摘要：直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的應(yīng)用，將進(jìn)一步保障通信設(shè)備正常運(yùn)行，保障各類通信設(shè)備安全、可靠、穩(wěn)定的供電，直流遠(yuǎn)程供電是很有發(fā)展前途的供電方式。本文介紹了直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的組成和應(yīng)用場合，介紹了直流遠(yuǎn)程供電的具體應(yīng)用方案。

關(guān)鍵詞：直流遠(yuǎn)程供電,通信設(shè)備,局端設(shè)備,遠(yuǎn)端設(shè)備

［中圖分類號(hào)］TN91    ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A     

1概述

隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)和通信全業(yè)務(wù)的展開，室內(nèi)外分布系統(tǒng)、WLAN、PON等已成為通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋和接入網(wǎng)的主要建設(shè)方式，主要以BBU+RRU、FTTX、WIFI組網(wǎng)方式的建站模式廣泛應(yīng)用。在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，各室內(nèi)外型設(shè)備及各種不同應(yīng)用場景(如：城市中心區(qū)域、偏遠(yuǎn)地區(qū)、商務(wù)樓信號(hào)覆蓋、高校宿舍信號(hào)覆蓋、鐵路和道路沿線覆蓋)，存在著部分場所因場地空間所限或部分站點(diǎn)無交流電(或不穩(wěn)定) ，直接影響基站的選址開通；現(xiàn)有小型電源存在電池被盜現(xiàn)象；小型UPS供電，電池壽命很難保證，損壞率較高；分散式供電設(shè)備多,維護(hù)量大等問題。

2 直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)組成

直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，主要包括提供通信設(shè)備正常運(yùn)行的直流電源系統(tǒng)及饋電線路，由局端直流遠(yuǎn)供電源、遠(yuǎn)端降壓適配器單元或電源分配箱等組成。

⑴ 局端設(shè)備：直流遠(yuǎn)供電源

直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，主要由DC-DC升壓模塊、監(jiān)控模塊、輸入輸出配電單元、偵測保護(hù)單元等組成。系統(tǒng)有嵌入式、壁掛式以及與48VDC電源集成一體化柜式等結(jié)構(gòu)。輸入電壓為-48VDC，輸出為280VDC或380VDC，具有輸入輸出電壓偵測、單個(gè)模塊輸出電流、工作狀態(tài)偵測、輸出分路熔斷偵測、防雷器狀態(tài)偵測、強(qiáng)電入侵、漏電流保護(hù)、遠(yuǎn)程監(jiān)測控制等功能。 

⑵ 遠(yuǎn)端設(shè)備

遠(yuǎn)端設(shè)備主要由電源分配箱和降壓適配器等組成。在遠(yuǎn)端有多個(gè)設(shè)備時(shí)，電源分配箱用于分路配電和保護(hù)及防雷的作用。遠(yuǎn)端通信設(shè)備（如：RRU）為48VDC供電時(shí)，采用遠(yuǎn)端降壓適配器，其輸入電壓為225VDC~440VDC，輸出為48VDC，遠(yuǎn)端通信設(shè)備(如：網(wǎng)絡(luò)交換機(jī))為220VAC供電時(shí)，則用280VDC直接供電。

3 直流遠(yuǎn)程供電的應(yīng)用范圍

遠(yuǎn)程供電方案適于為通信網(wǎng)絡(luò)中各種低功耗設(shè)備、室外型設(shè)備和特殊應(yīng)用場景設(shè)備提供電力，如網(wǎng)絡(luò)末梢位置分散的小(微)型通信設(shè)備，如：2G/3G的RRU拉遠(yuǎn)基站、室內(nèi)分布系統(tǒng)，高鐵沿線帶狀覆蓋基站、WLAN網(wǎng)絡(luò)的接入交換機(jī)及AP設(shè)備、小區(qū)樓宇接入網(wǎng)GPON的遠(yuǎn)端ONU設(shè)備，以及一些不易解決交流供電等各種特殊場景。

遠(yuǎn)供電源可適用的設(shè)備，如2G/3G：BBU、RRU、直放站、干線放大器， WLAN：樓道交換機(jī)、AP設(shè)備，GPON：ONU單元，其他各種低功耗網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

