4G에서 5G로: 기존 백업 전력이 여전히 충분합니까?

아티클

2023년 9월 27일

5G AAU는 4G RRU보다 훨씬 더 많이 사용하므로 4G용으로 설계된 4시간 백업은 5G 사이트에서 90분만 제공할 수 있습니다. 이 기사에서는 온도 및 노후화 수정을 통해 올바른 런타임 계산을 제공하고, 고속 기술 경로와 고용량 기술 경로를 구분하고, 3단계 개조 경로를 설정합니다.

전원 프로필이 변경되었습니다

싱가포르, 말레이시아, 태국, 필리핀, 베트남, 인도네시아의 대규모 5G 구축은 2021년부터 2023년에 집중되었으며, 많은 사이트의 백업 용량은 4G 시대에 맞게 조정되었습니다. 문제는 구조적이다. 일반적인 3섹터 4G 사이트(베이스밴드 유닛과 3개의 RRU)는 대략 800W~1,200W를 소비합니다. 베이스밴드 유닛 1개와 AAU 3개를 갖춘 3섹터 5G 사이트는 일반적으로 2,000W~3,500W를 소비하며, 대규모 MIMO 빔포밍과 더 넓은 대역폭으로 인해 최대 수요가 더욱 높아집니다. 변화는 선형이 아니라 구조적입니다. AAU는 라디오와 안테나를 통합하고, 전력 증폭기는 장비실보다 열 조건이 더 나쁜 타워에 위치하며, 열이 발생하면 소비가 더욱 증가합니다. 결과적으로 4시간 동안 4G 사이트를 전송한 동일한 배터리 스트링이 5G 사이트를 90분에서 2시간 동안만 전송하게 됩니다. 정확히 현재 더 중요한 트래픽을 전송하는 사이트에서 정전으로 인해 4G 시대보다 비용이 더 많이 듭니다.

런타임을 올바르게 계산하기

런타임은 데이터시트에서 읽을 수 있는 수치가 아닙니다. 계산되어야합니다. 기본 공식은 다음과 같습니다. 런타임(시간) = 사용 가능한 배터리 용량(kWh) × 방전 심도 × 온도 보정 × 노화 보정 ¼ 평균 현장 부하(kW)입니다. 일반적으로 네 가지 문제가 발생합니다. 첫째, 사용 가능한 용량은 10시간 정격이 아닌 실제 방전율의 용량이어야 합니다. 비율이 높을수록 전달 용량은 낮아집니다. 둘째, 방전 깊이는 100%일 수 없습니다. 납산은 일반적으로 60%~80%로 설계되며, 100%를 사용하면 사이클 수명이 붕괴됩니다. 셋째, 온도 보정: 45°C에서 배터리가 실제로 전달할 수 있는 에너지는 정격 이하로 떨어지며, 동일한 열은 노화를 가속화합니다. 두 가지 효과가 중첩됩니다. 넷째, 노후화 수정: 수명 종료 용량은 초기 용량의 80%에 불과할 수 있으므로 새 배터리 용량에 대한 백업 규모는 3년차 목표에 실패합니다. 네 가지 요소를 모두 다시 계산하면 많은 5G 사이트의 실제 런타임은 명판 수치의 약 절반이며 이는 계획할 수 있는 수치입니다.

고속 대 고용량: 두 가지 다른 문제

더 많은 런타임을 제공하는 두 가지 기술 경로가 있습니다. 이들은 서로 다른 문제를 해결하며 이를 혼합하면 비용이 낭비됩니다. 고속 경로는 짧은 시간 내에 큰 전류를 전달할 수 있는 배터리를 사용합니다. 예를 들어 2V 고속 시리즈(GFMHR, 15분에 정격 500W ~ 2,700W, 19개 모델, 12년 설계 수명)가 있습니다. 그 가치는 단기간 고전류입니다. 사이트 부하가 3kW이고 백업이 1시간 이내에 처리되어야 하는 경우 고속 셀은 더 적은 수의 장치와 더 적은 설치 공간으로 임무를 충족합니다. 고용량 경로는 표준 2V 셀(GFM, 200~3,000Ah, 설계 수명 15년) 또는 12V 전면 단자 모노블록을 사용하고 용량에서 런타임을 구축합니다. 비교적 안정적인 부하에서 4시간 이상 소요되는 현장에 적합합니다. 테스트는 간단합니다. 부하(kW)에 목표 시간을 곱합니다. 결과적인 방전율이 1C를 초과하면 고속 경로를 택하십시오. 0.3C 이하이면 대용량이 더 경제적입니다. 그 사이에 작동하고 비교는 비용 대비 설치 공간입니다.

