【大比特导读】随着5G基站的逐步扩建，5G电源的解决方案问题日间凸显。在2020年“（深圳）5G基站电源技术创新研讨会”中，中兴通讯软件技术总工熊勇带来了5G电源解决方案参考及相关建议，为助建5G网络发力。
5G网络的搭建离不开关于多模式低功耗的设计要点，同时在电源设备与基站通讯终端之间，5G供电解决方案起着关重要的作用。中兴通讯已经成为具有全球服务能力的综合网络能源解决方案提供商，通信能源产品已服务于全球160多个国家和地区的386家电信运营商。
2020年7月31日，大比特资讯邀请到了中兴通讯软件技术总工熊勇参与2020年“（深圳）5G基站电源技术创新研讨会”进行演讲，其演讲主题为《5G电源解决方案及建议——中兴5G电源解决方案助力客户构建精品5G网络》。
5G网络整体架构与挑战
众所周知，5G三大业务主要包括增强容量、接入海量终端和超高可靠超低时延通信。其中增强移动宽带可实现3D／超高清视频、高清语音以及云办公等；超高可靠低延时通信可实现工业自动化、自动驾驶、高可靠应用以及移动医疗等。
图1：5G三大业务
据熊勇介绍，5G网络的整体框架主要由UE传送，站点接收，然后发射到三级DC，实现计算、存储和网络等基础设施的建设。
图2：5G网络整体框架
熊勇指出，更高的频段和数据流量的增加使得站点数量激增。据相关数据统计，DC机房、宏站和Small Cell站点数量持续增长，尤其是Small Cell站点。与此同时，5G网络对能源的需求也呈现出不同的方向。其中，DC机房数量增加，需要更可靠、更高效的供电方案；5G基站设备功耗大幅增加，对供电提供更多挑战；Small Cell站点爆炸式增长，其安装方式以抱杆、壁挂为主。
5G网络能源总体框架主要由DC机房、宏站和独立AAU／微站三大部分组成。其所应用到的产品和系统各不相同。DC机房主推高压直流＋市电直供方案，可靠、高效、低TCO，节省供电设备投资达40％，电费节省可达10％。其次，宏站主推站点扩容，利旧电池模块和蓄电池，节省投资；推荐高密度大功率嵌入式电源＋智能锂电池，节省空间，提升效率。独立AAU／微站则主推PAD电源＆电池方案，自冷散热提升可靠性，上杆上塔减少线路损耗提升效率，智能电源节省运维成本。
图3：5G网络能源总体框架
5G供电解决方案
聚焦客户核心价值，即高可靠、低TCO，实现又好又省的效果，是5G电源解决方案的优选。高效化、智能化和平滑扩展成为5G电源优选解决方案的衡量标准。那么，如何才能达到这三项标准呢？
熊勇指出，高效化可以通过电源转换效率提升，高压供电减少损耗，加粗线径、缩短供电线路，减少线路损耗以及高效维护来节省人力等途径得以实现。
5G核心机房（中央DC、区域DC）、大型汇聚机房均可应用。主流厂家5G核心机房设备（服务器、路由、交换等）、汇聚机房设备（OTN、PTN等）均可支持高压直流供电。
图4：某5G区域DC机房采用高压直流供电现场照片
智能化则可实现智能错峰，解决市电不足，节省投资。通过电源监控，设置市电容量，利用电池平衡供电，补充峰值时的市电差额，不仅可以减少对市电的改造，节省投资，而且能节省协调时间，实现快速5G部署。
例如在贵州的5G电源智能削峰试验站中，贵州铁塔针对5G高功耗需求带来的外市电改造难题，2019年5～6月选取室内和室外两类典型场景进行电源改造，通过站点电源容量扩容改造、智能削峰方案的智能化调度，快速高效低成本解决5G站点市电容量不足的瓶颈问题，最终以室外站点核算，智能削峰的总体改造成本仅为市电改造费用的1／4，经济效益明显。
图5：5G电源智能削峰试验站（贵州）
另外，智能锂电可以实现智能升压、智能共用和智能防盗；智能监控以解决多能源、多业务管理，统一管理和调度，最大限度节省能源，节省电费，并实现智能共享，计量每类业务的电量及用电比例，可按需进行业务下电设置；按需提供电能，电源与AAU或无线管理后台进行通信，实时掌握无线设备对输入电压及功率的要求，调整电源电压及功率，减少损耗达到智能协同的状态。
电源平滑扩展则可以保护现有投资，减少对现网设备供电的冲击；使用电池共享实现智能并联使用，保护现有电池；以配电扩展，满足5G需求。
在现有2G／3G／4G网络物理站址上，部署5G通信设备，并扩容供电设施。
图6：共站址电源扩容要点
5G共站址供电方案的核心原则是聚焦客户核心价值，即省（综合成本最低）、快（改造周期最短）、易（最容易实施）、少（对现网影响最少）。
图7：共站址供电的整体建议
目前中兴通讯通信电源主要包括为核心机房、传输机房、数据中心供电的大电源，为宏基站供电的室内电源、室外电源、嵌入式电源，以及为微站及小容量站点供电的Pad电源和壁挂电源等系列。以下是演讲中中兴通讯提供的部分相关供电方案。
图8：室内600A电源系统共站址方案
图9：室外共站供电方案：新建电源系统供电
图10：室外共站址供电方案：利旧现有机柜
5G电源部分产品介绍
1．中心机房
中心机房主要是HVDC和48VDC供电。其中，HVDC是供电的发展趋势，主要取决于DC机房中主设备对供电的要求。中兴通讯分立式电源ZXDU88 S402广泛应用于国内移动、电信和联通，每年发货超过1000套。
图11：中兴通讯分立式电源ZXDU88 S402
2．室外微站／独立AAU（RRU）
室外微站／独立AAU（RRU）场景典型应用于市区补盲补热的灯杆站、楼顶宏站、拉远站、AAU分散部署、高铁、高速路以及隧道站等。PadPower方案的核心价值具备以下特点。
全室外：零占地，更灵活，快速低成本部署；
全自冷：可靠性更高，产品效率更高；
全高效：系统效率可达97％，供电系统更靠近用电设备，线路损耗更少；
更智能：免调测，免维护，快速部署，节省运维成本。
3．电池：智能锂电池
智能锂电池配合电源系统，恒定输出57VDC的电压，提升拉远距离；同等距离的情况下可以减少线路损耗，同时也可以直接同现网电池混用，保护现有投资。
智能并联无需外配合路器，可靠性更高，投资成本更低，而且新旧锂电池混用，支持分批投入，节省初期投资。另外，智能锂电池只有离线（被盗）自动锁死，授权才能解锁，还可内置GPS跟踪，确定电池位置。因此，智能锂电池同时可以实现智能升压、智能混用和智能防盗。
图12：智能锂电池
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