微基站電源建設方案探討

湯志剛，鄭發(fā)秀（中國移動通信集團設計院有限公司浙江分公司，杭州 310020）

TANG Zhi-gang， ZHENG Fa-xiu（China Mobile Group Design Institute Co.， Ltd.， Zhejiang Branch， Hangzhou 310020， China）

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微基站電源建設方案探討

湯志剛，鄭發(fā)秀
（中國移動通信集團設計院有限公司浙江分公司，杭州 310020）

摘 要微基站在運營商的通信網(wǎng)絡建設中得到了越來越廣泛的應用。作為一種新的基站建站方式，目前各運營商尚未制定相應的電源配套建設標準。本文結合工程實際經(jīng)驗，提出幾種微基站電源建設方案，并給出各方案適用的應用場景，供工程建設參考。

關鍵詞微基站；電源保障；應用場景

1　引言

近年來，隨著通信基站站址資源的獲取難度越來越大，作為傳統(tǒng)宏基站的補充，一些體積小、重量輕、對安裝條件要求低的微基站設備的應用將越來越普遍。另外隨著LTE FDD牌照的發(fā)放，4G網(wǎng)絡競爭將越發(fā)激烈，鐵塔公司成立后，單一運營商歷史積累的宏站站址優(yōu)勢將逐步消失，微基站建設將逐步成為后期保持競爭優(yōu)勢的重要手段。微基站的后備電源建設方案的選擇也成為建設過程中不可避免的問題。

本文結合工程實際經(jīng)驗，提出幾種微基站電源建設方案，并給出各方案適用的應用場景。供實際工程建設參考。

2　微基站用電需求

根據(jù)設備形態(tài)不同，微基站設備可分為分布式微基站和一體化微基站兩種類型。一體化微基站設備功耗較小，通常在120W以下；分布式微基站設備功耗稍大，通常在80～300 W之間。大部分微基站設備可同時支持-48V直流和220V交流供電。目前國內(nèi)主流廠商微基站設備功耗見表1。

表1　主流廠商微基站設備功耗表

3　微基站電源建設方案介紹

一般來說，基站設備的電源建設方案分有后備電源保障和無后備電源保障兩大類。其中有后備電源保障方案分為-48V直流直供、280V直流遠供、就近配置小微電源等方案；無后備電源保障方案分為220V交流直供、POE供電等方案（部分場景下應用此方案若前端路由器配置后備保障，則可歸為有后備電源保障大類）。

3.1-48V直流直供

利用近端機房的-48V直流電源系統(tǒng)向遠端的微站設備進行保障供電。其供電原理如圖1所示。

圖1　-48V直流直供供電系統(tǒng)圖

微基站采用-48V直流直供方案時，近端機房電源設備應滿足站點（近端和遠端）供電容量及后備時長的要求。

-48V直流直供方案應選用二芯電力電纜，從投資經(jīng)濟上考慮，一般拉遠供電電纜不宜超過25 mm2，機房外的電纜應采用套PVC管或鎧裝電纜進行敷設。

3.2280V直流遠供

利用中心基站將基礎-48V電壓升壓至DC280V或更高（最高為380V）后送至各個遠端進行供電保障。其供電原理圖如圖2所示。

圖2　280V直流遠供供電系統(tǒng)圖

微基站采用280V直流遠供方案時，局端設備和傳送電纜容量應按所有拉遠設備總負荷的近中期負荷配置考慮，局端機房條件應滿足設備擴容的條件并不影響已有設備的運行保障。

供電電纜應從安全、壓降、經(jīng)濟等方面考慮進行選擇，遠供線路的電纜線徑不宜超過等效25 mm2銅芯電纜的規(guī)格，同時應考慮供電路由日常運行電纜自身損耗一般不應大于5%。

