伊人99re6热这里只有精品

      行業動態

      了解最新公司動態及行業資訊

      當前位置:首頁>新聞中心>行業動態
      全部 2421 公司動態 1 行業動態 2420

      5G時代基站能耗分析及對策

      時間:2022-11-11   訪問量:1129

      摘要:本文對5G基站的功耗進行了分析,研究了通信基站的功耗來源基站能耗管理,提出了功耗控制對策,對提升5G基站的運行水平具有重要的指導意義。

      關鍵詞:移動通信基站;霍爾傳感器;功率計; 節能方案;

      0 前言

      5G網絡的傳輸效率和安全性更高,這是傳統2G、3G和4G網絡技術難以實現的。信息時代到來后,人們提出了越來越高的網絡傳輸量和傳輸速率。正是因為這種對網絡技術的需求,才刺激了我國5G技術的發展。近年來,我國5G技術發展迅速。為推動5G網絡全覆蓋,5G基站數量急劇增加。但由于5G基站建設的特殊性,很多設備設施在基站運行時都伴隨著較大的功耗?;镜墓澞苣繕穗y以實現。

      1 5G網絡技術的優勢和特點

      隨著信息技術的逐步進步,5G網絡技術已成為信息通信領域的一項關鍵技術,完善了我國通信網絡的結構。與傳統信息通信網絡技術相比,5G網絡技術的出現順應了信息時代的發展特點和要求,具有突出的技術優勢。

      1.1 5G網絡技術是時代發展的必然需求

      5G技術是信息時代的技術產物。5G技術的推廣符合時代發展要求。尤其是在當前的智慧城市建設中,5G技術是不可或缺的技術。通過5G網絡技術,通信不再局限于人,還可以實現人與物、物與物之間的交流,尤其是物聯網形成后,信息傳輸和交換更加便捷,突破了傳統的技術限制。

      1.2 5G網絡技術具有優勢

      傳統網絡技術具有很大的技術局限性,而5G技術具有數據傳輸量大、速度快的特點,數據傳輸過程中產生的能耗非常小。正是因為如此,5G在生產和生活中的應用。技術的應用可以為人們提供更好的網絡體驗,既提高了網絡系統的應用價值,又節省了網絡資源。

      1.3 5G網絡技術具有優勢

      隨著人們在生產生活中對網絡技術的依賴程度不斷提高,網絡的覆蓋面逐漸擴大,網絡信息技術成為不可或缺的技術。5G技術具有泛在網絡的特點。當5G網絡技術應用于相關領域時,可以在此基礎上逐步擴大網絡服務和覆蓋范圍,也可以滿足網絡服務的需求。

      2 5G基站建設面臨的實際問題分析

      2.1 5G基站相關設備重

      目前,我國5G網絡還沒有完全覆蓋,大部分仍以4G網絡為主。與4G基站相比,5G基站為了滿足網絡覆蓋需求,配備了更大規模、更強大的設備。根據我國目前5G基站建設情況,AUU設備是重要組成部分。該設備重量達到40kg左右,而4G基站中的AUU設備重量僅為15kg[1]。此外,5G基站中CU/DU設備的重量遠遠超過4G基站中相同設備的重量。正是由于基站中各種設備體積大、重量重,在基站的設計和運行中要注意能耗管理。

      2.2 5G基站建設能耗較高

      5G基站建設和運營的能耗比較高。根據我國5G基站建設現狀,我們分析了不同設備商提供的A、B、C CU/DU共址和AUU設備。主機托管典型功耗一般保持在315-900W范圍內,而4G基站CU/DU主機托管典型功能保持在145W左右。因此,在CU/DU共址的能耗中,5G基站的能耗遠大于5G基站的能耗。它高于 4G 基站的能耗[2]。同樣在AUU設備中,5G基站的設備能耗也很高,在整個運行過程中保持在700到1000W之間。因此,我國在5G基站建設中,設備能耗是4G基站的幾倍甚至幾十倍。

      2.3 5G基站建設成本增加

      5G技術非常先進,也正因為如此,在5G基站建設中,為了滿足其服務需求,往往需要加大技術、設備等方面的投入,這也加大了建設力度。 5G基站成本。. 比如在一些5G基站的建設中,為了提升基站的功能,一般需要通過增加纖芯來提高傳輸效率。還要同步裝備高性能鐵塔,做好外電等配套設備設施的改造。5G基站建設總的資金投入比較大。

