5G改造技術(shù)方案講解

1、5G改造技術(shù)方案講解第1頁目錄一5G設(shè)備特點及面臨問題二5G建設(shè)中配套處理方案2第2頁31. 5G設(shè)備形態(tài)改變：天面和RRU合體（AAU）、天線從無源變有源第3頁42. 5G主設(shè)備功耗BBU5900AAUxxxx 64T64R1. 頻譜：5G頻譜比2/3/4G總和還多2/3/4G頻譜頻段頻譜寬度制式900M15MGSM語音+NB+VoLTEFA35M+15M4G容量層D60M4G容量層1800M25M4G補充容量層Total150M5G頻譜頻段頻譜寬度制式2.6G160M首頻4.9G100M二頻2. 發(fā)射通道：5G 64T64R，2/3/4最多8T8R2/3/4G通道頻段型號通道數(shù)900MRR

2、U39592T2RRRU39532T4RFARRU3168e-fa8T8RDRRU3278m8T8R1800MRRU39714T4R5G頻譜頻段型號通道數(shù)2.6GAAU561464T64R4.9GAAU561964T64R廠家AAU（RRU+天線）經(jīng)典功耗(W)尺寸(mm)面積)重量(kg)BBUAAU單系統(tǒng)華為8603951900.344050010003500中興7993991610.32453159803255大唐8954901420.444780013804940諾基亞貝爾9004801440.4340商用產(chǎn)品還未定型愛立信9785201500.51434G-約0.52約33約250約

3、3501300第4頁3.運行商需求現(xiàn)實狀況需求站點現(xiàn)實狀況分析：當(dāng)前各運行商需求主要集中于市區(qū)、商圈等人流密集場景，這類場景共性是原站址設(shè)備較多，負(fù)載較大，擴(kuò)容空間較小，對于改造方案要求高，改造方案提議設(shè)計單位，業(yè)主和區(qū)域協(xié)調(diào)人員共同上站制訂；依據(jù)不一樣需求信息，大致可分為以下種類：拉遠(yuǎn)站需求；非拉遠(yuǎn)站需求；BBU集中放置站點拉遠(yuǎn)站非拉遠(yuǎn)BBU集中放置客戶需求拉遠(yuǎn)站多為室外機柜站點，充分考慮接電位置因AAU功耗較高，充分考慮空開最大允許經(jīng)過電流。BBU放置本站,需考慮本站AAU功耗與本站BBU功耗。BBU集中放置造成機房耗電需求及BBU安裝控件需求激增，充分考慮電源負(fù)荷及機房散熱問題。對于室外

4、站點機柜數(shù)量超出4個，有條件地方，能夠考慮改造成機房站，新建機房或者采取拼裝機房、防盜機房，整合現(xiàn)有資源第5頁380V380V/220V-48V-48V-48V380V外市電容量現(xiàn)實狀況：10kVA以下占6%，10-20kVA，占比約87%，20kVA以上7%。影響：當(dāng)前4G基站約6-8kVA,絕大多數(shù)基站無法支持2家及以上5G共享。交流配電箱現(xiàn)實狀況：主要分為100A（支持60kVA）和63A（支持40kVA）兩種（占比97%）。影響：絕大多數(shù)滿足需求，影響較小。開關(guān)電源現(xiàn)實狀況：機架600A或300A，已用容量100A占98%（其中50A以下占83%）。影響：部分3家共享5G基站原有300

5、A機架需要更換。蓄電池現(xiàn)實狀況：機房基站空調(diào)以3HP（7.5kW）及以上為主，占比約50%。影響：基站室內(nèi)熱負(fù)荷增加較少，每系統(tǒng)500W左右，對空調(diào)影響較小?？照{(diào)現(xiàn)實狀況：容量不一，5001000Ah為主，占比67%。影響：每套5G系統(tǒng)約需擴(kuò)容約需11.5個機架位置，單架約200kg。注：數(shù)據(jù)統(tǒng)計起源于資源管理系統(tǒng)中可提取到有效數(shù)據(jù)。無線和傳輸-48V現(xiàn)實狀況：以1.5kW空調(diào)，300A以下開關(guān)電源，機柜數(shù)量2-3個配置為主。影響：每套5G設(shè)備需要6-8U安裝空間，最少1個蓄電池機柜，空間擔(dān)心。室外機柜4. 5G對電源配套影響當(dāng)前5G宏站單系統(tǒng)經(jīng)典功耗約為35kW，預(yù)計遠(yuǎn)期5G設(shè)備功耗可降至2

