪、防盜等要求，配置蓄電池組，需考慮樓面承重要求。當RRU處有可以引接的較可靠市電電源且引入費用不高時，可以就近引入一路市電電源為RRU供電。

2.2 拉遠供電

2.2.1 -48V直流拉遠

-48V直流拉遠供電模式是指RRU利用BBU基站中-48V電源系統(tǒng)拉遠直流供電。-48V直流拉遠供電在遠端RRU位置新增室外直流配電單元設備并具有防雷功能，通過中心機房引出一路直流電源至直流配電單元設備，遠端RRU設備直接從直流配電單元設備上引電。

考慮到直流壓降、線損和經濟性，直流電纜最大允許供電距離較短，線徑較粗，施工難度大，一般拉遠距離不能超過200米。

2.2.2 高壓直流遠供

高壓直流遠供方式是從信源BBU機房引電，利用信源機房-48V電源，經過局端設備DC/DC隔離升壓至280V，再通過電力電纜傳送至各RRU遠端，采用電力電纜與光纜同桿路架設或者采用光電復合光纜，在遠端站點通過遠端降壓模塊將電壓降至-48V，給遠端RRU供電。綜合考慮線纜投資和施工難度等因素，建議拉遠距離不超過3公里，特殊情況下不超過5km。

升壓電源設備容量選擇應考慮線路損耗和遠端整流設備效率。當RRU較多時，需增加信源BBU機房開關電源和蓄電池容量來滿足RRU用電需求。

高遠直流遠供應具備以下功能：

1）完善的人體安全保護功能：在輸電端設備上采取輸出電壓正負極對地懸浮設計，當人體意外碰觸單根導線時，不會發(fā)生對地觸電事故。

2）完善的線路安全防護功能：在輸電線路開路、短路時，設備可以偵測并提供關機及報警功能，及時發(fā)現線路故障避免隱患。

3）完善的設備自身安全保護功能：設備具有過載保護功能，可有效防止設備過載損壞；具有過熱保護、欠壓輸入、過電壓輸出等常規(guī)保護功能；具有專業(yè)的防雷保護功能等。

高壓直流遠供方式系統(tǒng)可靠性較高，可保證RRU不間斷供電要求，供電集中維護管理，可遠距離供電，施工難度低，施工周期短，減少市電引入和相關配套電源設備，成本較低，光電復合光纜方式，實現電力傳送與傳輸信號同纜傳輸，節(jié)省了市電引入的投資。但機房中需新增升壓設備，存在故障點，對升壓設備的可靠性要求高，存在逆變損耗和線路損耗，同時電纜在室外長距離敷設，存在防雷和防盜等問題。

2.2.3 交流逆變拉遠

在BBU中心機房新增1臺通信專用模塊化逆變電源設備，將中心機房的-48V直流逆變?yōu)?20V交流電源，采用交流電纜沿光纜桿路架設，在無光纜桿路的情況下，可通過電力桿、新增桿路或地埋的方式為遠端RRU供電（城區(qū)無光纜桿路資源，可沿光纜管道穿鋼管敷設電纜），RRU較多時，需增加中心機房開關電源和蓄電池容量來滿足RRU用電需求（見圖2）。

RRU設備宜采用交流220V電源供電，RRU遠端在室外應設置交流配電單元設備，并具有防雷和漏電保護功能。

考慮到電纜投資、施工難度和費用，當供電距離超過3公里原則上不建議采用逆變拉遠供電方式。

逆變拉遠方式供電集中維護管理，可遠距離供電，施工難度低，施工周期短，減少市電引入和相關配套電源設備，成本低，但供電可靠性不高，機房中需新增逆變設備，存在故障點，對逆變設備的可靠性要求高，存在逆變損耗（轉換效率低）和線路損耗，同時，電纜在室外長距離敷設，存在人身安全、防雷和防盜等問題。

2.3 近供遠備

近供遠備方式由近端引入市電為RRU供電，由遠端機房電源通過遠供方式進行備電。

近供遠備方式采用主備用電源供電，可靠性高，市電正常工作時，無電纜損耗，無切換損耗，遠端無需室外一體化電源設備投資。但該方案與引入市電質量有關，且遠端需增加市電引入和遠供電源切換設備，目前無成熟產品，增加了故障點。此外，該方案由于新增了室外切換設備，需考慮防塵、防雨雪等要求。

3.各類場景下的分布式基站供電解決方案

目前，分布式基站主要應用的場景包含：難以租賃或者建設機房的城市城區(qū)、城市綠化帶、公園、道路；高速公路、鐵路等交通要道；偏遠的農村。

城市城區(qū)一般具有業(yè)務量高，GSM900M、1800M、TD等多系統(tǒng)共存，RRU數量較多、功耗較大、就近引入相對容易、市電可靠性較高等特點。交通要道、偏遠農村相對業(yè)務量低，多系統(tǒng)共存要求較低，RRU數量較少、功耗較小、市電引入相對困難的特點。

結合各類供電解決方案和各類場景特點，建議如下：

（1）就近供電適合應（下轉第18頁）（上接第15頁）用在市電引入容易、引入費用低，以吸收話務為主要目的站點，如：城區(qū)等高話務量站點。

（2）近供遠備適合應用在密集城區(qū)高話務密度站點，站點重要性高，應急油機發(fā)電比較困難的站點。由于目前切換設備無成熟產品，處于測試階段，可考慮在城區(qū)先進行試點。

（3）-48V直流拉遠供電，適用于城市居民小區(qū)、大型寫字樓等饋線難以敷設或者敷設距離較長但小于200米的場所。

（4）直流升壓遠供：適合應用在市電引入困難、引入費用高，需快速建網的重要覆蓋站點或話務量較高的站點，如：高速鐵路、公路，隧道、地鐵等交通干線覆蓋站點。

（5）交流逆變遠供：建議盡量不采用基站電源逆變拉遠供電方式，此方式僅推薦在市電引入困難、引入費用高，以覆蓋為主要目的站點，如：山區(qū)基站覆蓋、農村低話務量等覆蓋站點，遠端RRU設備宜采用交流供電。

4.總結

分布式基站的供電，在實際工程中，應根據現場的不同條件進行選擇，要綜合考慮市電情況、供電距離、施工難度、投資、設備維護難度等情況，選擇最優(yōu)最合理的供電方案。

參考文獻：

[1]劉春超.直流遠供電源系統(tǒng)[J].http：//wenku.baidu.com/view/bd9ea165ddccda38376bafc6.html，2010.

[2]劉劍剛.分布式基站的供電解決方案[R].中興通訊技術（簡訊），2008，10.

作者簡介：孫濤，男，陜西西安人，中國移動通信集團設計院有限公司陜西分公司工程師，主要從事無線網絡通信的規(guī)劃和設計，作為總負責人完成了陜西移動2009年到2011年中的TD-SCDMA網絡的設計工作和WLAN網絡的規(guī)劃和設計工作。