通信能源目标网白皮书

12.5G带来通信能源新需求 22.15G网络演进方向 22.25G网络演进对通信能源的影响 42.3通信能源行业新技术发展趋势 63.5G通信能源目标网 73.15G对通信能源的挑战 73.25G通信能源目标网 84.5G通信能源目标网场景 134.1D-RAN场景 144.2C-RAN场景 154.3机房场景 164.4差市电地区场景 165.总结 176.缩略语 181.5G目标网络演进方向：新频段新4.建议的不同建网场景下的最优5G通信能源方案分析；在此特别感谢XX\XX\XX参与联合撰写\审核并共同发布5G通信能源目标网白皮书,为5G通信2.5G带来通信能源新需求截止2019年6月，全球已有33个国家发放了5G频谱，25个国家已经开始商用，整体成爆发★目前2G/3G/4G网络理论极限传输带宽约150Mbps(不含载波聚合),无法满足5G业务的大带通信能源目标网白皮书通信能源目标网白皮书图2频谱演进趋势越来越多的国家已经有清晰的5G频谱规划和5G网络部署计划。随着5G的部署，站点频谱数将会增加，考虑到提供服务的连续性，在相当长的一段时间内，现网的2G/3G/4G将会和5GRAT共5G时代，MassiveMIMO是5G提升吞吐量核心技术之一，它利用了多路径传播所带来的分更高的蜂窝容量和效率，集合了系统大容量和单用户高速体验的双重特性，可以提供xGbps量级超高小区吞吐量及超大用户容量的震撼体验。为提升5G用户体验速率和实现热点地区及高容量业务场景的连续覆盖，运营商需要新增更多站小站数量将是宏站数量的2倍，预计达到950万个。禁禁C-RAN设备和配套的能源设备进入机房，机房的安装空间承重等问题将日显突出。机房的功耗也将进一步增●5G新增功耗对站点整个供电系统提出挑战根据多个运营商实测数据，一频5G设备(64T64R,3.5GHzMassiveMIMO,AAU/RRU)功耗为同配置4G的300%至350%。其中5GBBU约为300W,AAU下功耗约为900W(峰值功耗约为1200W至1400W)。在30%带载率通信能源目标网白皮书通信能源目标网白皮书图4各频谱功耗在演进过程中，典型站点的峰值功耗在未来几年会有显著增加。以上图典型配置为例，在未来3年左右，5GFR1部署完成后，站点峰值功耗将增至约13,700瓦，在未来5年左右，随着毫米波、及新技术在现有频段的应用，站点峰值功耗将增至18,900瓦。5G的功耗增加将会对站点整个供电系统提出挑战，包括市电容量、整流器容量、备电能力、温控能力等等。根据全球各运营商站点调研：约30%站点市电容量不足，约32%站点电源容量不足，约后的备电时长要求，约77%站点无法满足高功率AAU在拉远时因线损压降导致的供电需求。●站点数量增加导致加站难与维护费用高代全球约80%的站点运维依靠人工上站巡检、定位问题和处理故障，平均运维效率约为10到40站/人，站点维护花费约占总收入的2%至5%。在5G时代，站点数量预计将是4G时代的2至3倍，能●MEC下沉及其他设备接入需要更灵活的供电系统2.3通信能源行业新技术发展趋势电系统，促进站点供电自动化控制，持续提高站点能效（SEE）和站点可靠性。3.5G通信能源目标网格均按照下级设备的峰值需求考虑，最终层层放大，导致前端市电容量远远高于设备典型工作状态下增占地带来的审批也将延长5G商用TTM。高能耗：在能耗成本环节，5G时代站点功耗约为4G时代的两倍，以4G时代站点能效(SEE)水平来运行5G网络，能量浪费也将翻倍，如何提高供电方案的能效水平，控制成本迫在眉睫。高运维成本：面对5G网络海量站点，目前大多数运营商每站年均运维成本从数千美金到上万美金不等，如果采用传统运维方式，依赖人工上站维护，上站成本将极大增加，站点运维效率亟需提升。全球各地站点普遍有被偷盗问题，站点被盗除导致运营商资产损失，对网络服务质量也构成严重影响。