Od 4G do 5G: czy Twoje istniejące zasilanie awaryjne jest nadal wystarczające?

Artykuł

27 września 2023 r

Jednostki AAU 5G pobierają znacznie więcej jednostek RRU 4G, dlatego czterogodzinna kopia zapasowa zaprojektowana dla 4G może zapewnić tylko dziewięćdziesiąt minut w lokalizacji 5G. W tym artykule przedstawiono prawidłowe obliczenia czasu pracy z poprawkami na temperaturę i starzenie, oddzielono ścieżki technologiczne o dużej wydajności i dużej wydajności oraz określono trzyetapową ścieżkę modernizacji.

Profil zasilania uległ zmianie

Wdrożenie sieci 5G na dużą skalę w Singapurze, Malezji, Tajlandii, Filipinach, Wietnamie i Indonezji skoncentrowało się na latach 2021–2023, a pojemność rezerwowa w wielu lokalizacjach została dostosowana do ery 4G. Problem ma charakter strukturalny. Typowa trzysektorowa lokalizacja 4G – jednostka pasma podstawowego plus trzy jednostki RRU – pobiera około 800–1200 W. Trzysektorowa lokalizacja 5G z jednostką pasma podstawowego i trzema jednostkami AAU zazwyczaj pobiera od 2000 W do 3500 W, a zapotrzebowanie szczytowe rośnie jeszcze bardziej dzięki ogromnemu kształtowaniu wiązki MIMO i szerszej przepustowości. Zmiana nie jest liniowa, ale strukturalna: jednostki AAU integrują radio i antenę, wzmacniacz mocy znajduje się na wieży, gdzie warunki termiczne są gorsze niż w pomieszczeniu ze sprzętem, a zużycie ciepła wzrasta jeszcze bardziej. W rezultacie ten sam ciąg akumulatorów, który przez cztery godziny zapewniał połączenie z siecią 4G, obsługuje sieć 5G jedynie przez dziewięćdziesiąt minut do dwóch godzin – dokładnie w tych lokalizacjach, w których obecnie występuje bardziej krytyczny ruch, gdzie awaria kosztuje więcej niż w erze 4G.

Prawidłowe obliczanie czasu działania

Czas wykonania nie jest liczbą, którą można odczytać z arkusza danych; trzeba to obliczyć. Podstawowy wzór to: czas pracy w godzinach = użyteczna pojemność akumulatora w kWh × głębokość rozładowania × korekta temperatury × korekta starzenia ÷ średnie obciążenie obiektu w kW. Cztery rzeczy zwykle psują się. Po pierwsze, pojemność użyteczna musi być wydajnością przy rzeczywistym tempie rozładowania, a nie przy znamionowej wydajności 10-godzinnej — im wyższa szybkość, tym niższa dostarczana pojemność. Po drugie, głębokość rozładowania nie może wynosić 100%; kwas ołowiowy jest zwykle projektowany na 60% do 80%, a przyjęcie 100% zmniejsza żywotność cyklu. Po trzecie, korekta temperatury: przy 45°C energia, jaką akumulator może faktycznie dostarczyć, spada poniżej jego wartości znamionowej, podczas gdy to samo ciepło przyspiesza starzenie się – kumulują się dwa efekty. Po czwarte, korekta starzenia się: pojemność po zakończeniu okresu eksploatacji może wynosić jedynie 80% początkowej, więc kopia zapasowa dostosowana do pojemności nowej baterii nie osiągnie celu w trzecim roku. Po ponownym obliczeniu wszystkich czterech czynników rzeczywisty czas działania w wielu lokalizacjach 5G wynosi około połowy wartości podanej na tabliczce znamionowej — i taką liczbę należy uwzględnić w planowaniu.

Wysoka wydajność a duża wydajność: dwa różne problemy

Istnieją dwie technologiczne ścieżki wydłużenia czasu działania. Rozwiązują one różne problemy, a mieszanie ich powoduje marnowanie pieniędzy. W przypadku linii o dużej szybkości wykorzystuje się akumulatory, które są w stanie dostarczyć duży prąd w krótkim czasie — na przykład seria o dużej szybkości 2 V (GFMHR, moc znamionowa od 500 W do 2700 W po piętnastu minutach, dziewiętnaście modeli, projektowana żywotność dwanaście lat). Jego wartością jest krótkotrwały wysoki prąd: tam, gdzie obciążenie obiektu wynosi 3 kW, a rezerwa musi wystarczyć na mniej niż godzinę, ogniwa o dużej wydajności spełniają to zadanie przy mniejszej liczbie jednostek i mniejszej powierzchni. Trasa o dużej pojemności wykorzystuje standardowe ogniwa 2 V (GFM, 200–3 000 Ah, żywotność projektowa piętnaście lat) lub monobloki 12 V z zaciskami przednimi i buduje czas pracy na podstawie pojemności; pasuje do miejsc wymagających czterech godzin lub więcej przy stosunkowo stabilnym obciążeniu. Test jest prosty: pomnóż obciążenie w kW przez docelowe godziny; jeśli wynikowy stopień rozładowania przekracza 1°C, należy wybrać drogę o większym natężeniu; jeśli jest niższa niż 0,3 ° C, duża pojemność jest bardziej ekonomiczna. W międzyczasie albo jedno, i drugie działa, a porównanie dotyczy śladu w stosunku do kosztów.

