典型移动基站蓄电池合理配置方案建议

2015-03-15刘慧婷

通信电源技术 2015年6期

吴晓，刘慧婷

（湖北邮电规划设计有限公司电源设计中心，湖北武汉430023）

1 背景

目前三大运营商重点聚焦移动发展策略，无线LTE4G网络配套电源建设将大规模开展，以效益为中心将是未来指导移动网络配套电源建设的基础。其具体思路是在优先考虑客户感知的前提下，细化分析影响基站蓄电池配置的基本指标，制定基站蓄电池相关指标分析体系，改变原有“粗放型”电池配置原则，以“去电信化”思路制定新的基站蓄电池配置原则，合理减少基站蓄电池建设投资。

在满足未来移动基站业务需求的基础上，以“去电信化”思路为指引，以投资效益为总体标尺，构造一个“安全可靠、调度灵活、技术先进”的移动基站电源网络。以下以某电信运营商典型的C网和LTE网络移动基站蓄电池配置建议为例进行分析。

2 基站类型分类

2.1 CDMA网络

（1）宏基站：传统意义上的无线基站，无线基站主设备主要采用基带处理单元与射频处理单元合设的方式。

（2）RRU拉远站：指CDMA分布式基站的射频拉远单元。

（3）直放站：一般部署于覆盖范围较小、人口相对集中的区域，是一种部署灵活、可采用多种传输方式的一种建设形式。

2.2 LTE网络

（1）CDMA宏站共址站：是指LTE网络基站利用现有CDMA网络站址资源，与CDMA网络宏基站共址建设的一种基站建设方式。

（2）LTE RRU拉远站：指LTE分布式基站的射频拉远单元。

（3）微基站：微站的英文又称Microcell，是指通过设备功放较低的基站设备实现小范围区域内覆盖的基站方式。

3 基站功耗分析

典型移动网络CDMA基站设备以及LTE基站设备功耗分析如下。

3.1 CDMA基站

（1）单C宏站：平均负载20 A～40 A，具体情况参见表1。

表1 单C宏站设备功耗

（2）内部共址站（2G＼3G＼4G共址）：每站平均功耗60 A，最大功耗130 A左右。

（3）运营商共址宏站：每站平均功耗65 A，最大功耗150A左右。

3.2 LTE基站

典型厂家LTE设备功耗详见表2。

表2 典型厂家LTE设备功耗分析

根据表2分析测算，LTE基站功耗分析如下：

（1）LTE RRU拉远站（每站按3×RRU考虑）

表3 LTE RRU拉远站功耗分析

（2）LTE宏站共址（采用BBU+RRU方式）

表4 LTE宏站共址站功耗分析

4 蓄电池配置参考指标

4.1 蓄电池配置方针

①不再以“城市”和“农村”等单一条件区分电池备电时间。

②建立多维度综合指标分析体系。以优先满足客户感知为前提，在不影响现有网络运维指标的情况下，综合考虑基站类别指标、基站供电指标、基站运维指标等多维度因素，采取差异化基站蓄电池配置原则。

4.2 蓄电池配置参考指标

基站蓄电池配置参考指标可分为三大类。

（1）基站类别指标

a.基站运营等级：分为A、B、C、D四类。

依据实际（或预计）吸收业务量、服务区域重要性、对于网络质量的改善程度分别定义为A／B／C／D四类基站，具体详见表5。

b.基站区域属性：分为城区（含郊区）和农村两大类。

（2）供电指标

a.年停电次数：单基站每年停电总次数。

b.年平均停电时长：单基站平均每次停电时长。

（3）运维指标

维护上站时长。具体为维护人员赶到基站的最短时长（不含人员集结时间）。

表5 基站运营等级划分

5 蓄电池配置方案

5.1 蓄电池种类选择原则

（1）蓄电池类型介绍

目前常用的基站蓄电池有普通铅酸蓄电池、耐高温蓄电池和磷酸铁锂电池三种。

三种蓄电池的主要性能指标见表6。

表6 蓄电池主要的指标性能对比分析

（2）蓄电池类型选择原则

考虑某省大部分地区夏季室外高温会超过35℃，在没有空调的情况下，铅酸蓄电池温度性能不能满足室外使用要求。建议C网和LTE网的移动基站蓄电池配置类型如表7。

表7 蓄电池类型选择表

5.2 蓄电池容量选择原则

5.2.1 容量计算公式

容量计算公式的主要变量因素为负荷电流以及电池后备时间。容量计算公式如下：

式中，Q为蓄电池组的总容量（Ah）；K为安全系数，取1.25；I为负荷电流（A），按需计列；T为电池后备时间，按需计列；t为实际电池所在地最低环境温度数值（按5℃考虑），5℃是根据YD／T 5040-2005通信电源设备安装工程设计规范的要求计取，建议最低环境温度低于5℃的区域基站可调低此下限值；α为电池温度系数（1／℃），铅酸电池α=0.008，耐高温电池α=0.005（1到10小时率）；η为放电容量系数，铁锂电池放电容量系数η为1，铅酸电池、耐高温电池放电容量系数η取值因放电时长而不同，详见下表：