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摘 要：随着通信技术的发展，5G即将在国内展开推广应用。5G基站的部署，是5G移动通信技术节省投资能耗、提升用户体验的关键技术之一。本文主要从5G微基站电源谈起，论述5G基站的部署、运维等要求与规范，以推进5G通信技术更好的部署实施。
关键词：5G、微基站、电源
1引言
第五代通信技术5G频率越高，穿透和绕射能力会相对下降，信号只能直射传播，很多偏僻地方就会收不到信号，微基站很好弥补了这项缺陷。因此，5G将会采取“宏站+微站”组网覆盖的模式。三大运营商预对5G无线网络建站总规模约1000万站，其中：宏基站总数约为400万个，微基站约600万个。
宏基站电源已然成熟，而微基站部署则亟待解决以下问题：多样化的能源输入与输出难以协调控制，多制式负载需求，供电系统繁杂；能源设备效率低下，耗能严重；供电系统难以扩容和演进等。
2 微基站特点及类型
2.1微基站介绍
微基站是一种从产品形态、发射功率、覆盖范围等方面都相比传统宏站小得多的低功率基站设备。特征是：小型化；低发射功率；可控性好；智能化；组网灵活。从普遍质量上看，在2-10kg之间，发射功率一般在50mW—5W之间。既可使用许可频率、也可融合WIFI使用非许可频率接入技术的无线接入点，覆盖范围在10-200米。组网方式支持包括DSL/光纤/WLAN及蜂窝技术在内的多种技术的回传；具备自动邻区识别、自配置等SON功能。
2.2微基站的电源环境
5G因工作在3.5GHz、6GHz甚至20GHz以上的中高频段，宏基站所能覆盖的信号范围就变得十分有限，预测80%的室内流量将由微基站承载，仅20%的室内流量由宏站承载。因此微基站的部署进度，是决定5G能否全面商用的关键因素。
3 微基站电源场景应用
3.1直流远供
直流远供电源，应用于BBU、RRU基站整合优化，运营商的室分系统、室外基站、灯杆站、微基站、直放站、综合接入 ONU 等设备。
3.2光电一体箱
光电一体箱是对未来城市主干道信号覆盖提供支点，并与现有城市设施相融合，可应用于居民小区、沿街小巷、商业密集区、地下停车场。光电一体箱将传统的交流配电箱、光纤配线箱融为一体，有效解决了微基站配套设备的建设需求，满足了市政美化需求。
3.3微站电源
微站电源产品，应用于小型程控交换机、接入网、传输设备、移动通信、卫星通信地面站、微波通信供电、室外基站、灯杆站、微基站、直放站、综合接入 ONU 等设备。
3.4 太阳能模块
安装在高山、公路、铁路等地，扩大基站的覆盖面，解决乡村信号盲区；高速公路、国道及铁路线上的信号覆盖；在需要建基站但又没有条件建的地方；解决业务边界问题。但是这些地方供电较为困难或有可能解决供电问题但耗资巨大，而且电力解决以后还有安全、维护等因素。具有可靠性、寿命长、连续阴雨天，全天侯、不间断地野外工作时间长的特点，与拉电力线相比有经济安全、故障率低、维护方便等优点。
3.5智慧路灯
通过市政对路灯进行供电，解决路灯微基站供电问题。“智慧灯杆联网系统”，是以照明灯杆为基础，集成了音视频监控设备、无线基站、WIFI热点、多媒体屏幕、充电桩以及天气、环境等各种感知器的新型智能设备，结合应用“NB—IOT系统”技术通讯手段，将采集的交通信息、环境信息、河道信息和安防信息等进行运算、分析、形成大数据平台层，实现对城市照明、安防、交通、能源、市政等公共设施运营管控应用层面的智慧城市管理。
4微基站电源维护
4.1 5G微基站的供电特点
（1）交流供电复杂。有的为三相供电，有的为单相供电；有的为城中村拆迁临时用电，有的则可能直接并接在农网、居民生活用电线路或企业的生产用电线路上，有的是国电专线送达。多样化的供电方式，从而可能导致供电质量差，如电压波动范围很宽，电压突变情况经常发生，经常频繁停电等。
（2）微基站覆盖范围小、站点密集、无机房、分布广、环境差异大。为了网络覆盖而不得不将大量微基站建在密集城中村、繁华街道、民房制高点、高温高湿区域等，从而不仅导致交流供电难度大，还导致雷击的机率升高、高温高湿致使设备运行稳定性及寿命降低、故障率升高等。
（3）无人值守。微基站数量多，一般都安装在开放空间或区域，出现问题不仅人工干预维修及恢复的直接成本高，而且如未能及时发现而‘掉站’带来的客户影响及间接损失也很大。
