2019年被認(rèn)為是5G商用元年，5G網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性對供電系統(tǒng)的部署難度、能耗、可靠性及運(yùn)營等帶來新的挑戰(zhàn)。
5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及主要特點(diǎn)
5G網(wǎng)絡(luò)由于業(yè)務(wù)特性的原因，相對于4G網(wǎng)絡(luò)有較大的變化。其中，5G核心網(wǎng)體現(xiàn)出兩大特點(diǎn)，一是DC化，二是分級架構(gòu)。而5G無線網(wǎng)絡(luò)將BBU分解為CU和DU兩個(gè)部分，使得5G時(shí)代的無線網(wǎng)絡(luò)較4G更加靈活，也更加復(fù)雜，具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)詳見下圖。
圖1：5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
- 三級DC架構(gòu)：按業(yè)務(wù)特性，在不同位置部署邏輯網(wǎng)元，支持DC內(nèi)和DC間資源共享，跨地域一張網(wǎng)。
- DU和CU分離：將BBU按照功能分為DU和CU兩個(gè)物理部分，部署更加靈活。
- RRU和天線合一為AAU：AAU/DU/CU靈活部署，滿足業(yè)務(wù)多樣化需求。
在5G無線網(wǎng)絡(luò)部分，CU和DU拆分后，AAU/DU/CU可以實(shí)現(xiàn)靈活部署，滿足業(yè)務(wù)多樣化需求。比較常見的有三種部署方式：D-RAN方式，CU云化&DU分布部署，CU云化&DU集中部署，具體結(jié)構(gòu)詳見下圖。
一般來說，D-RAN部署主要適合于前期快速進(jìn)行廣域范圍，CU云化&DU集中部署比較適合于城市熱點(diǎn)區(qū)域的覆蓋。
圖2：5G無線網(wǎng)絡(luò)部署方式
5G無線網(wǎng)絡(luò)供電方案探討
5G網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性對供電提出了新的挑戰(zhàn)。首先，5G無線設(shè)備由于通道數(shù)大大增加，站點(diǎn)設(shè)備功耗相對于4G網(wǎng)絡(luò)有較大幅度的增加。例如，一個(gè)比較典型的S111宏站，功耗由4G網(wǎng)絡(luò)的1200W左右上升到5G網(wǎng)絡(luò)的4000W左右，功耗大幅增加，這給電力引入和站址選擇帶來了新的挑戰(zhàn)和困難。其次，5G站點(diǎn)的功耗大幅增加，且同等網(wǎng)絡(luò)覆蓋，站點(diǎn)密度也會增加，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能耗非常大，因此對設(shè)備的效率提升和節(jié)能提出更高的要求。此外，5G網(wǎng)絡(luò)與原來的網(wǎng)絡(luò)共存，站點(diǎn)數(shù)量進(jìn)一步增加，且設(shè)備種類也大大增加，對運(yùn)營管理帶來更大的挑戰(zhàn)。最后，5G網(wǎng)絡(luò)除了無線寬帶業(yè)務(wù)外，還會有超高可靠、超低時(shí)延的URLLC業(yè)務(wù)，因此對供電的可靠性提出了更高的要求。基于此，中興通訊對5G網(wǎng)絡(luò)供電方案的思考如下。
D-RAN場景的供電方案
D-RAN是4G網(wǎng)絡(luò)最常見的無線網(wǎng)絡(luò)部署方式，5G網(wǎng)絡(luò)中也會延續(xù)使用，它將DU/CU/AAU放在同一個(gè)物理地址，可以用一套電源產(chǎn)品對所有設(shè)備進(jìn)行供電，相對來說產(chǎn)品比較成熟，使用較多。該方案中直流輸出線纜要求16mm2，如果采用6mm2或10mm2的直流線纜，需要在直流電源輸出側(cè)增加DC/DC升壓插箱，將48VDC升壓到57VDC供給AAU設(shè)備。
圖3：D-RAN場景的供電方案
CU云化&DU分布部署場景的供電方案
CU云化&DU分布部署是將CU放置在DC機(jī)房中，DU分布部署，組成多個(gè)基站，供電方式相對復(fù)雜，比較常用的有集中供電和分散供電。
集中供電是使用一套電源系統(tǒng)對DU和AAU進(jìn)行供電；分散供電是用多套電源系統(tǒng)分別給DU和AAU進(jìn)行供電。具體供電方案如下圖所示。
圖4：CU云化&DU分布部署場景的供電方案
CU云化&DU集中部署場景的供電方案
CU云化&DU集中部署是將CU放置在DC機(jī)房中，DU集中部署在同一個(gè)物理站址，通過光纖拉遠(yuǎn)至遠(yuǎn)端AAU組成基站，比較常用的有集中供電和分散供電。
圖5：CU云化&DU集中部署場景的供電方案
集中供電還是分散供電，最核心的考慮因素是成本，應(yīng)該采用綜合成本最低的方案。綜合成本包括3個(gè)方面：設(shè)備成本、工程成本、運(yùn)營成本，同時(shí)要結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)的電網(wǎng)和電力引入條件等進(jìn)行綜合考量，合理選擇供電方案和產(chǎn)品。
集中供電：設(shè)備成本低、工程成本高（主要是拉遠(yuǎn)線纜和施工）、運(yùn)營成本低
分散供電：設(shè)備成本高（主要是因?yàn)閿?shù)量多）、工程成本低、運(yùn)營成本高（主要是維護(hù)成本高）。
表1：分散供電和集中供電的優(yōu)劣勢分析
一般來說，集中度高且數(shù)量多的區(qū)域采用集中供電更劃算，而設(shè)備分散的區(qū)域適合采用分散供電。
中興通訊5G供電方案，針對5G網(wǎng)絡(luò)不同的場景和業(yè)務(wù)特點(diǎn)，可有效滿足運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)快速、高效、智能的供電系統(tǒng)部署，全力為5G賦能。 
