5G 移动基站电源精细化设计思路探讨

摘. . 要：随着人类社会现代文明的飞速发展，通信技术领域取得了空前的进步，移动通信技术的发展为人类更好的生活和生产作出了巨大的贡献，随之而来的是人类对于通信技术的要求也在逐年提高，因此建设大批量 5G 网络基站的需求迫在眉睫。本文主要就当前 5G 技术的优势进行了阐述，分析了无线网络基站建设方案选择与分析，并提出了 5G 通信移动基站切换优化方法，希望为探索新时代下 5G 网络基站建设提供一定的参考。

关键词：5G；基站；基站建设

1、5G 技术的优势

5G 网络的主要优势在于，与 4G 相比，具有“更高网速、低延时高可靠、低功率海量连接”的特点。（1）高网速：这个特点可以再分为两个场景：“广域连续覆盖”和“高容量热点”。“广域连续覆盖”

的特质体现在覆盖范围上，用以保障用户体验，体现在移动性更好、业务连续性更强，使客户随时随地享受高速业务服务。那么，“高容量热点”则体现在质量上。（2）低功耗海量连接：5G 的空口时延低至 1 毫秒，这个数字仅仅是 4G 的十分之一。（3）低延时高可靠：5G的空口时延可以精确到 1 毫秒，仅仅是 4G 的 1/10。

2、5G 无线网络基站建设方案选择与分析

基站建设方案的选择尤为重要，关系着基站建设的整体施工进度，施工进度又关系着基站的交付率与开通率，这个时候建设方案的制定与选择对施工的过程、施工的效率起到了直接的作用。我们大致可将建设方案的选择分为两种类型。（1）定性方案类型：项目启动开始前，相关领域专家根据产品性能和学识经验，制定基站建设方案。

此方案一般应用在外界环境干扰较小或者比较理想化的场景。优点是比较节省时间，设计人员根据此方案能快速地绘制方案。但是缺点也很明显，容易受到外界环境的干扰，非理想化的场景，容易造成施工困难。（2）优选方案类型：设计人员根据实际现场勘察结合建设所使产品相关参数，进行数据分析，可有多种建设方案，再从多种方案中筛选出最适合此场景的方案。

3、5G 通信移动基站切换优化方法

3.1 提供待切换基站列表

对 5G 通信双连接网络进行抽象处理，分布式控制移动基站的通信链路，提供可供切换的基站列表。首先将5G通信网络抽象化为基站、用户、网关及中继节点，利用用户终端所连接的辅助基站，执行切换管理，避免中央控制节点做出切换裁决，使基站间接口与相邻基站交互，从而通过基站的信息和信令。再利用RTTM机制的实时业务度量，得到基站负载相关信息。其抽象架构如下图所示：

图 1?5G 通信双连接网络抽象架构

采用分布式控制方案，对用户终端的低时延辅助移动基站进行控制，部署基站切换的总体流程。使基站发送切换请求，通过基站接口获取 RTTM，使低时延辅助基站与相邻基站进行通信，选定目标基站后，辅助移动基站直接对切换请求进行裁决，回应切换请求后，通知基站切换结束。过程中，利用 RRM 服务器对切换判决进行辅助，从通信双连接网络内的所有基站处获取信息，相比传统方法只能从相邻基站获取信息，该过程能够全面地对5G网络全局信息进行把握。

当基站或网关容量达到上限时，通过 RRM 服务器，为辅助移动基站提供可进行切换操的候选列表，列表中包括能够切换的基站。至此完成待切换基站列表的提供。

3.2 切换基站通信链路

裁决切换请求后，切换低时延辅助移动基站和切换目标之间的链路。引用网关池和基站池的概念，将区域内的一组网关看作一个资源池，一组基站看作基站池，利用网关池共享连接的基站池资源，切换基站之间的链路。由于基站切换不改变接入互联网及应用服务器的网关，因此保持网关的 IP 地址不发生改变，只改变 5G 通信的无线接入基站，将切换目标看作终端附着的无线接入点，使辅助移动基站接入点与目标接入点在同一网络域，利用 OPNET 软件，对 5G 异构网络互连进行建模，对网络节点的功能进行细化，将两个基站之间的通信网络分为 UMTS 和 WLAN 两个部分，其网络工作在同一 IP 区域内，设置 UMTS 和 WLAN 网络的通信终端 UE，使其在异构网络间漫游，处理两个网络的切换信令信息。

利用互连模型，对两个基站的链路切换进行评估，使 WLAN 网络网关与 Gateway 在同一 IP 域内，移动终端 UE，使 UE 接入 UMTS网络，附着在 UMTS 并进行上下文激活过程，通过 UMTS 网络与 5G网络之间进行数据通信，然后再漫游到 WLAN 网络中，通过 WLAN网络的 AP，对切换目标的信号强度进行检测，触发两个基站的切换请求，释放终端 UE 与 UMTS 网络之间的链接，在 WLAN 网络内进行认证与授权，通过 WLAN 网络传递数据包，实现两个基站的链路切换。此次辅助移动基站切换裁决，还允许天线进行多次切换，当切换失败后，立刻断开链路并加入新的通信链路，直至达到最大切换次数为止。至此完成 5G 通信双连接下，低时延辅助移动基站切换的优化。

3.3 机房勘察情况

经过仔细的基站勘察，机房原有配置 2 组 500Ah 的蓄电池组、一台美的立式空调、一个交流挂箱，交流挂箱内端口较为空余，不需要新增交流配电空开。机房内有 2 架设备综合架，一架内空间已满，另一家有富余空间可安装本期新增 5GBBU，DCPD-10B 及传输BBU。机房内开关电源柜有一次下电空熔丝 100A*6 个，可利旧 2 个100A 熔丝为新增设备供直流电；二次下电剩余 16A 熔丝 4 个，可满足新增传输设备供电。开关电源容量600A,可安装50A整流模块12个，原有 50A 整流模块 5 个，根据整流模块公式计算可得需增加 2 块整流模块。机房的馈线窗有空余孔洞数，可满足新增线缆的一定需求。

3.4 基站建设具体改造措施

天面共有三个扇区，原有塔桅无法用以安装新增 5GAAU,本 期需要新增 3 根 3 米附 墙抱杆，用于安装中兴 AAU（5G）-A9611AS26。扇区方位角与原有扇区方位角保持一致；机房内综合柜有 22U 的空间可新增一台 1U 高的 DCPD-10B，DCDU 将用于给 3台AAU及1台BBU供电。DCDU通过开关电源2个100A的熔丝取电。

传输综合柜内需新增 1 个 DCPD 及 1 个传输 BBU。

结束语

为了加速 5G 时代的到来，5G 网络基站必须建设，而且得好好地建设。基于对当前社会可用资源的合理利用，对 5G 网络深度覆盖，可以采用多杆合一改造方案，既可节约社会资源，又能满足网络覆盖需求，极大地提高了建站效率及覆盖率。随着网络技术的不断发展，基站建设创新方案也会多样化发展，我们还需要不断学习，探索既能节约成本、绿色环保，又能满足有效覆盖的方案。

参考文献：

［1］杨世康 , 李俊杰 .5G 通信双连接下低时延辅助移动基站切换优化 [J]. 科学技术创新 ,2021(02):84-85.

［2］何靖坤 . 一起移动 5G 基站对卫星地球站的干扰排查 [J]. 中国无线电 ,2020(12):58.

［3］徐秋 .5G 网络移动性管理若干算法研究 [D]. 南京邮电大学,2020.