王 罗

（中国铁塔股份有限公司 重庆市分公司，重庆 401121）

0 引 言

信息化技术的发展进步推动着5G时代的到来，5G技术的应用为人们日常生活和多个领域的生产提供技术支撑，为各个领域发展提供更加广阔的空间，但同时在发展中也出现新挑战，如通信电源系统运行中存在电力引入和机房空间受限等问题。所以，在研究中需要充分了解5G架构，确保及时处理通信电源系统中存在的问题，以提升5G技术的应用效率。

1 5G技术的应用优势

随着信息技术和社会的不断发展进步，必将带动通信技术和通信建设领域全面发展，5G技术应运而生。5G时代的到来为人们日常生产生活提供了极大的便利性，在智能家居、智能城市、医疗、交通以及农业等诸多领域凸显智能化特点，促使社会多个领域逐渐向智能化和自动化方向发展。5G技术的应用通过引用新型无线传输技术实现资源利用率的有效提升，为人们的学习工作提供了更加丰富的资源。引入新型体系结构，如超密集小区结构，对智能化技术加以深化，提升系统吞吐率25倍。深度挖掘新型毫米波、高频段以及可见光等频率资源，可将无线移动通信频率资源拓展4倍。人们的生产生活受大数据技术和物联网技术等新兴技术的影响逐渐发生变化，为确保人们的日常生活需求得到保障，需要积极建设通信电源系统，顺应时代发展需求[1]。供电时全面考虑不同业务特征，促进业务向合理化和精细化方向发展。基于此，通信电源系统的有效运行能够控制网络的运营成本，在降低成本的同时实现运营效率和经济效益的提升，该发展目标不仅是5G网络发展的必然方向，而且是确保通信电源稳定运行的关键措施，以实现安全、稳定、节能三位一体电源系统建设。

2 5G网络的架构和供电挑战

2.1 5G网络架构

5G网络技术发展进步为通信设备运行提供新体验。相比于4G网络技术，5G技术能够有效提高电子设备的网络响应速度，大幅度降低时延，确保链接的可靠性与稳定性。除此之外，5G技术运行成本较低并增大了系统容量，为有关设备大规模的连接提供技术支撑。对于5G技术的应用主要涉及到uRLLC、mMTC以及eMBB 3个业务场景。其中uRLLC应用场景具有可靠性高和延时低的特征；mMTC应用场景为海量物联；eMBB能够提升移动宽带。同时，对于高清视频、高清语音以及云办公的研究发挥着重要作用。除此之外，网络容量的有效提升契合现代智能城市的发展需求，满足物联网的接入需求，为医疗行业和工业生产向自动智能方向发展提供技术支撑，实现场景的可靠连接，并符合时延需求[2]。

2.2 5G网络供电挑战

随着5G技术网络组网建设不断完善，建设水平随之提升，基于此，供电系统的建设规模以及技术要求也逐渐提升。因为受多种因素的影响，对电源系统的稳定和安全运行产生较大的影响，这也成为电源系统建设首要解决的问题。随着站点建设数量的增加，特别是相比于以往SC站点数量增加，导致电力引入工作的开展受到限制，电力电源的需求量也大幅增加。另外，随着电源需求逐渐增加，机房空间存在局限性，在现有资源情况下进行供电系统改扩建工程有着大量的制约因素。除此之外，机房数量的增加，同样对电源高效、稳定运行提出了新的要求，为满足用户需求，5G网络不断推出新业务，但业务数量的增加使供电系统运行的稳定性面临更加严峻的挑战。

3 5G网络供电解决思路

3.1 DC机房电源解决思路

5G技术网络发展可以带动核心网和PTN等环节下沉，保持原有区域化DC和集中化DC同时增加大量边缘DC。一般情况下，边缘DC安装在核心汇聚或中心机房。同时5G技术网络发展进步带动各个网元集成度有效提升，对网络供电的安全性重视度逐渐提升。就供电而言，不同设备类型所产生的供电需求也有差异，通常应用-48 V双电源供电系统为直流设备供电[3]。就交流设备而言，多选择UPS2N或UPS并机供电系统开展供电工作。为满足240 V/360 V要求设备选择240 V/360 V HVDC方式供电，避免主网元设备和备用设备出现掉电故障，为DC机房运行稳定性和安全性提供保障。