3.3就近配置小微電源

是在路由、線徑、功率等因素無法滿足-48V直流直供和280V直流遠供方案時在遠端直接配置小微電源為微基站設備供電的一種供電方案。其供電原理圖如圖3所示。

圖3　小微電源供電系統(tǒng)圖

微基站采用就近配置小微電源方案時，要求引入一路不低于三類的市電電源。交流引入開關宜從樓宇一級配電箱內(nèi)引接，最低不低于二級配電箱引接。站內(nèi)的電力計量表根據(jù)當?shù)毓╇姴块T或業(yè)主的要求安裝。

小微電源的容量按站點設備遠期負荷配置。

3.4220V交流直供

220V交流直供，即采用市電直接供電。該方案的無后備電源保障，市電停電則設備退服。

微基站采用220V交流直供方案時，要求引入一路不低于三類的市電電源。交流引入開關宜從樓宇一級配電箱內(nèi)引接，最低不低于二級配電箱引接。站內(nèi)的電力計量表根據(jù)當?shù)毓╇姴块T或業(yè)主的要求安裝。

3.5POE供電

圖4　POE供電系統(tǒng)圖

采用網(wǎng)線對設備進行供電，根據(jù)需求也可對前端路由器進行后備電源保障。其供電原理圖如圖4所示。

POE供電方案適用于特定場景，應用的微站設備必須支持POE供電，如Nanocell、Picocell等。

4　電源建設方案造價分析

各種電源方案造價根據(jù)建設應用場景的不同會有較大差異，表2以單個物理點設備功耗600 W（3個運營商各設置一個200 W微基站設備）為例進行方案配置和造價測算，供工程建設中方案選擇參考（POE供電方案一般應用于特定場景，僅需對路由器進行供電，功耗較低，在不配置后備保障時，配套造價較低，不進行測算對比）。POE供電的方案。對于需要后備電源保障的站點，一般方案選擇建議采用以下原則。

（1）優(yōu)先選用-48V直流直供；其次280V直流遠供；最后選擇就近配置小微電源。

（2）在微基站距信源機房的路由長度≤100 m時，建議選用-48V直流直供方案。

（3）在微基站距信源機房的路由長度＞100 m且≤300 m時，可根據(jù)現(xiàn)場條件，結合設備裝機位置、線纜敷設難易程度、微基站設備數(shù)量等情況，建議優(yōu)先考慮通過加粗供電電纜線徑（一般銅芯電纜截面不超過25 mm2）選用-48V直流直供方案；其次考慮選擇280V直流遠供方案。

（4）在微基站距信源機房的路由長度＞300m時：考慮選用280V直流遠供方案；線纜數(shù)量較多或敷設路由困難時，可采用就近配置小微電源方案為微基站設備供電。

表2　各電源方案典型場景投資估算表

5　微基站電源建設方案選擇

結合上文的分析，我們對各種微基站電源建設方案進行歸納和對比，具體分析如表3所示。

微基站電源建設方案的選擇，首先要根據(jù)站點的重要性等級確定是否需要后備電源保障。對于不需要后備電源保障的站點，可根據(jù)設備供電類型選擇220V交流直供或者

表3　微基站電源建設方案優(yōu)劣對比表

6　結論

微基站電源建設方案各有優(yōu)劣，我們在進行微基站的規(guī)劃建設過程中，應根據(jù)實際的應用場景，充分考慮投資、維護成本、施工維護難易度等因素，選擇科學合理的建設方案。

TANG Zhi-gang， ZHENG Fa-xiu
（China Mobile Group Design Institute Co.， Ltd.， Zhejiang Branch， Hangzhou 310020， China）

News

Investigation about the power supply solution of micro base station

Keywordsmicro base station； power ensuring； application scenario

AbstractMicro base station has been widely applied in the operators’ communication network construction. As a new solution of base station construction， the operators have not established the relevant norms of power supply construction. As a reference to engineering construction， this assay will combine the practical engineering experiences， offering several solutions of micro-bts power distribution and also providing the application scenarios of those solutions.

中圖分類號TN915

文獻標識碼A

文章編號1008-5599（2016）05-0085-04

收稿日期：2016-03-04