微基站的上述一般特点导致供电保证和维护工作不仅工作量加大，而且难度也加大。
4.2微基站电源维护的建议
（1）交流供电质量的保证。应尽量避免和大负荷感性或容性负荷线路并接，以免造成电压波动过大甚至经常出现电涌的状况出现。
微基站内部电源系统系统中对交流接触器的选用、断路器熔断器及空气开关的选用、保护电路的设计、交流电量检测电路的设计、防雷及抗涌措施的选择等要符合规范。按照作业计划进行巡检时检查，经常出现异常的特殊站点，应该特别予以关注，比如缩短巡检周期、作好巡检记录、进行特别保养、有必要时增配合适的交流稳压设备及防雷抗涌设备等。
（2）微基站防雷接地措施。微基站一般安装在开放空间，为了完全使基站用于提高信号覆盖率，其建设地点必须符合架设的地点要求。在一些特殊的地点—例如密集城区楼顶，这就势必造成供电系统易受雷电的危害，同时其射频引线也是裸露在外，同样也是雷击的破坏点。需要落实的措施主要有以下几点：
一是对交流供电电源的防护。大部份微基站市电引入都是进入小型壁挂式配电箱，应考虑增配专用防雷箱，至少也应该考虑在配电箱中接入最大通流容量达到100kA的防雷器（SPD）。但作为维护人员应该在巡检中充分对这些器件的电气连接及器件本身的良好情况予以检查和记录，需要时应予以适时更新。
二是射频电缆部份的防护。我们知道基站的射频输入端比较脆弱，对雷击也比较敏感，雷击产生的传导干扰还可能造成基站控制设备的失效甚至受损，因此除有必要采用专门的射频电缆雷击防护产品外，还应注意对其屏蔽接地的良好性注意检查和保证。
三是防雷与接地。关于移动通信基站的防雷与接地，有专门的设计规范行业标準。同样微基站在建设时要到满足以下要求：对接地设施、对交流系统供电方式、对电力线和引进方式及接地、对铁塔避雷器及接地、对天馈线系统接地、对信号系统接地、对建筑物接地、对接地线，接地引入线，接地汇集线接地电阻的等等。作为运行维护人员最重要的是要保证这些措施长期有效，最实际的工作是要适时检查并保证接地电阻符合并满足规定的要求。
5 小结
5G微基站在网络部署中应用广泛，组网灵活，自适应强。了解5G微基站的基站电源系统故障发生的规律，掌握快速有效的故障解决办法，就能提升维护人员的维护技能，轻松应对越来越繁重的维护要求，提高通信网络质量，为通信网络的可靠运行提供最有效的保障。
关键词：5G、微基站、电源
1引言
第五代通信技术5G频率越高，穿透和绕射能力会相对下降，信号只能直射传播，很多偏僻地方就会收不到信号，微基站很好弥补了这项缺陷。因此，5G将会采取“宏站+微站”组网覆盖的模式。三大运营商预对5G无线网络建站总规模约1000万站，其中：宏基站总数约为400万个，微基站约600万个。
宏基站电源已然成熟，而微基站部署则亟待解决以下问题：多样化的能源输入与输出难以协调控制，多制式负载需求，供电系统繁杂；能源设备效率低下，耗能严重；供电系统难以扩容和演进等。
2 微基站特点及类型
2.1微基站介绍
微基站是一种从产品形态、发射功率、覆盖范围等方面都相比传统宏站小得多的低功率基站设备。特征是：小型化；低发射功率；可控性好；智能化；组网灵活。从普遍质量上看，在2-10kg之间，发射功率一般在50mW—5W之间。既可使用许可频率、也可融合WIFI使用非许可频率接入技术的无线接入点，覆盖范围在10-200米。组网方式支持包括DSL/光纤/WLAN及蜂窝技术在内的多种技术的回传；具备自动邻区识别、自配置等SON功能。
2.2微基站的电源环境
5G因工作在3.5GHz、6GHz甚至20GHz以上的中高频段，宏基站所能覆盖的信号范围就变得十分有限，预测80%的室内流量将由微基站承载，仅20%的室内流量由宏站承载。因此微基站的部署进度，是决定5G能否全面商用的关键因素。
3 微基站电源场景应用
3.1直流远供
直流远供电源，应用于BBU、RRU基站整合优化，运营商的室分系统、室外基站、灯杆站、微基站、直放站、综合接入 ONU 等设备。
3.2光电一体箱
光电一体箱是对未来城市主干道信号覆盖提供支点，并与现有城市设施相融合，可应用于居民小区、沿街小巷、商业密集区、地下停车场。光电一体箱将传统的交流配电箱、光纤配线箱融为一体，有效解决了微基站配套设备的建设需求，满足了市政美化需求。
3.3微站电源
