5G商用,基站建设难题怎么破?

作者:通信 

来源: 网优雇佣军

2019年10月31日,中国电信、中国移动、中国联通正式宣布5G商用,大家期待已久的5G终于来了。

但在这喜大普奔的时候,只有通信人明白,真正的大考才刚开始啊。5G商用意味着5G网络建设的冲锋号正式吹响,还有哪些基站建设难题需要我们关注?

破除5G建设拦路虎

必须重视站址和能源问题

“短期上的站点配套系统改造难问题,中长期的站址获取问题,是挡在5G建设路上的两大拦路虎。”

从中长期看,5G频段更高、带宽更大、站点更密,要实现全覆盖,需新建更多站点。4G的覆盖对象是人,而5G将覆盖对象从人扩展至万物,覆盖范围更广、场景更多,也需要新建更多站点。

但在经历了2/3/4G规模建设后,如今密集的城市已经没有多少站址资源了,站址获取越来越难,租金越来越贵,因此行业应尽早推动无所不在的灯杆、电力杆等社会资源与5G基站共享,为5G站址资源储备做好充分准备。

纵观全球各大城市的发展建设情况,基本采用了多种杆件共建共享、集约化建设的方式,高效利用城市有限的地面和空间资源。而这一场“道路革命”也在中国正在如火如荼的展开,运营商应该抓住杆件改造的机会,一把解决站址问题。

从短期看,5G第一阶段建设主要在原有4G存量站点上新增5G设备,虽然不用新建站点,但还是会带来两大问题:一是需对存量站点的配套系统进行扩容改造;二是原站点空间有限无法扩容。

尤其是在新增5G设备后,整站功耗增加,要保证5G基站满负载运行,需对大量存量站点的外市电引入、交流配电箱、开关电源、蓄电池等一整套电源系统进行扩容改造。这是一项繁琐的工作,往往需要耗费大量时间和成本,比如,外市电改造周期有时长达3-6个月,改造费用动辄几万。而一些站点还会因空间、承重有限而无法满足开关电源柜、蓄电池扩容。

因此,无论是存量站改造,还是新建杆站,5G时代应创新电源配套解决方案,使之部署更简单,改造更高效。

同时,考虑5G流量成倍增长,随之而来的是基站能耗和电费成本上升,5G电源还需一开始就面向未来网络绿色演进,引入节能方案,以降低网络电费成本支出。

简而言之,要破除5G建设难题,需重点解决站址和能源问题。目前业界有什么样的解决方案呢?带着疑问,我们有幸在刚刚举行完的2019 PT展期间,采访了华为无线站点产品线总裁郝应涛,和我们分享了宝贵的经验、建议和产业发展现状。

政策开放,标准统一,多方共赢

Open Site抓住街道革命机会,让站址获取不再难

在PT展的 “5G+智慧灯杆融合发展”专题论坛上,华为总结了阻碍杆站建设的TOP问题,如杆体种类多、施工难以批量化、审批部门多时间长、协调难、电站传齐备的优质资源还是相对有限等。

这些问题涉及面太广了,任何一家企业都无法独立完成,唯有跨产业携手合作才能解决。为此,华为早在2017年就提出了Open Site倡议,为5G基站建设做好准备。

Open Site倡议想要为移动产业描绘什么样子前景?

郝应涛先是为我们举了上海的例子。从2018年起,上海发起了合杆政治项目,对现有的各类设施杆件进行整合减量、规范设置,统筹考虑搭载设备。2019年,上海市政府牵头制订了“综合杆”的标准,4G、5G通讯设备搭载空间也纳入标准。到2020年底,上海将在500公里道路上新建和改造社会杆 ,将提供3万个5G站点资源,这相当于上海目前站点总数的75%。

上海综合杆架构标准

上海综合杆不仅解决移动基站的站址问题,也给城市带来了视觉美观,大幅降低了市政综合成本,这将会是一场不折不扣的街道革命。从上海到重庆、深圳、成都、青岛…,众多城市都开始了探索,而移动行业应该积极参与。

具体应该如何参与?郝应涛介绍,这就是Open Site三大方面内容:政策层面呼吁政府推动灯杆、电力杆等社会资源开放,以增加优质站址资源,并减少站点审批流程;行业层面推动标准统一,减少基建集成复杂度;生态层面创新商业模式,实现多方共赢和持续健康发展。

在政策层面,一些国家和地方已出台了相关政策。在我国,多个省市已发布推进智慧杆/多杆合一等相关政策,比如上海市在《关于加快推进本市5G网络建设和应用的实施意见》中提到利用路灯杆、高架桥、龙门架等城市公共资源建设5G小型化基站,广东省在《广东省加快5G产业发展行动计划(2019-2022年)》中提出大力推进5G智慧杆塔建设,并发布了《广东省5G基站和智慧杆建设计划(2019年-2022年)》。在海外,德国已经明确把街道上的灯杆、交通杆等资源共享给运营商,日本政府计划开放20万交通信号灯杆建设5G基站。

