Khi tín hiệu 5G xuyên qua các tòa nhà cao tầng đô thị và vươn tới các vùng nông thôn hẻo lánh, ít người chú ý đến điều đó. lõi năng lượng Đằng sau tất cả — hệ thống điện trạm gốc Trong số nhiều yếu tố cần cân nhắc khi thiết kế các hệ thống này, khả năng dự phòng công suất điện nổi bật như một yếu tố then chốt để đảm bảo liên lạc đáng tin cậy.

Với mức tiêu thụ điện năng của trạm gốc 5G tăng đáng kể và các kịch bản dịch vụ liên tục mở rộng, công suất dự phòng không còn là điều tùy chọn nữa. — Đây là yếu tố then chốt quyết định liệu trạm gốc có thể hoạt động liên tục và đáng tin cậy hay không.

Khả năng dự phòng công suất điện là gì?

Khả năng dự phòng công suất điện có nghĩa là thiết kế hệ thống điện của trạm gốc với công suất đầu ra cao hơn đáng kể so với tải tối đa dự kiến. Nó cũng bao gồm các mô-đun nguồn dự phòng để đảm bảo hoạt động ổn định nếu mô-đun chính bị lỗi hoặc nhu cầu tải tăng đột biến.

Hãy hình dung như việc lắp đặt một công tắc điện chính trong nhà bạn có công suất vượt quá nhu cầu điện hàng ngày. Ngay cả khi nhiều thiết bị điện công suất cao đang hoạt động đồng thời, hệ thống vẫn tiếp tục hoạt động mà không bị ngắt. Đối với các trạm gốc, điều này... công suất bổ sung Ngăn ngừa tình trạng thiết bị ngừng hoạt động và gián đoạn dịch vụ do nguồn điện không đủ.

Tại sao tính năng dự phòng lại quan trọng trong kỷ nguyên 5G

Trong mạng 4G, mức tiêu thụ điện năng của một trạm phát sóng thường dao động từ 300 – 500W, khiến cho tính dự phòng trở nên ít quan trọng hơn. Tuy nhiên, 5G đã thay đổi cục diện:

Mức tiêu thụ tại một địa điểm duy nhất thường đạt tới 1000. – 2000W.

Công suất tải tối đa của các trạm trang bị Massive MIMO có thể vượt quá 3000W.

Dữ liệu thực địa từ các nhà mạng cho thấy các trạm gốc 5G không có tính năng dự phòng đã gặp phải hơn 12 sự cố mất kết nối ngắn mỗi năm trong các thời điểm cao điểm, mỗi sự cố kéo dài 1 – 3 giây — đủ để làm gián đoạn hàng ngàn cuộc gọi và kết nối dữ liệu. Ngược lại, các trạm có công suất 1,5 × Hệ thống dự phòng nguồn điện cho thấy không có sự cố nào liên quan đến nguồn điện, và số lượng khiếu nại của người dùng giảm 92%.

Hệ thống dự phòng giúp bảo vệ khỏi sự biến động tải và các nâng cấp.

Nhu cầu điện năng của trạm gốc rất biến động:

Các khoảng thời gian nhu cầu thấp (sáng sớm, tối muộn) có thể chỉ sử dụng 40% công suất cao điểm.

Vào giờ cao điểm, mức tiêu thụ có thể tăng đột biến.

Nếu không có hệ thống dự phòng, sẽ xảy ra hiện tượng tăng tải đột ngột. — chẳng hạn như sự cố trạm gần đó hoặc truy cập hàng loạt của người dùng. — có thể gây quá tải cho hệ thống. Tại một khu vực trung tâm đô thị, một trạm không có hệ thống dự phòng đã gặp sự cố trong giờ cao điểm, gây ra 3 giờ ngừng hoạt động và ảnh hưởng đến ba trạm lân cận, dẫn đến thiệt hại trực tiếp hơn 15.000 đô la.