一般主要的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)有：鏈形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)。但從建設(shè)成本、可靠穩(wěn)定性等多方面均衡分析，一般以鏈?zhǔn)浇M網(wǎng)為主要建設(shè)模式，部分特殊站點(diǎn)可采用星形或環(huán)形組網(wǎng)模式。

4 直流遠(yuǎn)程供電的應(yīng)用方案

⑴ - 48VDC升壓至直流280VDC（或380VDC）遠(yuǎn)供方式

① 在中心基站內(nèi)增加一套直流遠(yuǎn)供電源（如基站內(nèi)如有19英寸機(jī)柜的空余位置可以選擇嵌入式遠(yuǎn)供電源，反之可以采用壁掛式的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)），利用已有的直流-48VDC通信電源，經(jīng)局端遠(yuǎn)供電源設(shè)備升壓為直流280VDC (可調(diào)范圍240VDC~380VDC)傳送至遠(yuǎn)端，遠(yuǎn)端設(shè)備如需要48VDC直流電輸入時(shí)，可選遠(yuǎn)端降壓適配電源（帶輸入輸出防雷），降壓至-48VDC，為遠(yuǎn)端通信設(shè)備供電（如RRU），保證遠(yuǎn)端設(shè)備的正常運(yùn)行。參見圖1。

圖1直流遠(yuǎn)供電源典型供電方案

② 遠(yuǎn)端設(shè)備為220VAC供電型式，可以直接采用280VDC遠(yuǎn)供電源輸入，在輸入前可增加輸入防雷配電箱，然后再為遠(yuǎn)端通信設(shè)備供電（如WLAN），保證遠(yuǎn)端設(shè)備的正常運(yùn)行。 參見圖2。

圖2遠(yuǎn)端站點(diǎn)直接采用280VDC遠(yuǎn)供方案

③ 如220VAC與48VDC的遠(yuǎn)端通信設(shè)備共同存在時(shí)，可以增加一個(gè)遠(yuǎn)端降壓適配器給48VDC通信設(shè)備供電。參見圖3。

圖3遠(yuǎn)端站點(diǎn)增加降壓適配器供電方案

④  如果遠(yuǎn)端有多個(gè)設(shè)備時(shí)，可以根據(jù)現(xiàn)場情況在遠(yuǎn)端增加一個(gè)電源分配箱，從局端過來的復(fù)合光釬或?qū)Ｓ秒娎|，拉到遠(yuǎn)端后先進(jìn)入電源分配箱，再由分配箱分別接入遠(yuǎn)端的各個(gè)設(shè)備(如WLAN)進(jìn)行直接供電（為安裝維護(hù)、成本等考慮，遠(yuǎn)端設(shè)備建議選用交流220VAC供電輸入的設(shè)備機(jī)型，支持高壓直流輸入）。如遠(yuǎn)端設(shè)備為只支持48VDC輸入時(shí)，需在通信設(shè)備（如RRU）前端增加遠(yuǎn)端降壓適配器，從而保證通信正常運(yùn)行。參見圖4。

圖4遠(yuǎn)端站點(diǎn)增加電源分配箱方案

在中心基站內(nèi)增加一套直流遠(yuǎn)供電源，升壓為直流280VDC傳送至遠(yuǎn)端，遠(yuǎn)端設(shè)備端如有交流電時(shí)，可以在遠(yuǎn)端設(shè)備前端增加一個(gè)雙路電源切換箱。當(dāng)遠(yuǎn)端當(dāng)?shù)赜惺须姇r(shí)，可以采用交流直接供電，當(dāng)市電出現(xiàn)異常時(shí)自動(dòng)切換到280VDC遠(yuǎn)供電源供電，在切換過程中確保遠(yuǎn)端設(shè)備不間斷工作，從而達(dá)到節(jié)能的效果。如遠(yuǎn)端設(shè)備為只支持48VDC直流電輸入時(shí)，可在電源切換箱后端增加遠(yuǎn)端降壓適配電源降壓至-48VDC，為遠(yuǎn)端通信設(shè)備供電，保證遠(yuǎn)端設(shè)備的正常運(yùn)行。參見圖5。

