จาก 4G สู่ 5G: พลังงานสำรองที่มีอยู่ของคุณยังเพียงพอหรือไม่?

บทความ

27 กันยายน 2023

5G AAU ใช้งานมากกว่า 4G RRU ดังนั้นการสำรองข้อมูลสี่ชั่วโมงที่ออกแบบมาสำหรับ 4G อาจส่งมอบเพียงเก้าสิบนาทีที่ไซต์ 5G บทความนี้ให้การคำนวณรันไทม์ที่ถูกต้องพร้อมการแก้ไขอุณหภูมิและอายุ แยกเส้นทางเทคโนโลยีที่มีอัตราสูงและความจุสูง และกำหนดเส้นทางการปรับปรุงเพิ่มเติมสามขั้นตอน

โปรไฟล์พลังงานมีการเปลี่ยนแปลง

การใช้งาน 5G ขนาดใหญ่ในสิงคโปร์ มาเลเซีย ไทย ฟิลิปปินส์ เวียดนาม และอินโดนีเซียกระจุกตัวในปี 2564 ถึง 2566 ในขณะที่ความจุสำรองในไซต์หลายแห่งมีขนาดเพียงพอสำหรับยุค 4G ปัญหาคือโครงสร้าง ไซต์ 4G แบบสามเซกเตอร์ทั่วไป — หน่วยเบสแบนด์บวกสาม RRU — ดึงประมาณ 800W ถึง 1,200W โดยทั่วไปแล้ว ไซต์ 5G แบบสามเซกเตอร์ที่มียูนิตเบสแบนด์และ AAU สามยูนิตจะดึงพลังงานได้ตั้งแต่ 2,000W ถึง 3,500W และความต้องการสูงสุดจะเพิ่มขึ้นอีกด้วยการสร้างบีมฟอร์ม MIMO ขนาดใหญ่และแบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้น การเปลี่ยนแปลงไม่ได้เป็นแบบเส้นตรง แต่เป็นเชิงโครงสร้าง: AAU ผสานรวมวิทยุและเสาอากาศ เครื่องขยายกำลังจะติดตั้งอยู่บนหอคอยซึ่งมีสภาพความร้อนแย่กว่าในห้องอุปกรณ์ และปริมาณการใช้ความร้อนจะเพิ่มขึ้นอีก ผลที่ตามมาคือแบตเตอรี่เส้นเดียวกันที่บรรทุกไซต์ 4G เป็นเวลาสี่ชั่วโมงสามารถใช้งานไซต์ 5G ได้เพียงเก้าสิบนาทีถึงสองชั่วโมง กล่าวคือ ไซต์เหล่านี้มีการรับส่งข้อมูลที่สำคัญมากขึ้น ซึ่งการหยุดทำงานมีค่าใช้จ่ายมากกว่าในยุค 4G

การคำนวณรันไทม์อย่างถูกต้อง

รันไทม์ไม่ใช่ตัวเลขที่คุณสามารถอ่านได้จากแผ่นข้อมูล จะต้องคำนวณ สูตรพื้นฐานคือ: เวลาใช้งานเป็นชั่วโมง = ความจุของแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ในหน่วย kWh × ความลึกของการคายประจุ × การแก้ไขอุณหภูมิ × การแก้ไขอายุ ۞ โหลดเฉลี่ยของไซต์เป็น kW สี่สิ่งที่มักผิดพลาด ประการแรก กำลังการผลิตที่ใช้งานได้ต้องเป็นกำลังการผลิตที่อัตราการคายประจุจริง ไม่ใช่อัตราสิบชั่วโมง ยิ่งอัตราสูง กำลังการผลิตที่ส่งมอบก็จะยิ่งต่ำลง ประการที่สอง ความลึกของการปล่อยไม่สามารถเป็น 100%; โดยปกติกรดตะกั่วจะได้รับการออกแบบที่ 60% ถึง 80% และการใช้วงจรชีวิตการยุบตัว 100% ประการที่สาม การแก้ไขอุณหภูมิ: ที่อุณหภูมิ 45°C พลังงานที่แบตเตอรี่สามารถส่งได้จริงจะต่ำกว่าระดับที่กำหนด ในขณะที่ความร้อนเท่าเดิมจะช่วยเร่งการเสื่อมสภาพ โดยมีเอฟเฟกต์ 2 ประการซ้อนกัน ประการที่สี่ การแก้ไขอายุ: ความจุเมื่อหมดอายุการใช้งานอาจมีเพียง 80% ของความจุเริ่มต้น ดังนั้นขนาดการสำรองข้อมูลสำหรับความจุของแบตเตอรี่ใหม่จึงล้มเหลวตามเป้าหมายในปีที่สาม เมื่อคำนวณใหม่ด้วยปัจจัยทั้งสี่แล้ว รันไทม์จริงในไซต์ 5G หลายแห่งจะอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของตัวเลขป้ายชื่อ และนั่นคือจำนวนที่ต้องวางแผน