Ngoài ra, việc nâng cấp trạm gốc nhấn mạnh tầm quan trọng của tính dự phòng. Nhiều trạm bắt đầu với thiết bị tối thiểu và dần dần bổ sung thêm các nhà cung cấp dịch vụ hoặc khả năng điện toán biên. Nếu không có kế hoạch dự phòng từ trước, việc nâng cấp sẽ yêu cầu thay thế toàn bộ hệ thống điện, gây ra thời gian ngừng hoạt động và chi phí cao. Tuy nhiên, các trạm có công suất dự phòng cao hơn 30% có thể tích hợp thiết bị mới trong vòng chưa đầy một giờ, tiết kiệm đáng kể thời gian và tiền bạc.

Các chiến lược dự phòng chính

1. Tính năng dự phòng mô-đun N+X

Giải pháp được sử dụng rộng rãi nhất.

N = số mô-đun cần thiết cho tải hiện tại

X = số lượng mô-đun sao lưu (X) ≥ 1)

Ví dụ: Một trạm có công suất đỉnh 2000W sử dụng các mô-đun 500W:

N = 4 mô-đun cho tải đỉnh

Cấu hình N+1 bổ sung thêm một mô-đun dự phòng, tổng công suất = 2.500W

Nếu một mô-đun bị lỗi, mô-đun dự phòng sẽ được kích hoạt trong vòng vài mili giây, đảm bảo nguồn điện liên tục. Ưu điểm bao gồm tính linh hoạt, các mô-đun có thể thay thế nóng và tác động bảo trì tối thiểu.

2. Công suất định mức quá khổ

Chiến lược này sử dụng hệ thống điện có công suất định mức cao hơn đáng kể so với nhu cầu hiện tại.

Ví dụ: Một trạm 1500W với hệ thống điện 3000W (độ dự phòng 100%)

Ưu điểm: Hỗ trợ nâng cấp dài hạn (5) – 8 năm) và các kịch bản tải trọng cực đoan

Thường thấy ở các nhà ga quan trọng gần đường sắt cao tốc hoặc trung tâm chỉ huy khẩn cấp.

Tính năng dự phòng trong môi trường khắc nghiệt

Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể ảnh hưởng đến công suất đầu ra:

Khí hậu lạnh: Sản lượng của mô-đun có thể giảm 30% ở nhiệt độ -20 độ C. ° C

Khí hậu nóng: Công suất bổ sung hỗ trợ làm mát, ngăn ngừa quá nhiệt.

Tính năng dự phòng đảm bảo hoạt động ổn định trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị và độ tin cậy của hệ thống liên lạc.

Giá trị lâu dài của thiết kế dự phòng

Hệ thống nguồn dự phòng không phải là một khoản chi phí phát sinh. — Đây là một khoản đầu tư:

Giảm chi phí xử lý sự cố hàng năm lên đến 70%.

Kéo dài tuổi thọ thiết bị thêm 3 năm. – 5 năm

Chuẩn bị mạng lưới cho công nghệ 6G và các ứng dụng đòi hỏi cao trong tương lai.

Từ các cuộc gọi video hàng ngày đến liên lạc khẩn cấp trong các thảm họa, công suất dự phòng âm thầm đảm bảo độ tin cậy của mạng 5G. Trong nền kinh tế kỹ thuật số ngày càng phụ thuộc vào liên lạc, tính năng dự phòng không còn là điều tùy chọn nữa. — Đây là yêu cầu cốt lõi đối với mọi trạm gốc.

Phần kết luận:

Khả năng dự phòng công suất là nền tảng vô hình cho hoạt động đáng tin cậy của trạm gốc. Bằng cách thiết kế hệ thống với công suất bổ sung và các mô-đun dự phòng, các nhà khai thác đảm bảo dịch vụ ổn định, liên tục, bảo vệ khỏi các biến động về môi trường và tải trọng, đồng thời chuẩn bị cho mạng lưới của họ sẵn sàng cho các thế hệ công nghệ tiếp theo.