5G網(wǎng)絡(luò)配套配置改造淺析

戴方 閆沖

【摘要】? ? 隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)逐步推進(jìn)，廠家設(shè)備也趨于定型，對(duì)于大批量上5G設(shè)備前，對(duì)于基礎(chǔ)配套的升級(jí)就顯的尤為重要了。本文對(duì)現(xiàn)有基站配套提前升級(jí)做了簡(jiǎn)要的分析。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G? ? 配套改造

一、概述

隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、車載網(wǎng)等業(yè)務(wù)的不斷成熟，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足新業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，為滿足更高的數(shù)據(jù)需求，5G網(wǎng)絡(luò)孕育而生。經(jīng)過多年的研究5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本成型，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)逐步提上各運(yùn)營商的日程。由于5G的建站密度要遠(yuǎn)高于4G，且基站的架構(gòu)也與4G有著很大的區(qū)別，如何充分利用現(xiàn)有配套資源建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)顯的尤為重要了。

二、5G和4G的對(duì)比

由于5G設(shè)備采用了多種新技術(shù)，需要相對(duì)于4G更多的運(yùn)算處理，引入了更大的天線列陣，并將4G設(shè)備RRU中的部分功能下沉到了AAU中，使得5G設(shè)備不論在功耗上，還是在天線重量上都遠(yuǎn)高于4G。4G的天線通常面積在0.5m2 左右、重量35kg左右，典型的BBU+3RRU（250W+3*300W）功耗在1300W左右。5G的天線的面積為0.35 m2 左右、重量40kg左右，典型功耗BBU+3AAU（1000W+3*1300W）功耗在4900W左右。整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)5G的系統(tǒng)功耗為4G的3倍以上，天線迎風(fēng)面略小，但重量更大。

5G網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)模式將從4G網(wǎng)絡(luò)的BBU+RRU兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向AAU、DU、CU的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。根據(jù)業(yè)務(wù)需求、部署條件的不同，5G網(wǎng)絡(luò)存在著不同的設(shè)備部署策略，對(duì)站點(diǎn)的功耗需求也有很大的不同。

三、配套改造思路

5G網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)有設(shè)備組網(wǎng)方式為本地部署（BBU+3*AAU）和集中部署（3*AAU）二種模式。二種方式最主要的區(qū)別在于是否在本地安裝BBU，需要的設(shè)備功耗差距在1kw左右（市電引入功耗相差2kw）和BBU安裝位子。

在原有機(jī)房新增5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來的主要問題有：市電引入容量、機(jī)柜空間及散熱、開關(guān)電源容量、蓄電池容量等四大問題。

1、市電引入容量：新增的5G設(shè)備的功耗遠(yuǎn)高于原有的2/3/4G設(shè)備，原有的市電引入容量是否能夠支撐改造后的容量，原有市電引入的線纜是否滿足，電表及其相關(guān)配置是否滿足？

2、機(jī)柜空間及散熱：原有機(jī)柜是否滿足5G新增空間，新擴(kuò)容的蓄電池組安裝位子，機(jī)柜已經(jīng)蓄電池組散熱及空調(diào)制冷是否滿足？

3、開關(guān)電源容量：現(xiàn)有開關(guān)電源的容量是否滿足，開關(guān)電源的模塊是否滿足，空開規(guī)格及數(shù)量是否滿足？

4、蓄電池容量：新增5G設(shè)備帶來的高負(fù)荷，導(dǎo)致蓄電池容量的需求大增，原有蓄電池組容量是否滿足，蓄電池組如何擴(kuò)容，后備電源的需求及蓄電池組的容量配置？

對(duì)于機(jī)房配套的整體改造原則，我們需要遵循“最高的投資收益、最短的施工周期、避免影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)”的原則。

1、市電引入通常我們引入的容量為10kw、15kw、20kw等，在5G設(shè)備5kw左右的功耗需求下，已經(jīng)不能滿足我們對(duì)市電的需求。根據(jù)新增5G設(shè)備的數(shù)量以及預(yù)留情況，我們可以選擇容量擴(kuò)容到30kw、35kw或者更高，但在無法擴(kuò)容的情況下，需要選擇就近的變壓器新引入一路20kw左右的市電。在對(duì)原有線路改造時(shí)，特別需要關(guān)注原有線纜、空開的規(guī)格。

2、5G新增設(shè)備在室內(nèi)主要有BBU和DCDU 2個(gè)設(shè)備，設(shè)備需要總的安裝空間為5U。在機(jī)房空間充足的情況下，可以利舊原有機(jī)柜或新增機(jī)柜，在空間不足的情況下可以改變?cè)O(shè)備的安裝方式，采用掛墻件上墻。由于5G設(shè)備的功耗很高，一套5G設(shè)備的需求制冷量大約為1000w，相當(dāng)于需要新增0.5匹的空調(diào)， 所以我們?cè)诳紤]采用散熱性更好的機(jī)柜或采用帶有通風(fēng)系統(tǒng)的機(jī)柜外，還需要適當(dāng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容。采用通信機(jī)房空調(diào)容量的計(jì)算，得出需要的空調(diào)制冷量，再考慮未來1-2年內(nèi)的預(yù)留，確定空調(diào)的擴(kuò)容方式。通常可以采用2匹的掛機(jī)或者3匹的柜機(jī)。

3、現(xiàn)有機(jī)房?jī)?nèi)采用的開關(guān)電源的容量通常為200A和300A，僅有部分設(shè)備集中機(jī)房采用了600A的開關(guān)電源，大部分基站不能滿足新增5G設(shè)備的電源需求。在開關(guān)電源容量滿足需求的情況下，我們可以新增模塊和空開數(shù)來滿足需求，在開關(guān)電源容量不能滿足的情況下，根據(jù)機(jī)房空間的情況選擇是替換原有開關(guān)電源或者新增一套開關(guān)電源（組合式、嵌入式、壁掛式等）。

4、現(xiàn)有機(jī)房?jī)?nèi)的蓄電池組通常為300AH、400AH、500AH等，基本上不能滿足5G基站的后備電源需求，且在5G基站預(yù)先建設(shè)區(qū)域內(nèi)多數(shù)基站沒有足夠的新增空間。在考慮到這些區(qū)域內(nèi)站點(diǎn)的蓄電池組本身存在著老化、電量不足等問題，可以對(duì)這些站點(diǎn)的蓄電池組進(jìn)行替換。在機(jī)房空間充足的情況下，可以考慮新增一整套電源系統(tǒng)單獨(dú)滿足5G站點(diǎn)的建設(shè)需求，但相對(duì)造價(jià)較高。

結(jié)束語：在5G基站的安裝過程中還有不少問題需要解決，比如增壓系統(tǒng)支持的大功率模塊，需要更高的能耗;鉛酸電池的性能有限，能否采用能量密度更高的鋰電池等等。只有通過后期更深入化的建設(shè)，從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中來摸索出一條更適合的配套升級(jí)方案。