1、前语
依据历年的工程、保护经历,设备厂家供给的设备耗电量往往与实践运转中实测耗电量相差较大,这一不同对规划和保护作业造成了必定的负面影响,其首要反映在以下几个方面:
a)添加了工程出资。因为耗电量基数的添加,装备的整流器数目会相应地添加。一起为满意相同放电小时数所需装备的蓄电池总容量也跟着增大。反映在沟通配电方面,在新建基站时,核算出的基站所需的沟通功耗也需相应添加,这样基站就需求交给更多的市电增容费,而且需求置办更大容量的沟通设备(如沟通变压器及沟通配电箱等)。以上这些均造成了出资资金的糟蹋。
b)添加了新建基站的选址难度。跟着整流器数目和蓄电池容量的添加,设备的总重量添加了,所需基站机房的楼板负荷也相应加大。现在移动基站更多地选在民用住所,其楼板负荷较低,这给基站选址造成了更大的困难。
c)因为设备实践耗电量远低于整流器的装备容量,整流器所承当的负荷长时间处于较低的水平上,整流器的使用寿命和能量的转化功率也会跟着下降。这不只造成了动力的糟蹋,也添加了保护费用(设备维修费及电费等)和保护的难度。
由上可知,有必要在3G建造正式打开之前完成对3G基站首要厂家设备实践耗电的测验剖析作业,为机房电源建造供给精确参阅。
2、3G移动基站无线设备耗电实测计划
测验地址为广州、东莞等地,测验目标为Z公司、H公司、A公司等的3G基站无线设备。各厂家设备测验站点如表2.1所示:
表2.1测验站点散布表
厂家 | 载频装备 | 数量 |
Z | 3×1 | 3 |
3×2 | 3 | |
A | 3×1 | 3 |
3×2 | 2 | |
H | 3×1 | 2 |
3×2 | 1 |
注:“3×1”表明该3G基站设备的装备为“3个扇区,每扇区一个载频”,以此类推。
2.1测验准则
a)对事务信道模仿负载进行测验,负载点设为0%(空载)、50%、80%、100%(满载)。
b)测验进程选用同一套外表;
c)确保测验环境一致性,要求各候测基站环境目标为:温度规划(22℃~26℃),湿度(50%~70%)。
2.2测验原理
a)无线设备功耗测验原理
本次测验项目首要是测定3G无线基站设备的直流功耗状况,故需求在3G基站设备的电源输入端测验其电流I(A)、电压值U(V),如图2.1所示。3G无线基站设备功耗W=UI(W)。
图2.1 3G基站设备功耗测验原理图
b)无线设备负载的调整
在本地(Z、H公司)或许在RNC(A公司)上批改相关参数,使事务信道负载别离到达扣除导频信道、公共信道耗费后余量的0%、50%、80、100%时,别离测验记载3G基站设备的功耗。
2.3测验过程
a)在RNC上批改相关参数,使事务信道负载别离到达扣除导频信道、公共信道耗费后余量的0%、50%、80、100%;
b)承认对应的负载值无误;
c)不同的负载值条件下进行丈量,别离做好记载。
3、3G移动基站无线设备耗电实测成果及剖析
3.1测验成果
测验成果如表3.1所示:
表3.1 3G耗电测验成果表
3.2成果剖析
经过本次对不同厂家3G基站设备的功耗测验成果的剖析,能够得到以下几个方面开始定论:
a)H公司设备功耗较小,Z公司次之,A公司设备稍高。但与同容量的2G设备功耗比较,均已有较大的下降;
b)与原设备厂家所供给的3G基站设备耗电数据相比较,实测功耗均有较大程度的下降,其间A公司、Z公司设备功耗下降均在45%左右;
c)Z公司、H公司基站设备的功耗,载频为3*1与3*2时设备功耗无显着的不同,功耗仅仅稍稍添加,添加的起伏大致在200W以内:其间H公司两种状况的功耗相差在3%以内,Z公司设备的不同在10%以内;
d)A公司基站设备的功耗,载频为3*1与3*2时,设备功耗有较大的不同,别离为1450W和2260W,不同在40%左右
e)不同厂家基站设备的功耗,其耗费的大多数功耗为空载负荷:所占份额在64%~83%的规划之内;
f)不同厂家基站设备功耗均会跟着无线设备所带负载值的添加而上升,可是上升的起伏不大:满负荷所耗费的功率仅占机架总功率的17%~36%。
3.3测验定论
