漫话5G与5G基站（6）
胡经国
八、5G基站电源
㈠、需要解决的问题
5G基站AAU采用MassiveMIMO（大规模多输入多输出）技术，造成设备功率增大，5G基站功率约为4G基站的3～4倍；同时5G基站和现有基站大量共站建设，为基站的配套电力带来了较大的困难。如果直接共用原有开关电源，那么会带来开关电源容量不足，蓄电池后备时长不足的问题；如果需要新建或替换开关电源，那么会浪费大量的投资。运营商对5G基站和原有基站电源后备时长需求不同，应如何配置开关电源及蓄电池？5G如何才能降低电能损耗？以上都是5G基站建设时需要解决的问题。
㈡、问题解决方案
1、传统开关电源
采用传统开关电源为5G供电是最常用的5G电源建设方案。传统开关电源供电：当开关电源总容量充足时，可直接利用原有开关电源，扩容整流模块及蓄电池；当开关电源总容量不足时，可替换或新建一套开关电源。
优点：利用原有基站开关电源，只需扩容整流模块，可节省大量投资，缩短工期，可快速交付项目。当采用传统开关电源供电时，交流电能通过开关电源一次转换后就可为设备供电，电能转换次数少，转换效率高。
缺点：AAU（有源天线单元）采用48V供电，供电距离较短，损耗大。当采用同一套开关电源为原有设备及5G设备供电时，5G设备与其他原有设备备电时长相同。若原有蓄电池容量不足，则新建蓄电池需要采用电池切换系统（也称电池共用管理器）进行并联，会增加建设成本。
2、DC/DC（直流/直流）转换器
用DC/DC（直流/直流）转换器为5G供电，是在传统供电方案的基础上，增加DC/DC设备。
优点：增加设备较少，供电距离较远。
缺点：电能转换次数多，转换过程中能量损耗大。
3、高压直流远供
高压直流远供方案是在传统开关电源的基础上，增加直流远供设备，用于为5G设备供电。
优点：供电距离远，5G应用场景基本没限制，适合远距离、大功率的供电场景。如果两站之间需要新建光缆，那么可采用光电复合缆，降低光缆电缆的施工费用，减少成本。
缺点：需增加的设备较多，短距离内电能因转换次数多而损耗大，相比传统开关电源投资大。
4、分布式电源
分布式电源为5G供电常用于存量基站和新建基站。
5、分布式电源+刀片电池
分布式电源+刀片电池为5G供电常用于存量基站和新建基站。
九、5G基站建设难点
5G网络全面云化，在带来功能灵活性的同时，也带来了很多技术和工程难题：
⑴、网络云化使得跨层故障定界定位困难，后期升级过程也更加复杂而低效。
⑵、边缘计算的引入使网元数目倍增，存在问题定位难度增大等问题。
⑶、微服务化，用户更多的定制业务，也给业务编排能力提出了极高的要求。
⑷、在传输方面，海量隧道动态变化、人工规划和分析调整无法满足业务需求；高精度时钟的建设和维护要求高、难度大，需要新的支撑手段。大宽度传输，一旦出现故障，需要更快恢复的技术手段，否则将会导致更大的影响和损失。
十、中国5G基站简要发展历程
㈠、2018年代
2018年8月13日，北京联通正式发布了“5GNEXT”计划，北京市首批5G站点同步正式启动。涵盖组网测试、应用孵化、业务宣传等多场景5G试验网络。同时，北京联通将通过系统验证，为5G商用积累建网经验。
笔直的铁塔塔尖上挂着4个灰白色的方盒子，是速度至少可以10倍于4G的5G基站。移动的5G基站采用了适合5G网络建网初期大业务容量的场景；通过空口大带宽的方式，实现对密集城区和校园等区域的覆盖。基站采用华为的相关设备，频率带宽高达100MHZ，可最大化利用现有4G网络的站址，完成4G与5G站点的同覆盖。
在实测中，单用户的测速速度已经高达2.8Gbps；将成为面向未来这一话务热点区域的最佳配置；在未来可实现4G与5G信号的高低搭配。
截至2018年3月30日，中国移动、中国电信正在中国多地建设5G基站，包括雄安新区、苏州、上海、成都、兰州、深圳、广州等。
2018年5月，湖北武汉被列入中国移动首批5G试点城市，计划完成超100座5G基站建设。主要分布在光谷、汉口江滩、汉口火车站三大区域，其中光谷是最大的5G基站分布区。
2018年8月，北京联通已经在三大运营商中首批在北京开通了5G基站，位置分布在海淀稻香湖和西城金融街等地。另外，北京电信已经开通了8个在网测试的5G基站。
2018年12月12日，北京移动在CBD完成了5G基站测试及验证，下载速度高达2.8Gbps。
2018年12月14日，联通在北京长话大楼开通了首个5G数字化室分。数字化室分主要用于提升5G信号的室内覆盖能力，以应对未来室内数据洪流的挑战。
㈡、2019年代
2019年10月31日举行的2019中国国际信息通信展览会开幕式上，工信部与中国电信、中国联通、中国移动、中国铁塔共同宣布启动5G商用。5G商用套餐在2019年11月1日正式上线。
计划2019年年底开通13万个5G基站。首批开通城市包括北京、上海、广州、深圳、杭州、南京、天津等50个城市入选5G开通城市名单；2020年5G商用城市将超340个。当时，联通与电信双方已在24省市开通5G共建共享基站。以速率为例，最新的测试数据显示，共建共享的5G网络峰值速率可达2.5Gpbs。
㈢、2020年代
2020年1月20日，工信部负责人在当天国新办举行的2019年工业通信业发展情况新闻发布会上曾经表示，2019年中国5G基础设施建设和应用力度加大，2019年年底中国全国共建成5G基站超13万个。
截至2020年2月底，中国全国建设开通5G基站已达16.4万个。
截至2020年3月底，中国全国已建成5G基站达19.8万个，预计全年新建5G基站超过50万个。
在2020年4月30日16时左右，全球海拔最高的中国5G基站正式投入使用，5G信号首次“登顶”世界之巅。
2020年5月17日，中国工业和信息化部副部长陈肇雄表示，中国5G商用加快推进，已开通5G基站超过20万个。
2021年10月12日编写于重庆
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