解析分布式基站的供电解决方案

中心议题：
    *  分布式基站的供电解决方案
解决方案：
    *  宏覆盖场景供电解决方案
    *  外微覆盖供电解决方案
    *  室内覆盖场景的集中式供电解决方案
    *  室内覆盖场景的分散式供电解决方案

随着通信技术的不断发展，基站产品越来越丰富，而且各有特色。从整体发展来看，分布式基站无疑代表了“下一代基站”的基本走向。分布式基站具有低成本、环境适应性强、工程建设方便的优势，尤其是在未来的3G移动网络中，分布式基站将得到非常广泛的应用。目前，3种3G制式TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000都有分布式基站产品，而且很多厂商加大对3G分布式基站研发投入的同时，也不断推出2G分布式基站产品，因此分布式基站的应用会越来越广泛。

分布式基站的基本结构和传统一体化基站有很大不同，它将基站的基带部分BBU和射频部分RRU分离，本文主要探讨其供电解决方案。

一、宏覆盖场景

宏覆盖是无线基站最主要的覆盖形式，容量大、覆盖广。按照设备使用的环境，分布式基站的宏覆盖可以分为室内和室外两种。由于宏基站对设备的可靠性要求较高，室外宏站的数量并不多，大部分采用室内宏站，本文以室内宏基站为例说明供电配置。宏基站的供电配置如图1所示。

图1 宏覆盖场景供电解决方案

从图1可以看出，宏基站的供电解决方案采用的是一套中等容量的室内型基站电源，这套电源设备既给机房内的传输设备和基带池BBU供电，同时还通过直流拉远的方式给楼顶或者铁塔上的射频拉远RRU供电。这种集中式的供电方式便于设备的集中维护，但是受到直流拉远距离的限制。采用这种供电方式，防雷问题需要重点解决，在直流拉远线路的两端都增加了直流防雷箱。

二、室外微覆盖场景

室外微覆盖是室外宏覆盖的有力补充，随着移动网络的不断扩大，在城乡结合处、广大农村等区域，由于人少，业务量少，很多都采用微基站的方式进行覆盖。同时，随着网络覆盖的不断深化，在人口密集的商业中心，为了深入覆盖和扩大容量，在机房选择困难的地区也采取室外微覆盖的方式。 微基站覆盖为了减少投资，大多采用室外设备建站，室外微覆盖的电源解决方案如图2所示。

图2 室外微覆盖供电解决方案
 

从图2可以看出，室外微覆盖采用的是室外中小容量的电源供电，可以将嵌入式BBU嵌入到室外电源的预留空间中，同时也可以将传输设备嵌入到室外电源的预留空间，因此一个室外电源柜加上室外射频拉远设备就可以组成室外微站，无需机房。室外电源既给嵌入式BBU设备供电，又给室外射频拉远RRU供电。在RRU 和BBU距离很远时，不太适合直流拉远，可以就近在RRU的位置增加小容量的室外电源给RRU供电。

三、室内覆盖场景

室内覆盖主要解决热点区域的信道不足，解决建筑物内部信号较差的问题。伴随着移动通信在室内的应用越来越多，室内覆盖给移动运营商带来的收益比重越来越大，对室内覆盖和供电保障要求更高。

室内覆盖场景按照设备的供电制式可以分为交流供电和直流供电，按照供电方式可以分为集中供电和分散供电。本文以直流供电为例说明室内覆盖的供电解决方案，交流供电只需要把直流电源更改为UPS即可。

1.集中式供电解决方案

集中式供电解决方案采用一套电源系统，既给BBU供电，同时通过拉远的方式对远端RRU进行供电，如图3所示。方案的优点是电源集中，便于维护，节省设备投资;缺点是拉远距离有一定的限制，线路损耗比较大。

图3 室内覆盖场景的集中式供电解决方案

2.分散式供电解决方案

分散式供电解决方案是采用多套电源系统分别给BBU和RRU就近供电，如图4所示。其优点是就近供电，线路损耗小，供电分散，供电风险小;其缺点是电源系统多，投资大，设备分散，维护难度大。

图4 室内覆盖场景的分散式供电解决方案
 

实际应用中可以采取集中供电和分散供电相结合的方式。例如针对一栋几十层高楼的室内覆盖，靠近BBU的RRU同BBU使用同一套电源，远离BBU的RRU 可以在楼的中部集中1~2套壁挂式电源，就近拉远进行供电，这种方式折中了集中供电和分散供电的不足，部分解决了拉远距离的问题。

四、分布式基站供电的拉远距离和线路损耗

以上的方案中都涉及到电缆的拉远距离，拉远距离和线路压降、损耗以及线径有关，需通过公式计算。线路总长度、负载的大小、线路线径、线路压降、线路损耗等参数之间存在一定的关系，以中兴通讯TD射频拉远R04实现的宏覆盖为例，可以得到他们之间存在表1的对应关系。

表1 各相关参数对应关系


从表1可以看出，线径相同的情况下，拉远距离越长，线路损耗越大;拉远距离一定的情况下，线径越大，线路损耗越小。例如采用6mm2的线径，最大拉远距离为105m，综合考虑线路压降和线路损耗，建议实际拉远距离在60m以内，可以采取增大线径的方式实现拉远距离的延长。如果拉远距离过远，则可以采用就近增加电源的方式供电。