赵立英，辛 明

（北京中网华通设计咨询有限公司，北京 100070）

0 引 言

在运营商网络建设中，市电引入往往是施工过程中最大的难题。通信网络建设中，设备和技术的提升以及电源设备应用的多元化，促使远供技术应用场景不断扩展。同时，运营商遍布城乡的站点，为网络资源的优化整合和远供技术的规模商用提供了有利条件。网络基础资源优化整合离不开远供技术的支持。

1 集中供电的技术优势

（1）集中分布式供电可有效减少市电停电后需维护上站油机开机发电的站点数量，降低油机发电成本、排放，节约网络运营成本，有效提高了网络设备的运行质量，降低了故障率，延长了设备的运行使用寿命。

（2）促进运营商网络资源优化整合，实现电源资源共享，省略了设备安装工程中的市电引入，便于新建站选址和站址协议的谈判，最大限度地降低选址、建站困难，便于选择建在最佳站点的同时提高网络建设速度[1]。

（3）能够解决UPS设备室外安装使用中存在的丢失、电池工作环境差以及寿命短等难题，为室外型设备的广泛应用提供了有利条件。

（4）支持通信网络技术的发展演进，远供技术+复合光缆同步解决网络设备的传输和供电，具有明显的技术优势和良好的投资效益。

2 集中供电组网方式

根据负载设备电源需求的不同，分为双端（局端+远端）和单端（仅局端）2种[2]。

2.1 双端远供组网原理

双端方式需配置远端设备，适用于输入电源端口为-48 VDC的负载设备，原理如图1所示。

图1 双端远供组网原理图

2.2 单端远供组网原理

单端方式结构简单，造价较低，网管监控系统完善，但只适用于主设备安装采用BBU下沉、集中式备电共站址机柜。单端供电模式是目前各运营商较为认同的小微站解决方式，原理如图2所示。

图2 单端远供组网原理图

3 设备容量配置与线缆线径的选取

主要通过计算传输电流、电压以及电阻值确定线缆技术规格。一个项目中，输电线缆的技术规格必须按照项目的终期容量计算，而设备容量的配置可根据负载需求的增加，分机框、分模块逐步扩容。

如图3所示，根据实际供电线路的总环阻RL和基站耗电功率PCS，可计算线路电流IL，同时计算出线路压降UL=IL×RL和线路损耗PL=RL×I2L；一个模块的耗电量Pi=(PCS+PL)÷90%；集中式远供电源设备的总耗电量P=Σ各电源模块耗电量Pi；集中式远供电源设备的总（输入）电流需求=P÷48 V。

图3 供电线路示意图

设基站耗电功率为PCS，供电线路损耗为PL，供电线路上的电流为IL，供电线路上的直流压降为UL，供电线路的总环阻为RL，电源转换效率为90%，则：

可推导出：

通信设备的负载功耗须根据设备负载功耗（峰値）考虑一定的冗余度，换算出最大安全工作电流及正常工作电压波动范围。换算按照N+1备份的原则，确定局端设备的功率模块配置。

根据局端（供电网点）至远端负载之间的距离，各种不同的应用场景（单端、双端，点对点、多站点级联等）、敷设条件（城市、农村、管道、架空等）、输电线缆程式（复合缆、专用缆）、线质（铜线、铝线、电阻率）、线径（截面积）、线缆技术规格标准以及生产厂家制造工艺（如复合光缆）等，换算输电线缆的环路电阻值、压降、安全电流及功率衰减等，确定输电线缆技术规格。

根据远端负载的峰值功耗，按照≥30%的原则配置远供远端设备（双端48 V）。

4 远供实施和技术应用实例

某县长乐南苑小区位于县城南侧西南坝村，共有25栋楼，小区人口密集，楼间距较近，小区斜顶楼面导致小区内传统宏站建设困难，如图4所示。小区内连续及深度覆盖较差，平均RSRP为-106 dBm。

图4 长乐南苑小区斜顶楼面建筑实景图

4.1 光电一体化集中远供技术

在小区3#、4#、8#、9#、13#以及15#楼顶，共建设20个天支抱杆，如图5所示。规划在小区东南角新建BBU集中安置点及电源集中备电处，采用光、电缆同路由方式引至各楼面点位。

图5 规划小区天支抱杆分布示意图

电源系统组网采用单端、集中分布式的供电方式（一点对多点），如图6所示，同时兼顾传输光缆系统的敷设。

远供电源系统利用机房-48 V直流电，经局端设备（DC/DC变换）升压，通过远程供电介质向远离机房的微站设备或其他设备供电，组网原理如图7所示。站点采用由局端机直流升压到270 V直流电直供微站设备。

4.2 低压线路末端电压补偿装置技术

案例中，针对小区低压配电电网基础薄弱、供电半径大以及负荷不稳定等问题，采用低压线路末端电压补偿装置技术方案提升线路电压。低压线路末端电压补偿装置的投资相比变压器增容或新装变压器的投资降低30%，设备具备不停电安装、提升三相平衡率、提高变压器使用效率、减少线路无功传输以及降低供电回路单相过载等优点。

图6 集中供电系统远供结构示意图

图7 光电一体化组网原理图

4.3 采用集中远供方案的建设效果

（1）传输更高效：直流电干净、稳定、可靠、传输效率高、后期维护费用低、节约电费20%～40%；

（2）高效兼容：直流电压对同管敷设或邻近敷设的通信、视频信号没有干扰和影响，重要的应用是室分、拉远基站使用的光电复合缆；

（3）设备输出功率多样：主控端可根据用电环境选择不同输出电压设备，以增大传输距离和提高效率；

（4）更高安全性：直流电压与大地悬浮隔离，供电安全，防雷效果好，终端设备可减少防雷设备成本投入；

（5）多重保护：对传输线路具有开路、短路、漏电、强电侵入、防雷、防浪涌等保护；线路发生故障时，电源可立即停止输出直流高压，保证线路及维护人员的人身安全[3]；

（6）低成本：集中供电模式建设费用低，维护便捷，设备安装灵活，施工效率高，可防止偷电。

（7）保障站点顺利开通：

如图8所示，站点顺利开通后，小区内RSRP-95 dBm以上占比为89.76%，指标提升62%；上传速率达到5.09 kb/s，指标提升36%；下载速率达到43.75 kb/s，指标提升65%。站点开通前后小区覆盖路测图如图9所示。

图8 站址开通前后指标对比图

图9 站点开通前后小区覆盖路测图

5 结 论

光电一体化集中远供技术在提升网络品质、降低建设难度、降低网络运营成本等方面具有明显优势，在小微站建设中有着较好的应用和发展前景。