      3 通信基站功耗來源分析

      結合工信部相應統計指標,2019年全過程通信業務總量增速明顯,5G基站建設和網絡覆蓋取得成效, 5G網絡技術在部分地區的應用已經開始。數據調查顯示,截至2019年底,我國建設的5G基站總數已超過13萬個,國產5G手機總銷量和業務量也逐年增長。在通信網絡系統中,基站是重要的組成部分之一。在整個基站的運行過程中,功耗非常大。比如,從某個區域的鐵塔來看,

      5G基站包含大量的設備設施。根據用電調查,傳輸設備、基站主設備、電源配套設備、環境溫度控制設備、監控設備、照明設備等的用電量較高。主要設備和環境溫度控制設備的耗電量大。

      根據目前5G基站的設備配置,SDH、PTN、PDH等是主要的傳輸設備。這些設備的配備和使用主要是為了保證基站運行過程中數據的傳輸??紤]到這些設備在運行中的使用,這些傳輸設備的功率比較小,一般在250W以內,功耗低;主基站設備也是基站設備的重要組成部分,主要是BBU和AAU。設備的存在是為了在基站運行過程中實現用戶數據的調制和收發。結合這些設備的操作和使用,AAU的功耗很高。

      在我國的設備市場上,AAU設備廠家眾多,不同廠家生產的AAU設備在運行過程中的能耗也不同。目前市場上的AAU設備廠商主要有華為、摩托羅拉、愛立信等,其中,華為AAU設備的市場占有率較高。結合設備運行時的功耗分析,三款AAU設備的能耗基本維持在2.5kW左右。從5G基站的整體運行情況來看,AAU主設備的功耗占總功耗的30%到40%之間,是主要的功耗來源。5G通信基站還有開關電源、電池等電源配套設備。使用這些設備可以在基站運行過程中將交流電轉換為直流電,為基站主設備、傳輸系統等設備提供足夠的電力。當基站出現異常停電時,電池可以作為備用電源,維持基站的正常運行。在電力配套系統運行過程中,電力消耗來源于交流電轉換為直流電時的能量消耗。結合運行工況,一些性能較好的電力配套系統在由交流電轉為直流電時,效率可高達85%甚至90%以上,而且功率損耗相對較低。

      4 安科瑞5G基站電氣監控云平臺概述

      通過在5G宏站和室內分站增加AC/DC智能監控設備、無線采集設備和系統管理平臺,基站智能用電云平臺可以在夜間非工作時間完成斷電操作,減少耗電,降低運營成本。并完善對通信設備供電線路狀態的實時監控和保護功能;系統后臺對存儲的供電線路歷史電氣性能數據進行整理、匯總、分析,找出故障原因,提出解決方案建議,減少后續類似故障的發生。提高供電線路運維管控能力。

      5 5G基站電氣監控云平臺體系結構

      基站代維管理_基站能耗管理_酒店工程部能耗管理

      平臺架構圖

      6 5G基站用電監控云平臺功能

      Acrel Cloud-6000 5G基站電氣監控云平臺軟件人機界面友好,具有數據匯總、系統體檢、分析報告、能耗統計、能耗報告等功能。

      基站代維管理_基站能耗管理_酒店工程部能耗管理

      顯示基站設備詳情及設備在線斷開狀態;

      顯示特定設備的實時監控數據和歷史曲線供查詢;

      為用戶操作儀器提供開合功能;

      提供參數設置功能,用戶可以操作儀器內置的報警值和保護開關。

      酒店工程部能耗管理_基站代維管理_基站能耗管理

      可針對不同基站設置不同的開閉策略,根據年~月~周~日選擇投遞周期,并提供下達命令日志供用戶查詢。

      基站能耗管理_基站代維管理_酒店工程部能耗管理

      可以為設備設置相應的進出線關系,實時監控各個基站的用電情況,分析基站的使用負荷。從而可以分析不同地區基站的使用情況。

      基站代維管理_基站能耗管理_酒店工程部能耗管理

      設置每個基站的溫度。當溫度高于該范圍時,空調將打開。事實上,空調會適時關閉。

      7 產品選型及典型配置方案

      基站代維管理_酒店工程部能耗管理_基站能耗管理

      基站代維管理_基站能耗管理_酒店工程部能耗管理

      7.1 設備概述

      - xSyD系列導軌式多路功率計主要用于多路三相電路的全電參數測量??赏瑫r接入x個三相電路和y個單相電路的電流輸入??芍苯踊蜷g接測量電壓電流、功率、功率因數、相角、不平衡、諧波等參數。