6、.5kW左右，是4G2倍左右；整體來看，對鐵塔企業(yè)影響較大是外市電和室外機柜，新增1套5G系統(tǒng)約需增加710kVA外市電，需增加1.5個機柜空間；開關(guān)電源、蓄電池等可按需擴(kuò)容改造。第6頁5. 5G電源面臨挑戰(zhàn)5G宏站功耗翻倍， 對外市電、蓄電池、室外機柜影響較大。如按傳統(tǒng)方式配置，新增1套5G系統(tǒng)約需增加710kVA外市電，蓄電池配置大幅增加，機柜空間增加1.5個左右。然而，現(xiàn)有電源系統(tǒng)配置均是基于設(shè)備額定功耗設(shè)計，實際容量充裕較大。5G基站對資源高需求，要求我們必須經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新，不停引導(dǎo)運行商改變現(xiàn)有電源配置方式，降低建設(shè)投資和運行成本，實現(xiàn)共贏。外市電現(xiàn)實狀況：10kVA以下占比6%，10

7、-20kVA占比約87%，20kVA以上占比7%。當(dāng)前基站使用約6-8kVA。室外機柜現(xiàn)實狀況：室外柜站點共84萬，占全網(wǎng)40%。單站以機柜數(shù)量2-3個配置為主。蓄電池現(xiàn)實狀況：容量通常按通信設(shè)備額定功耗設(shè)計,實際使用功耗普通為40%50%,大量存量站電池容量充裕。最近一年統(tǒng)計，20%站點零停電，大量電池處于“沉睡”狀態(tài)。第7頁目錄一5G設(shè)備特點及面臨問題二5G建設(shè)中常見處理方案8第8頁9外市電容量核實參數(shù)取定外市電引入容量（kVA） = （現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備功耗 + 5G設(shè)備功耗+ 空調(diào)功耗 + 照明等暫時用電 + 蓄電池充電功耗）/功率因數(shù)說明：現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備實際功耗（kw） =往年6、7、8、9月份最高

8、電流（數(shù)據(jù)取自維護(hù)監(jiān)控平臺） x 53.5/1000。5G設(shè)備功耗（kw） = 5G主設(shè)備經(jīng)典功耗 + 5G傳輸設(shè)備經(jīng)典功耗。后續(xù)可依據(jù)廠家最新數(shù)據(jù)優(yōu)化?？照{(diào)功耗（kw） = 空調(diào)單臺功耗 x 數(shù)量照明等暫時用電（kw） = 0.5kw。蓄電池充電功耗（kw） = 蓄電池容量（AH） x 0.1 x 56/1000功率因數(shù)：0.8（河北暫用）。存量設(shè)備按照實際功耗作為外市電容量核實基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。5G設(shè)備按照經(jīng)典功耗作為核實依據(jù)，在系統(tǒng)功耗峰值時，限制蓄電池充電功耗甚至蓄電池充電功耗為0，重新核實外市電容量，評定是否需要擴(kuò)容。外市電核容方法1.外市電容量需求評定容量不足考慮新增外市電 容量滿足可不改

9、市電，市電削峰處理第9頁102.1 外市電改造-直供電直供電新建與改造，線徑不小于4*25mm（鋁纜）；現(xiàn)網(wǎng)站市電引接為轉(zhuǎn)供電的，改造時需改為直供電；現(xiàn)網(wǎng)站接火點為單相電的，需改造為三相電；城中村、住宅小區(qū)、企事業(yè)單位等，原采用配電箱引接的，建議改為變壓器引接。外電改造標(biāo)準(zhǔn)1234直供電改造方案對基站外市電改造應(yīng)從：變壓器容量、電表/空開大小、電纜纜長度、電纜線徑等維度綜合考慮。1.外市電滿足要求-無需改造2.外市電僅可滿足設(shè)備負(fù)載功耗-峰值限流3.外市電缺口2KW內(nèi)，采取削峰填谷補充外市電4.其它情況采取增容、新引市電處理第10頁轉(zhuǎn)供電：物業(yè)變壓器直引到機房轉(zhuǎn)供電：住戶用電直引到機房普通小區(qū)

