5G无线网络供电方案探讨
2019年被认为是5g商用元年，5g网络的复杂性对供电系统的部署难度、能耗、可靠性及运营等带来新的挑战。
5g网络架构及主要特点
5g网络由于业务特性的原因，相对于4g网络有较大的变化。其中，5g核心网体现出两大特点，一是dc化，二是分级架构。而5g无线网络将bbu分解为cu和du两个部分，使得5g时代的无线网络较4g更加灵活，也更加复杂，具体的网络架构详见下图。
图1：5g网络架构
三级dc架构：按业务特性，在不同位置部署逻辑网元，支持dc内和dc间资源共享，跨地域一张网。
du和cu分离：将bbu按照功能分为du和cu两个物理部分，部署更加灵活。
rru和天线合一为aau：aau/du/cu灵活部署，满足业务多样化需求。
在5g无线网络部分，cu和du拆分后，aau/du/cu可以实现灵活部署，满足业务多样化需求。比较常见的有三种部署方式：d-ran方式，cu云化&du分布部署，cu云化&du集中部署，具体结构详见下图。
一般来说，d-ran部署主要适合于前期快速进行广域范围，cu云化&du集中部署比较适合于城市热点区域的覆盖。
图2：5g无线网络部署方式
5g无线网络供电方案探讨
5g网络的复杂性对供电提出了新的挑战。首先，5g无线设备由于通道数大大增加，站点设备功耗相对于4g网络有较大幅度的增加。例如，一个比较典型的s111宏站，功耗由4g网络的1200w左右上升到5g网络的4000w左右，功耗大幅增加，这给电力引入和站址选择带来了新的挑战和困难。其次，5g站点的功耗大幅增加，且同等网络覆盖，站点密度也会增加，整个网络能耗非常大，因此对设备的效率提升和节能提出更高的要求。此外，5g网络与原来的网络共存，站点数量进一步增加，且设备种类也大大增加，对运营管理带来更大的挑战。最后，5g网络除了无线宽带业务外，还会有超高可靠、超低时延的urllc业务，因此对供电的可靠性提出了更高的要求。基于此，中兴通讯对5g网络供电方案的思考如下。
d-ran场景的供电方案
d-ran是4g网络最常见的无线网络部署方式，5g网络中也会延续使用，它将du/cu/aau放在同一个物理地址，可以用一套电源产品对所有设备进行供电，相对来说产品比较成熟，使用较多。该方案中直流输出线缆要求16mm2，如果采用6mm2或10mm2的直流线缆，需要在直流电源输出侧增加dc/dc升压插箱，将48vdc升压到57vdc供给aau设备。
图3：d-ran场景的供电方案
cu云化&du分布部署场景的供电方案
cu云化&du分布部署是将cu放置在dc机房中，du分布部署，组成多个基站，供电方式相对复杂，比较常用的有集中供电和分散供电。
集中供电是使用一套电源系统对du和aau进行供电；分散供电是用多套电源系统分别给du和aau进行供电。具体供电方案如下图所示。
图4：cu云化&du分布部署场景的供电方案
cu云化&du集中部署场景的供电方案
cu云化&du集中部署是将cu放置在dc机房中，du集中部署在同一个物理站址，通过光纤拉远至远端aau组成基站，比较常用的有集中供电和分散供电。
图5：cu云化&du集中部署场景的供电方案
集中供电还是分散供电，最核心的考虑因素是成本，应该采用综合成本最低的方案。综合成本包括3个方面：设备成本、工程成本、运营成本，同时要结合现网的电网和电力引入条件等进行综合考量，合理选择供电方案和产品。
集中供电：设备成本低、工程成本高（主要是拉远线缆和施工）、运营成本低
分散供电：设备成本高（主要是因为数量多）、工程成本低、运营成本高（主要是维护成本高）。
表1：分散供电和集中供电的优劣势分析
一般来说，集中度高且数量多的区域采用集中供电更划算，而设备分散的区域适合采用分散供电。
中兴通讯5g供电方案，针对5g网络不同的场景和业务特点，可有效满足运营商实现快速、高效、智能的供电系统部署，全力为5g赋能。
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一般来说，d-ran部署主要适合于前期快速进行广域范围，cu云化&du集中部署比较适合于城市热点区域的覆盖。
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集中供电是使用一套电源系统对du和aau进行供电；分散供电是用多套电源系统分别给du和aau进行供电。具体供电方案如下图所示。
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cu云化&du集中部署场景的供电方案
cu云化&du集中部署是将cu放置在dc机房中，du集中部署在同一个物理站址，通过光纤拉远至远端aau组成基站，比较常用的有集中供电和分散供电。
图5：cu云化&du集中部署场景的供电方案
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