圖5 遠(yuǎn)端站點(diǎn)增加雙路電源切換箱方案

⑵ 新建站（網(wǎng)點(diǎn)）280V直流遠(yuǎn)供及近端-48V供電方式

中心基站內(nèi)新建局端組合電源系統(tǒng)，可以采用由-48VDC電源與280VDC遠(yuǎn)供電源集成在一個(gè)機(jī)柜中，2種系統(tǒng)可以采取由同一個(gè)監(jiān)控模塊進(jìn)行偵測控制、同時(shí)可以納入集中監(jiān)控上傳至監(jiān)控中心。其他的如-48VDC蓄電池組、配電及防雷單元與傳統(tǒng)的電源一致，系統(tǒng)輸入為220V/380V交流市電，輸出為-48VDC和280VDC (可調(diào)范圍：240VDC~380VDC)兩組直流電源。其中48VDC電源可以給電池和近端的48VDC通信設(shè)備進(jìn)行供電，280VDC系統(tǒng)輸出通過復(fù)合光釬或?qū)Ｓ秒娎|拉至遠(yuǎn)端，給遠(yuǎn)端的通信設(shè)備供電。當(dāng)局端市電停電時(shí)，由48VDC電池組直接給負(fù)載供電和280VDC遠(yuǎn)供系統(tǒng)進(jìn)行供電，從而保證近端遠(yuǎn)端的通信設(shè)備正常運(yùn)行。參見圖6。

圖6新建站（網(wǎng)點(diǎn)）近端48V供電及遠(yuǎn)端280V直流遠(yuǎn)供方案

5 遠(yuǎn)供電源應(yīng)用要素   

在規(guī)劃確認(rèn)遠(yuǎn)程供電應(yīng)用前，應(yīng)對現(xiàn)場進(jìn)行勘察，同時(shí)必須考慮每條遠(yuǎn)供線路上遠(yuǎn)端站點(diǎn)數(shù)量總功耗計(jì)算等。遠(yuǎn)供電源應(yīng)用需要先考慮以下幾點(diǎn)要素。

⑴ 負(fù)載功耗

  須根據(jù)設(shè)備負(fù)載功耗（峰値）并考慮一定的冗余度，換算出最大安全工作電流及正常工作電壓波動(dòng)范圍，以確定遠(yuǎn)供設(shè)備功率配置。為保證遠(yuǎn)供設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行，局端設(shè)備每端（套）遠(yuǎn)程供電設(shè)備的模塊配置數(shù)量須采用N+1冗余方式，遠(yuǎn)端設(shè)備須根據(jù)其應(yīng)用場合環(huán)境等冗余供電容量。

⑵ 傳輸距離

  由局端設(shè)備（供電網(wǎng)點(diǎn)）至遠(yuǎn)端設(shè)備負(fù)載之間的距離，它決定傳輸線纜的壓降及功率衰減等，決定傳輸線纜的技術(shù)規(guī)格。

⑶ 傳輸線纜程式、線質(zhì)、線徑選擇

   傳輸線纜程式（復(fù)合纜、專用纜）、線質(zhì)（電阻率）、線徑（截面積）選擇，須嚴(yán)格按照相關(guān)《技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算傳輸線纜的電阻値、安全電流、壓降等技術(shù)數(shù)據(jù)，綜合各種因素確定傳輸線纜技術(shù)規(guī)格。

⑷ 局端48VDC通信電源設(shè)備的容量，及電池后備時(shí)間

需要計(jì)算目前的實(shí)際需求容量，加上準(zhǔn)備增加的遠(yuǎn)供電源的實(shí)際容量，考慮是否需要對原先的48VDC電源設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容，及電池是否滿足增加遠(yuǎn)供設(shè)備后的后備時(shí)間。

6 結(jié)語

直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的應(yīng)用，將進(jìn)一步保障通信設(shè)備正常運(yùn)行，更好地解決各種不同應(yīng)用特殊場景的供電問題，提高和優(yōu)化電源設(shè)備運(yùn)行效率，降低建設(shè)與維護(hù)成本，保障各類通信設(shè)備安全、可靠、穩(wěn)定的供電。