以拉美地区为例，站点被盗率高达10%至20%。图6全球铅酸电池被盗率3.25G通信能源目标网为应对以上挑战，建议5G通信能源目标网聚焦面向未来网络，以全面的数字化为基础，通过关键部件工程设计创新、数字化、Al智能控制技术应用，围绕极简、智能、绿色建设三层目标网络，最5G通信能源极简部署、极简运维、极简演进提升资源利用效率，减少市电、线缆等周边设施改造；提升能源利用效率、降低能耗成本；其中第一层站点物理层考虑多种场景供电方案融合统一，基于电源控制器作为智能特性的执行者。8/18通信能源目标网白皮书Al平台策略执行COCO场景差市电/无市电场景极简：5G时代站点应具备部署极简、运维极简和演进极简的特点。室外机柜为例，柜内总空间约30U,除电池18U,BBU两台4U,传输2U之后电源空间约阶段2：全面的5GFR1频段部署及小批量FR2频段部署阶段3：FR2频段连续覆盖部署目前通信电源系统普遍只对整流器及空开进行了模块化设计，但是面向演进的模块化设计需要包3：供电能力池化，容灾能力强，部件故障影响多样化能源输入输出调度管理也是未来网络供电系统的需求之一，如采用传统方案，站点需部署智能：通信能源智能化实现资源利用效率提升，减少周边改造；要求5G部署要继续扩大容量；电池仅作为手段使电源系统同站点其他设备系统联动起来，优化各系统间的调度，提升利用率，避免大规模的工图8智能削峰888通过智能化手段也可以解决5GAAU供电问题，由于功耗过大，传统电压制式配合细线缆给5G绿色：系统效率提升、可再生能源应用至90%,可大幅降低制冷能耗，降低OPEX。车车五五量收容演进能力·整站级能效提升收容演进能力量收容演进能力露对于D-RAN场景，建议采用模块化、高密电源、锂电，单柜支持面向未来目标网的极简演进，避免新增机柜。电源系统支持多种能源及电压制式，满足太阳能接入及应对MEC可能下沉到D-RAN带来的AC供电需求，通过高密化设计实现D-RAN站点一柜收容全站设备节省建设成本，同时支持智能运维系统远程管理提升运维效率。智能管理对于站址获取难场景，建议采用室外型自然散热刀片电源、电池系统，实现不需机柜，极简部署。通信能源目标网白皮书实现站点免机柜建设节省工程成本及租金；无散热损耗，提升能源利用效率；全自然散热设计大幅降低运维频次，节省OPEX。4.2C-RAN场景高密度MEC演进智能管理市电C-RAN内部收容大量BBU设备，机房散热效率对能效水平影响巨大；同时C-RAN也是MEC下沉的首选站点类型，电源需具备AC供电演进能力；同样包括根据业务容量大小匹配电源容量、配电容量及备电容量的灵活演进能力，太阳能接入能力等等。基于上述要求，C-RAN站点电源系统应具备对BBU产品的全面收容能力，并通过精确制冷散热设计提升站点散热效率，提升SEE,同时电源功率侧应采用全模块架构设计，支持未来不断增加的通信及计算业务。通信能源目标网白皮书通信能源目标网白皮书通信能源目标网白皮书4.3机房场景图15机房场景电源解决方案5G机房将会进一步加强CT&IT的融合，机房电源应具备AC供备电能力，灵活满足MEC等IT设备部署需求。同时随着锂电规模应用，锂电行业更加成熟，锂电将替代铅酸电池用于机房，降低机房承重50%,空间占用减少50%,同时实现CT供电电压提升，降低线损，提升能效。图16差市电场景电源解决方案虽然差市电区域5G部署会晚于密集城区，但5G网络最终会完成所有类型区域的连续覆盖，在现阶段改造及建设过程中，这类站点方案重点考虑通过智能调度、绿色能源利用等手段充分降低OPEX,同样也需要参考5G站点建设思路考虑实现电源的5Gready,即上述宏站场景的能力需求。5.总结从聚焦部件性能转变为聚焦整站性能，运用更多的智能技术加速绿色能源的规模应用，使能网络的极6.缩略语AAUD.G.DieselGenerator油机SEESit