5G改造技术方案讲解

1、5G改造技术方案讲解第1页目录一5G设备特点及面临问题二5G建设中配套处理方案2第2页31. 5G设备形态改变：天面和RRU合体（AAU）、天线从无源变有源第3页42. 5G主设备功耗BBU5900AAUxxxx 64T64R1. 频谱：5G频谱比2/3/4G总和还多2/3/4G频谱频段频谱宽度制式900M15MGSM语音+NB+VoLTEFA35M+15M4G容量层D60M4G容量层1800M25M4G补充容量层Total150M5G频谱频段频谱宽度制式2.6G160M首频4.9G100M二频2. 发射通道：5G 64T64R，2/3/4最多8T8R2/3/4G通道频段型号通道数900MRR

2、U39592T2RRRU39532T4RFARRU3168e-fa8T8RDRRU3278m8T8R1800MRRU39714T4R5G频谱频段型号通道数2.6GAAU561464T64R4.9GAAU561964T64R厂家AAU（RRU+天线）经典功耗(W)尺寸(mm)面积)重量(kg)BBUAAU单系统华为8603951900.344050010003500中兴7993991610.32453159803255大唐8954901420.444780013804940诺基亚贝尔9004801440.4340商用产品还未定型爱立信9785201500.51434G-约0.52约33约250约

3、3501300第4页3.运行商需求现实状况需求站点现实状况分析：当前各运行商需求主要集中于市区、商圈等人流密集场景，这类场景共性是原站址设备较多，负载较大，扩容空间较小，对于改造方案要求高，改造方案提议设计单位，业主和区域协调人员共同上站制订；依据不一样需求信息，大致可分为以下种类：拉远站需求；非拉远站需求；BBU集中放置站点拉远站非拉远BBU集中放置客户需求拉远站多为室外机柜站点，充分考虑接电位置因AAU功耗较高，充分考虑空开最大允许经过电流。BBU放置本站,需考虑本站AAU功耗与本站BBU功耗。BBU集中放置造成机房耗电需求及BBU安装控件需求激增，充分考虑电源负荷及机房散热问题。对于室外

4、站点机柜数量超出4个，有条件地方，能够考虑改造成机房站，新建机房或者采取拼装机房、防盗机房，整合现有资源第5页380V380V/220V-48V-48V-48V380V外市电容量现实状况：10kVA以下占6%，10-20kVA，占比约87%，20kVA以上7%。影响：当前4G基站约6-8kVA,绝大多数基站无法支持2家及以上5G共享。交流配电箱现实状况：主要分为100A（支持60kVA）和63A（支持40kVA）两种（占比97%）。影响：绝大多数满足需求，影响较小。开关电源现实状况：机架600A或300A，已用容量100A占98%（其中50A以下占83%）。影响：部分3家共享5G基站原有300

5、A机架需要更换。蓄电池现实状况：机房基站空调以3HP（7.5kW）及以上为主，占比约50%。影响：基站室内热负荷增加较少，每系统500W左右，对空调影响较小。空调现实状况：容量不一，5001000Ah为主，占比67%。影响：每套5G系统约需扩容约需11.5个机架位置，单架约200kg。注：数据统计起源于资源管理系统中可提取到有效数据。无线和传输-48V现实状况：以1.5kW空调，300A以下开关电源，机柜数量2-3个配置为主。影响：每套5G设备需要6-8U安装空间，最少1个蓄电池机柜，空间担心。室外机柜4. 5G对电源配套影响当前5G宏站单系统经典功耗约为35kW，预计远期5G设备功耗可降至2

6、.5kW左右，是4G2倍左右；整体来看，对铁塔企业影响较大是外市电和室外机柜，新增1套5G系统约需增加710kVA外市电，需增加1.5个机柜空间；开关电源、蓄电池等可按需扩容改造。第6页5. 5G电源面临挑战5G宏站功耗翻倍， 对外市电、蓄电池、室外机柜影响较大。如按传统方式配置，新增1套5G系统约需增加710kVA外市电，蓄电池配置大幅增加，机柜空间增加1.5个左右。然而，现有电源系统配置均是基于设备额定功耗设计，实际容量充裕较大。5G基站对资源高需求，要求我们必须经过技术创新，不停引导运行商改变现有电源配置方式，降低建设投资和运行成本，实现共赢。外市电现实状况：10kVA以下占比6%，10