微站电源产品，应用于小型程控交换机、接入网、传输设备、移动通信、卫星通信地面站、微波通信供电、室外基站、灯杆站、微基站、直放站、综合接入 ONU 等设备。
3.4 太阳能模块
安装在高山、公路、铁路等地，扩大基站的覆盖面，解决乡村信号盲区；高速公路、国道及铁路线上的信号覆盖；在需要建基站但又没有条件建的地方；解决业务边界问题。但是这些地方供电较为困难或有可能解决供电问题但耗资巨大，而且电力解决以后还有安全、维护等因素。具有可靠性、寿命长、连续阴雨天，全天侯、不间断地野外工作时间长的特点，与拉电力线相比有经济安全、故障率低、维护方便等优点。
3.5智慧路灯
通过市政对路灯进行供电，解决路灯微基站供电问题。“智慧灯杆联网系统”，是以照明灯杆为基础，集成了音视频监控设备、无线基站、WIFI热点、多媒体屏幕、充电桩以及天气、环境等各种感知器的新型智能设备，结合应用“NB—IOT系统”技术通讯手段，将采集的交通信息、环境信息、河道信息和安防信息等进行运算、分析、形成大数据平台层，实现对城市照明、安防、交通、能源、市政等公共设施运营管控应用层面的智慧城市管理。
4微基站电源维护
4.1 5G微基站的供电特点
（1）交流供电复杂。有的为三相供电，有的为单相供电；有的为城中村拆迁临时用电，有的则可能直接并接在农网、居民生活用电线路或企业的生产用电线路上，有的是国电专线送达。多样化的供电方式，从而可能导致供电质量差，如电压波动范围很宽，电压突变情况经常发生，经常频繁停电等。
（2）微基站覆盖范围小、站点密集、无机房、分布广、环境差异大。为了网络覆盖而不得不将大量微基站建在密集城中村、繁华街道、民房制高点、高温高湿区域等，从而不仅导致交流供电难度大，还导致雷击的机率升高、高温高湿致使设备运行稳定性及寿命降低、故障率升高等。
（3）无人值守。微基站数量多，一般都安装在开放空间或区域，出现问题不仅人工干预维修及恢复的直接成本高，而且如未能及时发现而‘掉站’带来的客户影响及间接损失也很大。
微基站的上述一般特点导致供电保证和维护工作不仅工作量加大，而且难度也加大。
4.2微基站电源维护的建议
（1）交流供电质量的保证。应尽量避免和大负荷感性或容性负荷线路并接，以免造成电压波动过大甚至经常出现电涌的状况出现。
微基站内部电源系统系统中对交流接触器的选用、断路器熔断器及空气开关的选用、保护电路的设计、交流电量检测电路的设计、防雷及抗涌措施的选择等要符合规范。按照作业计划进行巡检时检查，经常出现异常的特殊站点，应该特别予以关注，比如缩短巡检周期、作好巡检记录、进行特别保养、有必要时增配合适的交流稳压设备及防雷抗涌设备等。
（2）微基站防雷接地措施。微基站一般安装在开放空间，为了完全使基站用于提高信号覆盖率，其建设地点必须符合架设的地点要求。在一些特殊的地点—例如密集城区楼顶，这就势必造成供电系统易受雷电的危害，同时其射频引线也是裸露在外，同样也是雷击的破坏点。需要落实的措施主要有以下几点：
一是对交流供电电源的防护。大部份微基站市电引入都是进入小型壁挂式配电箱，应考虑增配专用防雷箱，至少也应该考虑在配电箱中接入最大通流容量达到100kA的防雷器（SPD）。但作为维护人员应该在巡检中充分对这些器件的电气连接及器件本身的良好情况予以检查和记录，需要时应予以适时更新。
二是射频电缆部份的防护。我们知道基站的射频输入端比较脆弱，对雷击也比较敏感，雷击产生的传导干扰还可能造成基站控制设备的失效甚至受损，因此除有必要采用专门的射频电缆雷击防护产品外，还应注意对其屏蔽接地的良好性注意检查和保证。
三是防雷与接地。关于移动通信基站的防雷与接地，有专门的设计规范行业标準。同样微基站在建设时要到满足以下要求：对接地设施、对交流系统供电方式、对电力线和引进方式及接地、对铁塔避雷器及接地、对天馈线系统接地、对信号系统接地、对建筑物接地、对接地线，接地引入线，接地汇集线接地电阻的等等。作为运行维护人员最重要的是要保证这些措施长期有效，最实际的工作是要适时检查并保证接地电阻符合并满足规定的要求。
5 小结
5G微基站在网络部署中应用广泛，组网灵活，自适应强。了解5G微基站的基站电源系统故障发生的规律，掌握快速有效的故障解决办法，就能提升维护人员的维护技能，轻松应对越来越繁重的维护要求，提高通信网络质量，为通信网络的可靠运行提供最有效的保障。