อัตราสูงและความจุสูง: ปัญหาสองประการที่แตกต่างกัน

มีสองเส้นทางเทคโนโลยีที่ช่วยให้รันไทม์มากขึ้น โดยแก้ไขปัญหาที่แตกต่างกัน และการผสมผสานเข้าด้วยกันทำให้เสียเงิน เส้นทางอัตราสูงใช้แบตเตอรี่ที่สามารถจ่ายกระแสไฟขนาดใหญ่ได้ในระยะเวลาอันสั้น ตัวอย่างเช่น ซีรีส์อัตราสูง 2V (GFMHR, อัตรา 500W ถึง 2,700W ที่สิบห้านาที, รุ่นสิบเก้า, อายุการใช้งานการออกแบบสิบสองปี) ค่าของมันคือกระแสไฟฟ้าสูงในระยะเวลาสั้น: โดยที่โหลดในไซต์งานอยู่ที่ 3kW และข้อมูลสำรองต้องครอบคลุมไม่เกินหนึ่งชั่วโมง เซลล์ที่มีอัตราสูงจะตอบสนองหน้าที่โดยใช้จำนวนยูนิตน้อยลงและใช้พื้นที่น้อยลง เส้นทางความจุสูงใช้เซลล์ 2V มาตรฐาน (GFM, 200–3,000Ah อายุการใช้งานการออกแบบสิบห้าปี) หรือ monoblocs เทอร์มินัลด้านหน้า 12V และสร้างรันไทม์จากความจุ เหมาะกับไซต์ที่ต้องการเวลาสี่ชั่วโมงขึ้นไปและมีภาระงานค่อนข้างคงที่ การทดสอบนั้นง่ายดาย: คูณโหลดเป็นกิโลวัตต์ด้วยชั่วโมงเป้าหมาย หากอัตราการระบายออกที่เกิดขึ้นเกิน 1C ให้ใช้เส้นทางที่มีอัตราสูง หากต่ำกว่า 0.3C ความจุสูงจะประหยัดกว่า ในระหว่างนี้ ทั้งสองใช้งานได้และการเปรียบเทียบนั้นอิงกับต้นทุน

การติดตั้งเพิ่มสามขั้นตอน

การอัปเกรดการสำรองข้อมูลที่ไซต์ 4G ที่มีอยู่สำหรับ 5G สามารถทำได้ในสามขั้นตอน แทนที่จะใช้โปรแกรมทดแทนโปรแกรมเดียว ขั้นตอนที่หนึ่งคือการวัดก่อนการคำนวณ: ติดตั้งเครื่องบันทึกพลังงานที่ไซต์งาน บันทึกโปรไฟล์โหลดเป็นเวลาเจ็ดวัน หาค่าจุดสูงสุดและค่าเฉลี่ย และใช้สูตรด้านบนเพื่อรับรันไทม์ที่แท้จริง การดำเนินการนี้เพียงอย่างเดียวจะคัดกรองส่วนแบ่งที่สำคัญของไซต์ที่ในความเป็นจริงยังคงเพียงพอ เนื่องจากเดิมไซต์ 4G หลายแห่งมีการจัดเตรียมมากเกินไป ขั้นตอนที่สองคือการปล่อยก่อนการเปลี่ยน: ที่ไซต์งานสั้นจริงๆ ขั้นแรกให้กู้คืนกำลังการผลิตด้วยต้นทุนที่ต่ำโดยการผ่อนคลายความลึกของการคายประจุจากแบบอนุรักษ์นิยม 50% ถึง 70% โดยที่การนับรอบอนุญาตให้ ทำความสะอาดความต้านทานหน้าสัมผัสขั้วต่อ และลดอุณหภูมิตู้ มาตรการเหล่านี้มักจะปล่อยกำลังการผลิตที่มีประสิทธิภาพ 20% ถึง 30% ขั้นตอนที่สามจะขยายไปยังช่องว่างที่วัดได้: เพิ่มสตริงคู่ขนานที่มีช่องว่างต่ำกว่า 50% และแทนที่สตริงด้วยการคำนวณใหม่โดยที่เกิน 50% การกระจายด้วยวิธีนี้ การใช้จ่ายด้านทุนจะตกอยู่ในช่วงสองหรือสามปีการเงิน และทุกๆ การเพิ่มขึ้นจะได้รับการสนับสนุนจากข้อมูลที่วัดผลได้