7、-20kVA占比约87%，20kVA以上占比7%。当前基站使用约6-8kVA。室外机柜现实状况：室外柜站点共84万，占全网40%。单站以机柜数量2-3个配置为主。蓄电池现实状况：容量通常按通信设备额定功耗设计,实际使用功耗普通为40%50%,大量存量站电池容量充裕。最近一年统计，20%站点零停电，大量电池处于“沉睡”状态。第7页目录一5G设备特点及面临问题二5G建设中常见处理方案8第8页9外市电容量核实参数取定外市电引入容量（kVA） = （现网设备功耗 + 5G设备功耗+ 空调功耗 + 照明等暂时用电 + 蓄电池充电功耗）/功率因数说明：现网设备实际功耗（kw） =往年6、7、8、9月份最高

8、电流（数据取自维护监控平台） x 53.5/1000。5G设备功耗（kw） = 5G主设备经典功耗 + 5G传输设备经典功耗。后续可依据厂家最新数据优化。空调功耗（kw） = 空调单台功耗 x 数量照明等暂时用电（kw） = 0.5kw。蓄电池充电功耗（kw） = 蓄电池容量（AH） x 0.1 x 56/1000功率因数：0.8（河北暂用）。存量设备按照实际功耗作为外市电容量核实基础数据。5G设备按照经典功耗作为核实依据，在系统功耗峰值时，限制蓄电池充电功耗甚至蓄电池充电功耗为0，重新核实外市电容量，评定是否需要扩容。外市电核容方法1.外市电容量需求评定容量不足考虑新增外市电 容量满足可不改

9、市电，市电削峰处理第9页102.1 外市电改造-直供电直供电新建与改造，线径不小于4*25mm（铝缆）；现网站市电引接为转供电的，改造时需改为直供电；现网站接火点为单相电的，需改造为三相电；城中村、住宅小区、企事业单位等，原采用配电箱引接的，建议改为变压器引接。外电改造标准1234直供电改造方案对基站外市电改造应从：变压器容量、电表/空开大小、电缆缆长度、电缆线径等维度综合考虑。1.外市电满足要求-无需改造2.外市电仅可满足设备负载功耗-峰值限流3.外市电缺口2KW内，采取削峰填谷补充外市电4.其它情况采取增容、新引市电处理第10页转供电：物业变压器直引到机房转供电：住户用电直引到机房普通小区

10、供电变压器容量配置标准为每户46KW，30层高楼宇，普通都配置1000KW1300KW，5G站点新增3.510KW容量，普通小区供电都能直接满足，仅需核查机房交流配电箱上级引接点开关大小是否满足。计算机房总用电功耗12查核物业变压器输出柜断路器容量80%是否满足。3假如不满足需要替换物业断路器开关，而且重新计算变压器到机房电源线。计算机房总用电功耗12按照机房规划总用电量，重新引入外市电对于基站用电从住户直引站址，新增3.510KW后，普通电源容量都不够，需要重新引一路外市电。2.2 外市电改造-转供电第11页122.3市电削峰：研究背景及技术原理5G单系统市电容量需求约7kVA10kVA，存

11、量站市电引入容量普遍在10kVA20kVA，按传统设计方式，大量存量站需进行市电增容改造。市电容量=通信设备+电池充电+空调通信设备负荷：随通信业务量展现周期性波动特征；蓄电池充电负荷：只有当基站停电后恢复供电时，才产生充电负荷。探索利用错峰、限流、储能电池等技术伎俩降低通信设备和电池充电市电需求。技术原理研究背景第12页132.3.1技术方案原理：负荷高峰时，主动降低电池充电电流，优先通信设备供电，实现电池错峰充电。最大削峰能力：16%（通信设备峰均差值，1.1kW/5G系统）。实施方案：开关电源升级限流功效（约1200元）。影响：充电时长由10小时延长至1012小时。适用范围：市电缺口小，

12、 12h累计历史停电时长不超出3h基站。方案1 ：备电电池错峰充电第13页141.2 技术方案原理：方案1基础上，深入压缩电池充电电流。最大削峰能力：29%（通信设备峰均差值+50%备电电池充电功率= 1.9 kW/5G系统）。实施方案：开关电源升级限流功能（约1200元） 。影响：充电时长由10小时延长至20二十四小时。适用范围：市电缺口较小，24h累计历史停电时长不超出3h，保障要求低非VIP基站等。方案2：备用电池错峰+限流充电第14页152.3.2技术方案原理：电池在通信设备或空调工作负荷较小时充电。同时利用储能电池在负载高峰时放电，负载低谷时充电，平抑通信设备负载波动。最大削峰能力：

