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5G通信基站供电方案研究

【摘要】：基站作为移动通信网中必不可少的重要组成部分，其供电质量直
接影响到整个通信网是否能够正常稳定的运行。为了科学合理地建设5G通信基
站供电体系，保证基站正常开通和运行，对5G通信基站的供电方案进行研究探

讨，显得意义重大。

【关键词】：5G；基站；电源；供电；

引言

通信电源是整个通信网络的关键基础设施，通信电源是通信系统的心脏。稳
定可靠的通信电源供电系统，是保证通信系统安全、可靠运行的关键，一旦通信
电源系统故障引起通信设备的供电中断，通信设备就无法运行，就会造成通信电
路中断、通信系统瘫痪，从而造成巨大的经济和社会效益损失。因此，通信电源
系统在通信系统中占据十分重要的位置。与以往2G/3G/4G传统基站相比，5G基
站电源需求变化明显，基站功耗及热耗成倍增加，对供电的高可靠性高稳定性要
求也随之增加，很大程度上抑制了5G网络的发展。因此，有必要对5G基站供电

需求、挑战和供电方案进行分析探讨。

一、5G通信基站电源系统构成
第五代移动通信技术，简称5G，是在2G/3G/4G移动通信网络系统基础上创
新发展而来的最新一代蜂窝移动通信技术。5G通信基站电源系统，主要由直流供
电和交流供电两部分组成。直流供电主要包括一组或两组蓄电池组和高频开关组
合电源（包括直流配电单元、整流模块以及监控模块）两部分[1]。交流供电包

括交流配电箱、一路市电、浪涌保护器以及发电油机等。

二、5G通信基站电源供电特点

5G通信基站设备，其组网架构主要采用BBU+AAU方式，其中BBU为基带部分，
AAU为射频部分，是由射频单元与天线整合的有源天线单元。相对于4G基站来说，
5G基运算量的增加，也导致了BBU功率的增加。4G基站设备AAU单扇区输出功
率在40-80W之间，而5G基站设备AAU单扇区输出功率则会增加到200W，甚至更
高。显然，5G基站设备较4G设备功耗增加了2-3倍。另一方面，5G通信基站之
间的距离变短，基站数量相比4G基站密集，场景众多，每种场景对电源需求有
所不同，重要场景如：机场车站、地铁商场、政府机关、高校科研等人流密集的
重要场所以及服务于工业互联网业务的场景，必须配备后备电源，而外电引入电
网质量高，停电概率小的场景以及客户不敏感区域非重要场景等无须配备后备电
源。5G基站场景多样化和收益最大化决定了供电宜充分采用新技术和新设备，力
求最大限度降低投资，充分挖潜现网资源因此，差异化备电成为5G基站供电的

一个重要特征。

三、5G通信基站电源在工程建设中面临的问题

1、备用电源问题。随着5G通信技术的发展，5G设备的容量和用电功耗也将
会大大提升。在这样情况下，5G站点的建设需要提前做好电源备电问题。根据对
5G网络服务过程使用发现，某些站点经常会出现一些错误服务或是服务中断的现
象，导致这些现象产生大都是因为在服务过程中或是信号传输过程中缺少备用电
源从而使得服务中断。在基站服务中断现象中，有50%的原因是与电源中断有关。
对于2G/3G这种以语音业务为主的网络来说，小范围的网络中断所带来的影响相
对较小。但是5G网络主要应用在移动支付、虚拟技术以及人工智能等更大范围
的连接，对服务连接持续性的考验相对严格，一旦断网，就有可能出现严重的后
果。因此，通信电源的保障面临着更大压力，要求在5G基站的建设中，必须确

保具有可靠的基站备用电源。

2、基站机房改造成本高问题。5G通信基站的建设，通常都是采用分布式基
站形式，这能够实现基带单元的集中放置。集中放置优点是可以大大降低新建机
房和租赁机房的需求，从而降低站点部署协调的难度。而基带单元的集中放置，
机房能够容纳量BBU设备的数量将会越来越多，比如放置50个以上BBU设备，
总功耗也将会大大增加，通常会在100kW以上，意味着对电源要求大幅提升。但
是，就当前基站而方，不少的基站机房空间比较狭小，供电和散热能力均不足，
导致供电和备电能力受到了很大的限制。若要对这些机房进行改造，则改造成本

相对比较高。

四、5G通信基站电源供电方案

1、基站机房电源规划。5G基站机房设备功耗较大，在建设过程中需要对机
房空间、电池续航、电池配套等进行提前规划，并收集计算相关建设数据。5G基
站建设数据作为基站电源建设的基础，主要针对对交流、直流、热耗3个维度多
个数据进行核算，包括：直流总负载核算、直流电源容量核算、热耗核算、散热
性能核算、直流配电核算、电源交流配电核算、其余交流配电核算、蓄电池组容
量核算等，最终得出基站总体电源配电核算结果[2]。计算出的外市电引入容量、
高频开关组合电源容量、配电单元负载输出分路容量和数量等电源建设数据，必
须确保其满足1-6个相应机柜以及10-40个拉远站，也能够