3단계 개조

기존 4G 사이트의 백업을 5G로 업그레이드하는 것은 단일 교체 프로그램이 아닌 3단계로 수행할 수 있습니다. 첫 번째 단계는 계산 전 측정입니다. 현장에 전력 로거를 설치하고, 7일간의 부하 프로필을 기록하고, 피크와 평균을 구하고, 위의 공식을 적용하여 실제 런타임을 얻습니다. 이것만으로도 실제로 여전히 적절한 사이트의 의미 있는 부분을 선별할 수 있습니다. 많은 4G 사이트는 원래 과잉 프로비저닝되었습니다. 2단계는 교체 전 해제입니다. 실제로 짧은 현장에서는 먼저 사이클 수가 허용되는 보수적인 50%에서 70%로 방전 깊이를 완화하고 단자 접촉 저항을 청소하고 캐비닛 온도를 낮추어 저렴한 비용으로 용량을 복구합니다. 이러한 조치는 유효 용량의 20~30%를 해제하는 경우가 많습니다. 3단계는 측정된 간격으로 확장합니다. 간격이 50% 미만인 경우 병렬 문자열을 추가하고, 50%를 초과하는 경우 문자열을 새로운 계산으로 교체합니다. 이러한 방식으로 분산하면 자본 지출은 2~3년에 걸쳐 이루어지며 모든 증분은 측정된 데이터를 바탕으로 이루어집니다.

계층형 백업: 중요한 곳에 투자하세요

5G 시대에 하지 말아야 할 한 가지는 모든 사이트에 동일한 런타임을 제공하는 것입니다. 대신 부동산을 계층화하십시오. 사이트를 세 가지 클래스로 그룹화합니다. 클래스 A는 원격 모니터링 및 생성기 인터페이스를 통해 8시간 이상을 목표로 하는 핵심 노드, 전송 집합 지점 및 기업 전용 회선 또는 비상 통신을 전달하는 사이트를 포함합니다. 클래스 B는 4시간 안에 도시의 대규모 장소와 중요한 교통 통로를 커버합니다. 클래스 C는 2시간 안에 교외, 시골 및 교통량이 적은 장소를 포괄하며, 목표는 그리드가 돌아올 때까지가 아니라 승무원이 도착할 때까지 생존하는 것입니다. 계층화를 통해 동일한 예산으로 더 많은 사이트를 관리할 수 있습니다. 인도네시아와 필리핀에서는 클래스 C 백업을 8시간에서 2시간으로 단축하면 클래스 A를 두 배로 늘릴 수 있는 충분한 배터리 용량이 확보되고 네트워크 가중치 가용성이 높아집니다. 전제 조건은 서비스 계층이 포함된 깔끔한 사이트 목록입니다. 기술적인 어려움은 없지만 정의에 동의하려면 운영, 계획 및 조달이 필요합니다.

개조에 대한 수익 계산

백업 전력 개조는 제안서에 수익을 명시할 수 없기 때문에 예산 회의에서 가장 먼저 삭감된 항목입니다. 수익을 직접 계산할 수 있습니다. 세 가지 혜택 흐름이 있습니다. 첫째, 중단 손실 방지는 중단 횟수 감소 × 중단당 손실과 같습니다. 여기서 중단당 손실은 영향을 받은 가입자 × 기간 × 시간 단위당 보상으로 추정할 수 있습니다. 이 수치는 추측이 아니라 SLA에 이미 기록되어 있습니다. 둘째, 배터리 가격, 운송, 인건비, 폐기를 포함하여 8년간의 교체 횟수 차이를 통해 배터리 교체 비용을 절감했습니다. 셋째, 점검빈도×방문비용의 차이로 현장방문비용을 회피할 수 있다. 비용 측면에서는 개조 자본과 점진적인 연간 유지 관리가 필요합니다. 세 가지 혜택 흐름을 공통 연도에 동일한 요율로 할인하고 투자와 비교하여 투자금을 회수합니다. 실제로 클래스 A 사이트는 일반적으로 2~4년, 클래스 B는 4~6년, 클래스 C는 8년을 초과할 수 있습니다. 이것이 바로 계층화가 중요한 이유입니다. 모든 사이트가 개조할 가치가 있는 것은 아니지만, 그렇다면 수익을 계산할 수 있습니다. 비즈니스 사례에 계산을 적용하면 기술적인 주장보다 재무를 훨씬 더 잘 설득할 수 있습니다. 왜냐하면 '더 큰 배터리를 구입하세요'를 '이제 돈이 돌아올 때'로 해석하기 때문입니다. View Telecom Backup Power Selection