13、42%（通信设备峰均差值+100%电池充电功率， 2.7kW/5G系统）实施方案：削峰控制单元+储能电池影响：电池充电时长需依据市电容量、空调工作频次按站测算。适用范围：市电缺口较大，无连续停电统计，保障要求低非VIP基站等。方案3 ：备电电池错峰充电+储能电池削峰第15页162.3.3 技术方案原理：负荷高峰，储能电池放电；负荷低谷，储能电池充电。最大削峰能力：16%（通信设备峰均差值， 1.1kW/5G系统）实施方案：削峰控制单元+储能电池影响：备电电池充电时长无影响。储能电池仅在备电电池充电和通信负荷高峰叠加时启用，整年启用次数有限，投资回报率低。适用范围：市电缺口小、停电频繁基站。方案

14、4 ：储能电池削峰第16页17外市电交流配电箱 空调交流配电箱改造依据： 容量不足；缺乏对应防雷办法；交流配电箱老化。需替换3.交流配电箱改造序号存量站点原配置交流配电箱改造方案1容量满足输出空开容量不足更换空开2仅配电箱容量不足更换交流配电箱，新容量为380V/100A3新增一路供电新增380V/100A交流配电箱本省现有站交流配电箱规格为380V/63A或380V/100A两个规格，对应交流配电箱其对应最大市电引入容量分别为23.5kw和37.3kw。1、380V/100A交流配电箱可满足新增3套5G系统需求，无需改造。2、380V/63A交流配电箱可满足新增2套5G。3、联通5G建设需要

15、提供3个16A交流输出空开，依据客户需求满足第17页改造站点快速计算方法：新增制冷量（kW）=新增设备功耗（kW）*0.8注：新增AAU设备不计列制冷量核实配置及站点热负荷计算网络后期制冷量直接利旧新增空调更换空调新增非金属拼装机柜及空调满足不满足机房站机柜站有新增空间无新增空间空调需求计算标准注：1P空调制冷量约2.5KW，功耗735W；4. 空调改造计算公式Q12=K*(Q1*1.06+Q2)1.06：指开关电源工作热效率赔偿系数；Q12 ：基站空调总热负荷；K ：分区域制冷系数；河北省制冷系数为1；Q1：通信设备热负荷（基站开关电源总直流负载功率）；Q2 ：建筑结构热负荷，Q2=单位面积

16、热负荷*房间面积（单位面积热负荷基准：150W/m2；）依据空间位置、确定改造方法：在已经有空调基础上，应考虑安装空间限制，然后考虑是在原有基础上新增空调，还是替换原有规格空调。机柜站：场地空间受限，无法新增机柜时，可考虑替换模块化机柜。注意事项：当设备负荷大于5kW时，不提议选取1台空调。当基站负荷超出9kW，应选取同一型号2台3P空调，不提议选取1台5P空调。4U电源1U配电框用户设备35U模块化机柜1.5kW+1.5kW第18页5. 差异化备电改造方案-1-3小时备电开关电源蓄电池5G备电改造方案示意图场景1电池容量满足场景2电池性能好但容量不足新增整流模块，智能备电控制器场景4电池性能

17、差依据站点共享情况、当前蓄电池容量及开关电源容量情况，进行灵活配置，选择不一样配置方案。19备注：1. 电池性能差定义：外观严重损毁以及实际容量低于标称容量40%。2. 5G单独备电情况：原有开关电源容量不足，需新增开关电源及动力电池，5G设备接入新开关电源。3. 若空间、承重等原因无法满足需求时，则综合考虑客户网络指标，另外选址新建电源系统满足备电需求。场景3开关电源容量不满足新增电池共用管理器、动力电池、智能备电控制器新增开关电源（配整流模块）、动力电池新增整流模块、动力电池、智能备电控制器第19页20总体改造标准：最大程度利用现有天面资源，首先从塔体结构安全考虑，未挂满铁塔可直接加挂5G

18、AAU；已挂满铁塔优先进行结构受力分析，有安全充裕，可继续加挂；无安全充裕，可经过改造加固、考虑合路天线方案等方案满足5GAAU挂载需求，最终新建塔桅。 应主动统筹社会资源利用，采取“一站一案”思绪，最大可能优先利用社会资源满足新建需求 需新建时借助地形地势，经过利用地势高差，满足覆盖需求，到达降低铁塔高度、降低塔重目标单管塔阻尼比可取为0.01，格构式塔架（三管塔、角钢塔等）阻尼比可取为0.02（原规范取0.01）；单管塔水平位移限值由1/40调整为1/33；楼顶塔设计使用年限宜与现有结构后续设计使用年限相匹配，且不低于25年；楼面塔无空余抱杆且已经挂载三层天线，不允许继续增加天支；无法改造，需新建塔桅时，新建楼面塔高度不能超出12米。拆除平台拆除塔身标识增加刚性支撑常见加固方法铁塔地面站楼面站未挂满已挂满直接加挂利旧改造，新增抱杆合路天