      具體功能如下:

      ●X路三相和y路單相電路全電參數測量,外接電流互感器;

      ●監控各相電壓/電流、零序電流、頻率;

      ●監控各相功率和總功率(有功、無功、視在);

      ●監控各相功率因數和總功率因數;

      ●監測電壓/電流相位角、電壓/電流不平衡;

      ●監測電壓、電流總諧波及2-31次諧波;

      ●當月、上月電壓、電流、功率極值記錄;

      ●電流、功率需求和實時電流、實時功率需求;

      ●200條事件記錄,記錄DIDO的動作;

      ●支持過壓、過流、缺相、DI聯動等報警輸出;

      ●4時區14時段費率設置;

      ●四象限電能,12個月多費率電能統計;

      ●31天四象限多費率電能凍結、正反向電能計量;

      ●兩路無源開關量輸入,兩路開關量輸出,RS485通訊;兩路有源開關量輸入,用于識別柴油機與市電的連接。

      7.2 交流配置方案

      基站代維管理_酒店工程部能耗管理_基站能耗管理

      7.3 安裝示例

      基站能耗管理_酒店工程部能耗管理_基站代維管理

      7.4 產品選擇

      基站代維管理_基站能耗管理_酒店工程部能耗管理

      7.5 設備概述

      AMC16-DETT基站直流電能計量模塊主要針對有共用需求且開關電源不具備分用戶電能計量功能的基站。

      設計的。儀表可以測量六個回路的直流功率,并自帶電源給霍爾傳感器供電。同時可通過上位機軟件實現零漂標定。存儲處理、信息交換等功能。直流電能計量模塊可以測量三個運營商的直流用電量,為基站節能提供詳細的數據依據,為直流配電設備提供可靠的分項計量解決方案。

      該模塊具有工業標準RS485通訊接口,采用YD/T1363.3-2014協議,滿足Q/-2017《基站直流電能計量模塊技術要求》相關技術要求。

      7.6 具體功能

      ●監控設備系統時間、總電壓、總輸出電流、總功率、總電能、各支路電壓、各支路電流、各支路功率、各支路電能;LED指示燈顯示;RS485通訊

      計量: 啟動電流:在額定電壓下,當計量模塊的負載電流值不超過電流的1%時,模塊啟動爬行電流:當計量模塊的電流線上沒有電流時,施加的電壓對電壓線為額定值時,為額定值的85%~125%時,模塊計算器不應有超過一位數的變化;

      告警:直流電壓輸出過低告警、直流電壓輸出過高告警、一次性斷電告警、模塊失壓告警、計量支路錯誤告警、內部程序錯誤告警、時鐘錯誤告警、內存故障告警、交流輸入斷電報警;

      ●上課時間:支持廣播上課時間,計量模塊可通過RS485通訊接口遠程調節;

      ●存儲:具有歷史電量數據和歷史報警信息的存儲功能,內存2MB。

      7.7 直流配置方案

      酒店工程部能耗管理_基站能耗管理_基站代維管理

      8 結論

      安科瑞5G基站配電解決方案通過上位機軟件實現零漂移校準,具有遙測、遙信、遙調、實時用電計量、供電質量異常報警、信息存儲與處理、信息化等功能相互作用。為基站節能提供詳細的數據依據,為直流和交流配電設備提供分計量解決方案。

      參考

      [1] 焦安群,陳超,高洪亮,宋立臣。5G時代基站高功耗的應對策略

      [2] 王鑫. 中國鐵塔5G宏基站解決方案[J]. 信息與通信, 2020, 214(10): 239-241

      [3] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊。2020.06版

      關于作者:

      劉鵬飛,男,本科,主要研究方向為智能電網供配電

      上一篇:5G基站耗電大,充分利用會比4G更有價值。5G節能需要雙管齊下

      下一篇:多管齊下的計量監管助力企業節能減排