在政策牵引下,未来将出现大量集通信、道路照明、智能交通、智能监控、智能物联等多功能于一体的、多方共享的智慧杆站或多功能杆站,但由于杆站上的设备分属于不同的主体,需产业链统一标准,以减少设计和集成复杂度,让施工批量化。

在标准统一方面,目前也已取得了一些进展,地标、团标和国标都在推进,比如深圳和上海已发布了多功能杆地方标准,国家层面也在积极推动智慧杆标准。

郝应涛指出,标准统一首先要解决电力接入、传输引入和设备极简安装,以及与环境适配等基础问题。和上海综合杆类似,华为建议多功能杆站采用三段式标准:

• 顶杆是基站通信设备,采用统一的法兰盘接口让不同厂家的基站设备可快速安装。在设备选型上,必须支持准宏站以上级别的设备,以使通信覆盖最优;

• 中间是监控等各类智能设施,预留开放接口,让摄像头等设备可以像USB一样可即插即用;

• 底部是供电和传输配套,可为不同的设备提供电源和传输。要求光纤到站,24小时不断电,容量满足全业务功耗。

政策开放和标准统一推动通信产业与非通信产业共建共享,可节省社会成本,加速5G建设。但这条路要走得更好、更远,还需要多方共赢的商业模式。

商业模式是产业最关心的话题,郝应涛表示,Open Site已经举办三届了,产业伙伴一届比一届多,聚合的资源力量一届比一届强,但每一次在商业模式讨论上大家都非常关切,毕竟政策开放可以慢慢引导,标准推动也已取得一些进展,但商业模式关系行业能否持续健康发展,必须先行探索一条可行的道路。

上海的案例提供了一个可能性,由政府统一牵头和投资,后期再交给第三方来统一运营。面向未来,随着5G和智慧城市规模不断扩大,多功能智慧杆投资规模也越来越庞大,郝应涛认为,未来或将创新出更多的商业模式,比如由政府牵头,引入第三方投资等。

极简、智能、绿色

5G Power让5G建设更快更省

Open Site可解决5G站址难题,但存量站点的配套改造难问题怎么破?华为既懂5G,也懂电源,为此可以打破传统,以“三不两免一省”的理念推出了“极简、智能、绿色”的5G Power解决方案。“三不两免一省”,“三不”指不动市电、不动机柜、不动线缆;“两免”指免调测、免维护;“一省”指帮助客户节省改造投资成本和电费成本。“极简、智能、绿色”,指改变传统头痛医头脚痛医脚的电源方案,实现5G电源从“功能机”走向“智能机”时代。

极简,就是通过全模块化高密设计、模块化扩容和无感知软件平滑升级,实现部署极简、运维极简和演进极简。

比如,传统24000W电源的尺寸大小为10U,现在可以做到3U,这节省了站址空间,也节省了运输、安装成本,而且故障节点也少了,更便于后期维护。在室外,新型的室外刀片电源、刀片锂电,可以和基站主设备一起模块化拼装,无缝整合。

在国内市场,近期东莞运营商携手华为完成了国内首个基于全室外极简站点部署验证。通过采用全室外高密度刀片电源和刀片锂电,替换掉原来室内体积庞大的电源系统和铅酸电池组,实现了去机房去空调等冗余设施,降低了能耗,使站点综合TCO最优,单站每年可以节省OPEX近三万人民币。

智能,首先是实现维护智能,就是改变传统基站电源无法远端监控的问题,通过在电源设备上安装传感器,再结合数字化网管,实现电源设备“可管、可控、可视”,让维护人员在机房就能清楚的知道基站电源哪一个模块需要扩容,从而降低维护人员无效上站。

其次是利用智能来提高能效,即基站电源系统与其他设备系统联动,通过优化各系统间的调度,提升利用率,避免大规模的工程改造,包括智能削峰、智能升压等技术。智能削峰在峰值时通过外市电和智能锂电池同时供电,保证基站用电,在波谷时对电池进行充电,可免市电改造;智能升压可保障大功率5G主设备的拉远供电,无需更换粗线缆。

郝应涛介绍,在海外市场,华为今年的智能锂电发货量相比去年增长了400%。比如澳洲、沙特等国家的电费很贵,峰谷电价差距很大,运营商通过削峰填谷技术,在用电低谷时段给锂电充电,在用电高峰时段用锂电放电,可大大节省电费成本。

绿色,就是提供全系统的精准能效管理,实现绿色基站。

从纯粹电源来讲,华为已经将配电模块和整流模块提升到了98%,99%以上,继续提效空间有限。而华为着眼于全链路效率提升,依靠对通信和能源的理解,根据负载、环境温度等进行智能温控,根据AAU的拉远情况提供最优电压,根据日照情况管理油混、光混,最大化绿色能源的利用。

5G商用大幕开启,5G建设潮已来,但5G建设要规模展开,得重点解决站址和能源问题。今天,产业界已做好准备,全行业正通力协作,积极推动政策开放,标准统一和商业模式创新,以及极简、智能、绿色的5G电源方案,助力5G部署多快好省。

*声明:文章为作者独立观点,不代表格隆汇立场

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