Modernizacja w trzech krokach

Uaktualnianie kopii zapasowych w istniejących lokalizacjach 4G do 5G można przeprowadzić w trzech krokach, a nie w ramach jednego programu wymiany. Krok pierwszy to pomiar przed obliczeniami: zainstaluj rejestrator mocy na miejscu, zapisz profil obciążenia z siedmiu dni, zbierz wartość szczytową i średnią, a następnie zastosuj powyższy wzór, aby uzyskać rzeczywisty czas pracy. Już samo to wyklucza znaczną część witryn, które w rzeczywistości są nadal wystarczające — wiele witryn 4G miało pierwotnie nadmierną alokację. Krok drugi to zwolnienie przed wymianą: w naprawdę krótkich lokalizacjach należy najpierw przywrócić wydajność niskim kosztem poprzez zmniejszenie głębokości rozładowania z konserwatywnych 50% do 70%, jeśli pozwala na to liczba cykli, oczyszczenie rezystancji styków zacisków i obniżenie temperatury szafy. Środki te często uwalniają od 20% do 30% efektywnej wydajności. Krok trzeci polega na rozszerzeniu zmierzonej przerwy: dodaj równoległy ciąg tam, gdzie przerwa jest mniejsza niż 50% i zastąp ciąg świeżym obliczeniem, gdzie przekracza 50%. Rozłożone w ten sposób wydatki kapitałowe rozkładają się na dwa lub trzy lata finansowe, a każdy przyrost jest poparty zmierzonymi danymi.

Warstwowa kopia zapasowa: wydawaj tam, gdzie ma to znaczenie

Jedyne, czego nie należy robić w erze 5G, to zapewnić każdej witrynie ten sam czas działania. Zamiast tego wyrównaj posiadłość. Pogrupuj obiekty w trzy klasy: Klasa A obejmuje węzły podstawowe, punkty agregacji transmisji oraz obiekty obsługujące prywatne linie korporacyjne lub łączność w sytuacjach awaryjnych, przeznaczone do pracy przez co najmniej osiem godzin, ze zdalnym monitorowaniem i interfejsem generatora; Klasa B obejmuje makroobiekty miejskie i ważne korytarze transportowe po czterech godzinach; Klasa C obejmuje miejsca podmiejskie, wiejskie i o małym natężeniu ruchu w ciągu dwóch godzin, gdzie celem jest przetrwanie do przybycia załogi, a nie do powrotu sieci. Dzięki warstwowaniu ten sam budżet obejmuje większą liczbę witryn. W Indonezji i na Filipinach skrócenie kopii zapasowych klasy C z ośmiu do dwóch uwalnia pojemność baterii wystarczającą do podwojenia klasy A, a dostępność zależna od sieci wzrasta. Warunkiem wstępnym jest czysta lista lokalizacji z poziomami usług — nie ma żadnych trudności technicznych, ale wymaga to uzgodnienia definicji w zakresie operacji, planowania i zaopatrzenia.

Obliczanie zwrotu z modernizacji

Modernizacje zasilania rezerwowego są pierwszą pozycją wycinaną na posiedzeniu budżetowym, ponieważ we wniosku nie można określić zwrotu. Zwrot można obliczyć bezpośrednio. Istnieją trzy strumienie korzyści. Po pierwsze, straty wynikające z uniknięcia przestojów, równe zmniejszeniu liczby przestojów × straty na przestoje, gdzie stratę na przestoje można oszacować jako abonenci, których to dotyczy × czas trwania × rekompensata na jednostkę czasu – liczba już zapisana w ramach umowy SLA, a nie domysły. Po drugie, uniknięto kosztów wymiany baterii na podstawie różnicy w liczbie wymian w ciągu ośmiu lat, z uwzględnieniem ceny baterii, transportu, robocizny i utylizacji. Po trzecie, uniknięto kosztów wizyt w terenie, wynikających z różnicy w częstotliwości kontroli × koszt wizyty. Po stronie kosztów znajduje się kapitał modernizacyjny i przyrostowa roczna konserwacja. Odlicz trzy strumienie korzyści na wspólny rok według jednej stawki i porównaj z inwestycją, aby uzyskać zwrot. W praktyce obiekty klasy A zwracają się zazwyczaj w ciągu dwóch do czterech lat, klasy B w ciągu czterech do sześciu lat, a klasy C mogą przekroczyć osiem lat – właśnie dlatego podział na poziomy ma znaczenie. Nie każdą witrynę warto modernizować, ale w przypadku tych, które są, zwrot jest wymierny. Umieść kalkulację w uzasadnieniu biznesowym, a przekona ona finanse znacznie lepiej niż jakikolwiek argument techniczny, ponieważ przekłada się na „kup większą baterię” na „wtedy pieniądze wrócą”. View Telecom Backup Power Selection