การสำรองข้อมูลแบบเป็นชั้น: ใช้จ่ายในที่ที่มันสำคัญ

สิ่งหนึ่งที่ไม่ควรทำในยุค 5G คือให้ทุกไซต์มีรันไทม์เท่ากัน เทียร์อสังหาริมทรัพย์แทน จัดกลุ่มไซต์ออกเป็นสามคลาส: คลาส A ครอบคลุมโหนดหลัก จุดรวมการส่งสัญญาณ และไซต์ที่มีสายส่วนตัวขององค์กรหรือการสื่อสารฉุกเฉิน โดยกำหนดเป้าหมายที่แปดชั่วโมงขึ้นไปด้วยการตรวจสอบระยะไกลและอินเทอร์เฟซตัวสร้าง คลาส B ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ในเมืองและทางเดินขนส่งที่สำคัญในเวลาสี่ชั่วโมง คลาส C ครอบคลุมพื้นที่ชานเมือง ชนบท และการจราจรคับคั่งในเวลาสองชั่วโมง โดยมีวัตถุประสงค์คือการเอาชีวิตรอดจนกว่าลูกเรือจะมาถึง แทนที่จะจนกว่าตารางจะกลับมา การจัดระดับช่วยให้งบประมาณเดียวกันครอบคลุมไซต์ได้มากขึ้น ในสภาวะของอินโดนีเซียและฟิลิปปินส์ การตัดการสำรองข้อมูล Class C จากแปดชั่วโมงเหลือสองชั่วโมงจะทำให้ความจุของแบตเตอรี่เพียงพอที่จะเพิ่มเป็นสองเท่าของ Class A และความพร้อมใช้งานแบบถ่วงน้ำหนักเครือข่ายก็เพิ่มขึ้น ข้อกำหนดเบื้องต้นคือรายการไซต์ที่ปลอดภัยพร้อมระดับการบริการ ไม่มีปัญหาทางเทคนิค แต่ต้องมีการดำเนินการ การวางแผน และการจัดซื้อจัดจ้างจึงจะตกลงตามคำจำกัดความได้

การคำนวณผลตอบแทนจากการติดตั้งเพิ่ม

การปรับปรุงระบบไฟฟ้าสำรองถือเป็นการตัดรายการแรกในการประชุมงบประมาณ เนื่องจากข้อเสนอไม่สามารถระบุการคืนสินค้าได้ สามารถคำนวณผลตอบแทนได้โดยตรง ประโยชน์มี 3 ประการ ประการแรก หลีกเลี่ยงการสูญเสียจากการหยุดทำงาน ซึ่งเท่ากับจำนวนการหยุดทำงานที่ลดลง × การสูญเสียต่อการหยุดทำงาน โดยที่การสูญเสียต่อการหยุดทำงานสามารถประมาณได้ว่าเป็นสมาชิกที่ได้รับผลกระทบ × ระยะเวลา × ค่าตอบแทนต่อหน่วยเวลา ซึ่งเป็นตัวเลขที่เขียนไว้แล้วภายใต้ SLA ไม่ใช่การคาดเดา ประการที่สอง หลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนแบตเตอรี่ เนื่องจากจำนวนการเปลี่ยนแบตเตอรี่ที่แตกต่างกันในช่วงแปดปี ซึ่งรวมถึงราคาแบตเตอรี่ การขนส่ง ค่าแรง และการกำจัดทิ้ง ประการที่สาม หลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการเยี่ยมชมสถานที่ จากความแตกต่างในความถี่ในการตรวจสอบ × ต้นทุนต่อการเยี่ยมชม ในด้านต้นทุน จะต้องลงทุนเพิ่มและการบำรุงรักษารายปีส่วนเพิ่ม ลดผลประโยชน์ทั้งสามกระแสให้เป็นปีทั่วไปในอัตราเดียว และเปรียบเทียบกับการลงทุนเพื่อให้ได้คืนทุน ในทางปฏิบัติไซต์คลาส A มักจะจ่ายคืนภายในสองถึงสี่ปี คลาส B ในสี่ถึงหกปี และคลาส C อาจเกินแปดปี ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการจัดระดับจึงมีความสำคัญ ไม่ใช่ทุกไซต์ที่คุ้มค่าที่จะติดตั้งเพิ่มเติม แต่สำหรับไซต์เหล่านั้น ผลตอบแทนนั้นสามารถคำนวณได้ ใส่การคำนวณในกรณีทางธุรกิจและจะโน้มน้าวการเงินได้ดีกว่าข้อโต้แย้งทางเทคนิคใดๆ มาก เพราะมันแปลได้ว่า 'ซื้อแบตเตอรี่ที่ใหญ่กว่า' เป็น 'นี่คือเวลาที่เงินกลับมา' View Telecom Backup Power Selection