摘要：从能源的角度看，在5G时代运营商面临的问题主要有：5G单站点的功耗大相比4G将大幅增长，例如多数商家运营商共享BBU宏站总功耗逼近30KW，据分析比较4G基站功耗增加约90%。其次，在5G大功率AAU拉远供电场景中，线缆压降过大导致线缆损耗过大，甚至部分远端电压低于设备工作电压，导致AAU无法工作。为了满足电力需求，市电扩容成本高、周期长。将严重影响5G部署节奏且大幅增加投资，大部分存量站址的开关电源、蓄电池、空调等需扩容改造，对现网基站改造要求高，投入高，改造难度大，改造工期不可控。同时大量的末梢站点将会被部署，整个网络的功耗将呈倍数增长，建设成本大幅增加。运营商耗电量大，势必要增加运维成本。
关键词：5G时代；通信电源系统；挑战；解决思路
引言
5G具有“高带宽、低延时、大接入”等特点和优势，可在不同行业及领域进行应用，5G网络更是实现将智能化建设向纵深推进的动力。但5G天线因高载波频率与小覆盖半径等短板，要到达4G同等网络覆盖的目标，需大量增加站点密度。目前，我国工业与信息化部已正式向中国移动、中国联通、中国电信和中国广电发放了5G商用牌照，中国5G的发展迈出了关键的一步，成为在美国、韩国、瑞士以及英国之外的第5个可以使用商用5G牌照的国家。随着我国5G牌照的下发，网络已经能够实现从实验到试商用的迈进。而作为网络建设的一个根本性资源，在5G时代通信电源系统也迎来了新的挑战。
1、 5G网络的架构和供电挑战
5G网络的架构和供电挑战主要涉及以下内容：与4G网络相比，5G网络能够在智能手机以及其他设备上提供相对运行速度更快的体验，同时链接更加可靠，减少延迟性能源，降低成本，提升系统容量，实现大规模设备连接的要求。在5G网络的技术领域，有3个最主要的业务应用场景，分别是eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量物联）以及uRLLC（高可靠低延时连接）。此外，探索与发展云办公、高清语音、高清视频的接入也非常重要。网络容量的大幅度提高，可以满足一些智能家居和智能城市的使用，也将满足大幅度增长的物联网接入需要，并且能够满足移动医疗、车辆网服务以及工业自动化等各方面的应用，提升连接场景的可靠性，满足延时性需求。5G网络在建设方面的需求以及网络组网架构的调整与优化，都将对供电系统的要求更严格，也给通信电源系统提出了更多需要完成的任务。例如，由于站点数量进一步增加，特别是SmallCell站点获得爆炸式增长，造成站点的电力引入十分困难，同时电源需求也逐渐增加。然而，机房空间相对有限，电源系统的改扩建比较困难，同时机房数量也有所增加，需要加强电源的可靠性与高效性。5G网络拥有更多新业务，也将对供电的可靠性提出更加严格的要求，如自动驾驶等。
2、 5G时代通信电源系统的解决思路
2.15G无线机柜安装位置要遵从一定的原则
5G无线机柜安装位置要遵从一定的原则主要涉及到四个方面：（1）在机房内原来已经存有无线设备，加入5G机柜之后需要和原有的无线机柜并排摆放，如果机房内占地较小，或者受到其他因素影响时应该尽量地向原有无线机柜靠拢；（2）如果机房内原来没有无线设备，空间比较大，本着不与传输设备紧靠或并排的原则，就可以为无线设备机柜提供特定空间单独使用；（3）如果机房空间不够充分，可以将传输设备在有空间的地方分成两段来安装，也便于后期设备继续扩容。比如，机房仅有一排空间，而且这排空间的左侧已经安放了传输设备，那么就可以选择右侧的空间作为无线机柜安装起始点位置；（4）如果是新建机房，就应该根据前期沟通方案，在靠墙处安装无线设备机架，并以ODF将传输设备机架与无线设备机架分割。
以上的审核要求和机柜安装原则为依据，将站点新添了5G无线机柜之后的设备平面进行合理布置和设计。
2.2做好5G通信电源系统的日常监控
科学推进通信电源系统的日常监控工作对通信电源的稳定运转具有积极的影响。做好该项工作可以从以下角度出发：一是应重点关注通信电源的运行环境。运行环境影响着通信电源的运转水平，因此，相关人员需要关注通信电源周围的运行环境，比如，机房内温度、湿度、整洁度等，若是运行环境并不能够满足通信电源运转要求，就需要采取措施，解决问题。二是做好通信电源日常监控。24小时连续不断地开展通信电源日常监控工作，并根据故障类型发出不同的警告，比如，针对通信电源交流失电、通信电源整流模块故障等，发出重要告警信号。三是做好通信电源告警信号信息的发送。在科学技术快速发展的背景下，环境监控系统的智能化水平逐渐提高，其可以按预先设定的优先级将告警信息推送至电网调度台，并把消息传递给相关工作人员，进而及时解决通信电源相关故障问题。
2.35G电力网络切片定制化方案
基于5G网络切片的软件定义无线网络架构，主要分为3层：底层网络为物理基础设施层，是网络数据传输的实际载体；中间层为虚拟化后的网络资源，为网络运行提供了整体的虚拟资源池，实现了资源集中管理和高效分配；上层为用户面向的实际业务层，不同类型的网络业务将会形成不同的网络切片。各层功能的实现以及各层间进行相互交互都需要通过SDN控制器进行管理和控制。为了更好地实现软件定义网络（SDN）控制器对网络节点的有效控制和对网络数据的准确转发，参考Openflow协议，在无线接入网络的节点基站和基带处理单元中引入了切片表，具体如图6所示。一方面，切片表可以对网络数据传输进行有效分流切片；另一方面，切片表中还包含各种网络参数可以实现对网络的快速配置。并且，SDN控制器将通过切片消息来实现对切片表进行一系列操作。5G电力网络切片动态调配系统结构如图7所示，该系统由信息收集模块、虚拟化模块、资源管理模块、切片网络管理模块、SDN控制器组成。其中，信息收集模块将在物理基础设施层中进行运行；虚拟化模块将实现底层网络与虚拟资源池的有效映射；资源管理模块将对虚拟资源进行有效的调度和管理；切片网络管理模块将对最后的切片网络进行管理维护；SDN控制器将实现对各个功能模块的集中控制和协调管理。
结语
总而言之，随着科技的进步，通信建设不断发展，通信技术不断优化，5G已经逐渐改变着人们的生活，5G正在重塑着人们日常生活与生产的各个方面。电源系统在能够满足5G网络集中化与多样化的供电需求下，需要按照不同业务的可靠性进行分级，从而实现精细化供电，降低网络的运营成本，达到降本增效的要求。未来5G网络的发展会给电源系统提出更多要求与挑战，因此相关工作人员要不断探索，打造一个更加稳定且效率更高的电源基础资源系统，帮助人们获得更加便捷舒适的生活，使电源系统获得更多发展动力，从而全面提高人们的网络生活水平。
参考文献
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