科学技术进步发展，我国电网系统的建设规模不断扩大，系统运行的安全性也逐渐有所提升。2020年，我国多数城市的正常供电稳定率高达99.9%，充分表明我国电力网络系统供电稳定性和运行可靠性大幅度提升。为确保DC机房稳定运行，应当积极采用市电、通信电源混合方式，设备的建设问题将有效缓解机房空间过于拥挤的问题。另外，油机、变配电以及外市电系统项目工程建设周期较长，所以需要选择相对应的DC机房来满足建设需求，提供至少两年的容量供应[4]。例如，中国移动在2018年提出通信电源系统和市电混合组网供电模式，不仅能够满足设备用电需求，同时可以解决机房占地紧张问题，对同等负载需求加以充分了解的基础上进行改扩建工程，减少40%机房占地需求。相比于UPS2N或UPS并机供电系统，此供电系统的运行效率更高，在同等容量基础上能够节约50%电池和UPS主机成本投入。

3.2 无线侧电源解决思路

无线侧的建设模式是在以往物理站点建设的基础上所展开的5G系统建设，在建设中对建设周期和建设成本均有明确要求。建设中需要按照工程具体情况选择高性价比方式，降低建设成本，缩减工程周期。另外，应当遵循降低网络影响和高效便捷的原则，全方位改造供电系统。无线侧站点建设应当综合直流配电盒电池、直流电源以及市电等多方面因素，并考察5G设备负荷，充分检查室内和室外站点系统运行中存在的问题，采取相应措施进行有效解决。

对于室内的改扩建应当确保预留两个或两个以上的整流模块空位。如果电源的类型属于组合式，则应当添置两套50 A整流模块。另外，若电池间设置有隔离单元，则将导致蓄电池存在增容情况，所以电力容量扩增需要大于5 000 W，其余部分设置配电单元。同时散热性能不满足站点实际需求时则应当针对具体情况进行改造和扩容，此类措施具有较高的经济性。当整流模块空位小于两个，则对原有开关系统加以更换或扩容。新更换电池和旧电池间应设置隔离单元，并确保扩容量≥5 kW[5]。

在室外改扩建中主要需要解决电源系统插槽不足的问题，对此可通过增加机柜数量的方式，添加嵌入式电源，保证电力容量的扩容量＞5 000 W，为机柜预留足够的扩容空间。此类改扩建工程具有操作便捷的优势，并且对网络设备正常供电所产生的影响较小。如果存在空间不足或距离较远问题，则将导致机柜改扩建相关工作的开展受到影响，对于此问题的处理可借助5G设备进行容量空间的扩充。按照就近原则，利用周围的配电箱进行引电，实现供电高效运行。此改扩建措施具有便捷简单的优势，可以有效提升就近设备的电源供电效率，以免发生额外空间占用和改扩建工程中存在的问题。

3.3 电力扩容系统优化

在改扩建工程中还会出现其他问题影响电力系统的整体运行质量，因此需要优化扩容系统建设和衔接性存在的问题，确保5G技术网络顺利建设，优化思路主要从以下两方面着手。

3.3.1 解决电力扩容中存在的问题

难以扩容情况存在的原因为市电的容量存在缺口，针对该问题可全面调查市电使用的峰值期和谷值期。市电处于用电峰值期时借助电池为系统供电，但是该方式的应用需要全面了解市电用电的峰谷，难以实现对供电稳定性和可靠性的相关要求。对此，可以根据当地自然情况建设太阳能和风能供电系统提升供电稳定性，但是投资成本较大，具体选用某种方式进行改造需要结合实际情况开展。

3.3.2 解决拉远距离不足问题

对于此类问题的处理可从以下4方面着手：（1）当机柜和设备距离站点较远的情况下，可以增电缆线路的横截面积，降低电力输送中的线损；（2）设备功耗大致相同时可借助DC/DC升降对线路损耗加以有效控制；（3）可借助智能锂电池的放电来稳定电压，以免发生电压跌落情况；（4）可以通过就近供电方式有效解决站点较远问题[6]。

4 结 论

5G时代为新时代通信系统的建设提出新要求，为实现通信系统建设满足时代发展的需求，需要对通信电源系统加以优化建设，实现系统集中化、多样化以及高速化发展。本文简要分析DC机房电源、无线侧电源、电力扩容系统改扩建工程中存在的问题以及解决措施，全面分析了原有系统建设情况，结合实际情况开展改扩建，实现了5G技术的有效应用，为人们的生产生活提供更高质量的技术服务。