在3G基站电源工程设计中,主张各厂家无线设备的功耗值引荐如表3.2。
表3.2 3G工程设计基站设备功耗取值主张
厂家 | 载频 | 功耗(W) | 电流(A/48V) |
Z | 3*1 | 1700 | 35.5 |
3*2 | 1900 | 40.0 | |
H | 3*1 | 1100 | 23.0 |
3*2 | 1200 | 25.0 | |
A | 3*1 | 1700 | 37.5 |
3*2 | 2700 | 56.3 |
注:上表中引荐的功耗取值,已在实测功耗平均值的基础上乘以1.2的安全系数。
考虑到3G无线基站设备功耗,跟着负载值添加而升高的起伏不大,因而主张:在进行3G基站无线设备的电源装备时,能够考虑按无线机架的载频数满负荷值进行初始装备,在后续扩容进程中按实践负荷核实。
4、基站电源设备的装备
经过表3.2中的无线设备单位耗电量和移动基站的装置规划,咱们能够核算出整个基站的耗电量。依据中华人民共和国通讯行业标准YD5040-1997《通讯电源设备装置设计规范》,参照原邮电部设计院公布的“通讯电源电信工程设计手册”。详细的设备核算方法如下:
4.1蓄电池的装备
移动基站的蓄电池按三小时放电率装备,蓄电池的总容量应按以下公式核算:
式中:
Q——蓄电池容量(Ah);
K——安全系数,取1.25;
I——负荷电流(A);
T——放电小时数(h),取3;
η——放%&&&&&%量系数,取0.75;
t——实践电池所在地最低环境温度数值。所在地有采暖设备时,按15℃考虑,无采暖设备时,按5℃考虑;
α——电池温度系数(1/℃),取0.008。
蓄电池的总容量按本期的直流耗电量核算,并应考虑近期扩容的要求。
4.2整流器的装备
移动基站绝大多数选用高频开关型整流器,应按n+1冗余方法确认整流器的装备,其间n为主用数量,n≤10时,1只备用;n>10时,每10只备用1只。主用整流器的总容量应按负荷电流和电池的均充电流(10小时率充电电流)之和确认。
主用整流器的总容量=负荷电流容量+蓄电池的均充电流容量
负荷电流的核算:按表3.2取值
蓄电池的均充电流为0.1C10(C10为蓄电池的容量)。
5、经济效益猜测
将本文得到的耗电量成果应用于实践设备装备、订货,将会发生十分明显的效益,下面以一个典型基站为例进行阐明:
假设:新建1个Z公司3G独立无线基站,基站规划为单载频。
咱们首要依据实验得到的耗电量数据核算出需装备设备如下:
设备耗电量:35.5A/48V
蓄电池:212Ah(实践需装备300Ah)
需装备整流器容量:4x30A
再依据Z公司供给的耗电量数据核算出需装备设备如下:
设备耗电量:64.5A
蓄电池:390Ah(实践需装备400Ah)
需装备整流器容量:5x30A
依照当时商场一般价格:整流模块(30A/-48V)为5000元/台,蓄电池组(-48V)为50元/Ah,可核算出,依照本文耗电量成果可节省设备直接出资约10000元人民币/站。假定某省3G网络建造3G站点10000个,其间有1000个为3G独立新建站址,仅新建站部分即可节省配套电源出资约1000万元人民币,效益相当可观。
6、结束语
本文针对各典型厂家推出的3G移动基站无线设备耗电量进行了实测,经过对实验数据进行剖析,得到设备实践耗电量,为3G基站机房电源设备装备供给了更精确的参阅,能够节省很多的设备出资。
因为3G网络没有打开大规划建造,3G无线设备现在仅在少数实验站点装置,故本次测验收集的数据有限,从统计学的视点来看,以上成果仅仅挨近遍及值。为了得到愈加精确的3G移动基站无线设备耗电参数,需进一步做以下作业:
a)在大规划3G建造前对终究选型的设备做耗电实测,测的数据作为电源建造计划的依据;
b)3G网络投运后,依据状况可考虑对在网设备做实践运转条件下的耗电实测,测的数据可作为前期实测数据的弥补和批改(因为可能会影响到网络运转,故不适合做大规划实测);
c)使用运营商保护部分的纪录数据,经统计剖析,得到实践耗电相对理论耗电的各种散布状况加以验证,然后得出终究的精确耗电参数。
作者:李鑫成 严华