10、供電變壓器容量配置標(biāo)準(zhǔn)為每戶46KW，30層高樓宇，普通都配置1000KW1300KW，5G站點新增3.510KW容量，普通小區(qū)供電都能直接滿足，僅需核查機房交流配電箱上級引接點開關(guān)大小是否滿足。計算機房總用電功耗12查核物業(yè)變壓器輸出柜斷路器容量80%是否滿足。3假如不滿足需要替換物業(yè)斷路器開關(guān)，而且重新計算變壓器到機房電源線。計算機房總用電功耗12按照機房規(guī)劃總用電量，重新引入外市電對于基站用電從住戶直引站址，新增3.510KW后，普通電源容量都不夠，需要重新引一路外市電。2.2 外市電改造-轉(zhuǎn)供電第11頁122.3市電削峰：研究背景及技術(shù)原理5G單系統(tǒng)市電容量需求約7kVA10kVA，存

11、量站市電引入容量普遍在10kVA20kVA，按傳統(tǒng)設(shè)計方式，大量存量站需進(jìn)行市電增容改造。市電容量=通信設(shè)備+電池充電+空調(diào)通信設(shè)備負(fù)荷：隨通信業(yè)務(wù)量展現(xiàn)周期性波動特征；蓄電池充電負(fù)荷：只有當(dāng)基站停電后恢復(fù)供電時，才產(chǎn)生充電負(fù)荷。探索利用錯峰、限流、儲能電池等技術(shù)伎倆降低通信設(shè)備和電池充電市電需求。技術(shù)原理研究背景第12頁132.3.1技術(shù)方案原理：負(fù)荷高峰時，主動降低電池充電電流，優(yōu)先通信設(shè)備供電，實現(xiàn)電池錯峰充電。最大削峰能力：16%（通信設(shè)備峰均差值，1.1kW/5G系統(tǒng)）。實施方案：開關(guān)電源升級限流功效（約1200元）。影響：充電時長由10小時延長至1012小時。適用范圍：市電缺口小，

12、 12h累計歷史停電時長不超出3h基站。方案1 ：備電電池錯峰充電第13頁141.2 技術(shù)方案原理：方案1基礎(chǔ)上，深入壓縮電池充電電流。最大削峰能力：29%（通信設(shè)備峰均差值+50%備電電池充電功率= 1.9 kW/5G系統(tǒng)）。實施方案：開關(guān)電源升級限流功能（約1200元） 。影響：充電時長由10小時延長至20二十四小時。適用范圍：市電缺口較小，24h累計歷史停電時長不超出3h，保障要求低非VIP基站等。方案2：備用電池錯峰+限流充電第14頁152.3.2技術(shù)方案原理：電池在通信設(shè)備或空調(diào)工作負(fù)荷較小時充電。同時利用儲能電池在負(fù)載高峰時放電，負(fù)載低谷時充電，平抑通信設(shè)備負(fù)載波動。最大削峰能力：

13、42%（通信設(shè)備峰均差值+100%電池充電功率， 2.7kW/5G系統(tǒng)）實施方案：削峰控制單元+儲能電池影響：電池充電時長需依據(jù)市電容量、空調(diào)工作頻次按站測算。適用范圍：市電缺口較大，無連續(xù)停電統(tǒng)計，保障要求低非VIP基站等。方案3 ：備電電池錯峰充電+儲能電池削峰第15頁162.3.3 技術(shù)方案原理：負(fù)荷高峰，儲能電池放電；負(fù)荷低谷，儲能電池充電。最大削峰能力：16%（通信設(shè)備峰均差值， 1.1kW/5G系統(tǒng)）實施方案：削峰控制單元+儲能電池影響：備電電池充電時長無影響。儲能電池僅在備電電池充電和通信負(fù)荷高峰疊加時啟用，整年啟用次數(shù)有限，投資回報率低。適用范圍：市電缺口小、停電頻繁基站。方案

14、4 ：儲能電池削峰第16頁17外市電交流配電箱 空調(diào)交流配電箱改造依據(jù)： 容量不足；缺乏對應(yīng)防雷辦法；交流配電箱老化。需替換3.交流配電箱改造序號存量站點原配置交流配電箱改造方案1容量滿足輸出空開容量不足更換空開2僅配電箱容量不足更換交流配電箱，新容量為380V/100A3新增一路供電新增380V/100A交流配電箱本省現(xiàn)有站交流配電箱規(guī)格為380V/63A或380V/100A兩個規(guī)格，對應(yīng)交流配電箱其對應(yīng)最大市電引入容量分別為23.5kw和37.3kw。1、380V/100A交流配電箱可滿足新增3套5G系統(tǒng)需求，無需改造。2、380V/63A交流配電箱可滿足新增2套5G。3、聯(lián)通5G建設(shè)需要

15、提供3個16A交流輸出空開，依據(jù)客戶需求滿足第17頁改造站點快速計算方法：新增制冷量（kW）=新增設(shè)備功耗（kW）*0.8注：新增AAU設(shè)備不計列制冷量核實配置及站點熱負(fù)荷計算網(wǎng)絡(luò)后期制冷量直接利舊新增空調(diào)更換空調(diào)新增非金屬拼裝機柜及空調(diào)滿足不滿足機房站機柜站有新增空間無新增空間空調(diào)需求計算標(biāo)準(zhǔn)注：1P空調(diào)制冷量約2.5KW，功耗735W；4. 空調(diào)改造計算公式Q12=K*(Q1*1.06+Q2)1.06：指開關(guān)電源工作熱效率賠償系數(shù)；Q12 ：基站空調(diào)總熱負(fù)荷；K ：分區(qū)域制冷系數(shù)；河北省制冷系數(shù)為1；Q1：通信設(shè)備熱負(fù)荷（基站開關(guān)電源總直流負(fù)載功率）；Q2 ：建筑結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷，Q2=單位面積

16、熱負(fù)荷*房間面積（單位面積熱負(fù)荷基準(zhǔn)：150W/m2；）依據(jù)空間位置、確定改造方法：在已經(jīng)有空調(diào)基礎(chǔ)上，應(yīng)考慮安裝空間限制，然后考慮是在原有基礎(chǔ)上新增空調(diào)，還是替換原有規(guī)格空調(diào)。機柜站：場地空間受限，無法新增機柜時，可考慮替換模塊化機柜。注意事項：當(dāng)設(shè)備負(fù)荷大于5kW時，不提議選取1臺空調(diào)。當(dāng)基站負(fù)荷超出9kW，應(yīng)選取同一型號2臺3P空調(diào)，不提議選取1臺5P空調(diào)。4U電源1U配電框用戶設(shè)備35U模塊化機柜1.5kW+1.5kW第18頁5. 差異化備電改造方案-1-3小時備電開關(guān)電源蓄電池5G備電改造方案示意圖場景1電池容量滿足場景2電池性能好但容量不足新增整流模塊，智能備電控制器場景4電池性能

17、差依據(jù)站點共享情況、當(dāng)前蓄電池容量及開關(guān)電源容量情況，進(jìn)行靈活配置，選擇不一樣配置方案。19備注：1. 電池性能差定義：外觀嚴(yán)重?fù)p毀以及實際容量低于標(biāo)稱容量40%。2. 5G單獨備電情況：原有開關(guān)電源容量不足，需新增開關(guān)電源及動力電池，5G設(shè)備接入新開關(guān)電源。3. 若空間、承重等原因無法滿足需求時，則綜合考慮客戶網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，另外選址新建電源系統(tǒng)滿足備電需求。場景3開關(guān)電源容量不滿足新增電池共用管理器、動力電池、智能備電控制器新增開關(guān)電源（配整流模塊）、動力電池新增整流模塊、動力電池、智能備電控制器第19頁20總體改造標(biāo)準(zhǔn)：最大程度利用現(xiàn)有天面資源，首先從塔體結(jié)構(gòu)安全考慮，未掛滿鐵塔可直接加掛5G

18、AAU；已掛滿鐵塔優(yōu)先進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析，有安全充裕，可繼續(xù)加掛；無安全充裕，可經(jīng)過改造加固、考慮合路天線方案等方案滿足5GAAU掛載需求，最終新建塔桅。 應(yīng)主動統(tǒng)籌社會資源利用，采取“一站一案”思緒，最大可能優(yōu)先利用社會資源滿足新建需求 需新建時借助地形地勢，經(jīng)過利用地勢高差，滿足覆蓋需求，到達(dá)降低鐵塔高度、降低塔重目標(biāo)單管塔阻尼比可取為0.01，格構(gòu)式塔架（三管塔、角鋼塔等）阻尼比可取為0.02（原規(guī)范取0.01）；單管塔水平位移限值由1/40調(diào)整為1/33；樓頂塔設(shè)計使用年限宜與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)后續(xù)設(shè)計使用年限相匹配，且不低于25年；樓面塔無空余抱桿且已經(jīng)掛載三層天線，不允許繼續(xù)增加天支；無法改造，需新建塔桅時，新建樓面塔高度不能超出12米。拆除平臺拆除塔身標(biāo)識增加剛性支撐常見加固方法鐵塔地面站樓面站未掛滿已掛滿直接加掛利舊改造，新增抱桿合路天