Từ 4G đến 5G: Nguồn điện dự phòng hiện tại của bạn có đủ không?

Bài viết

Ngày 27 tháng 9 năm 2023

AAU 5G tiêu thụ nhiều hơn RRU 4G, do đó, bản sao lưu kéo dài 4 giờ được thiết kế cho 4G có thể chỉ cung cấp 90 phút tại địa điểm 5G. Bài viết này đưa ra cách tính toán thời gian chạy chính xác với các điều chỉnh về nhiệt độ và lão hóa, tách biệt các lộ trình công nghệ tốc độ cao và công suất cao, đồng thời đặt ra lộ trình trang bị thêm ba bước.

Hồ sơ sức mạnh đã thay đổi

Triển khai 5G quy mô lớn ở Singapore, Malaysia, Thái Lan, Philippines, Việt Nam và Indonesia tập trung vào năm 2021 đến 2023, trong khi công suất dự phòng tại nhiều địa điểm có quy mô phù hợp với kỷ nguyên 4G. Vấn đề là về mặt cấu trúc. Một trạm 4G ba khu vực điển hình — đơn vị băng tần cơ sở cộng với ba RRU — tiêu thụ khoảng 800W đến 1.200W. Trạm 5G ba khu vực với một đơn vị băng tần cơ sở và ba AAU thường tiêu thụ 2.000W đến 3.500W và nhu cầu cao nhất sẽ tăng cao hơn nữa với định dạng chùm MIMO lớn và băng thông rộng hơn. Sự thay đổi không phải là tuyến tính mà là về mặt cấu trúc: AAU tích hợp radio và ăng-ten, bộ khuếch đại công suất đặt trên tháp, nơi điều kiện nhiệt kém hơn trong phòng thiết bị và mức tiêu thụ tăng hơn nữa khi có nhiệt độ cao. Hậu quả là cùng một chuỗi pin đã truyền tải một trang web 4G trong bốn giờ nhưng lại mang một trang web 5G chỉ trong chín mươi phút đến hai giờ - chính xác là tại các trang web hiện đang có lưu lượng truy cập quan trọng hơn, nơi mà việc mất điện sẽ gây tốn kém nhiều hơn so với thời kỳ 4G.

Tính toán thời gian chạy chính xác

Thời gian chạy không phải là một con số mà bạn có thể đọc được trên biểu dữ liệu; nó phải được tính toán. Công thức cơ bản là: thời gian chạy tính bằng giờ = dung lượng pin có thể sử dụng tính bằng kWh × độ sâu xả × hiệu chỉnh nhiệt độ × hiệu chỉnh lão hóa ` tải trung bình tại chỗ tính bằng kW. Bốn điều thường xảy ra sai sót. Đầu tiên, công suất sử dụng được phải là công suất ở tốc độ xả thực tế chứ không phải định mức mười giờ - tốc độ càng cao thì công suất được cung cấp càng thấp. Thứ hai, độ sâu xả không thể là 100%; axit chì thường được thiết kế ở mức 60% đến 80% và có vòng đời sụp đổ 100%. Thứ ba, điều chỉnh nhiệt độ: ở 45°C, năng lượng mà pin thực sự có thể cung cấp sẽ giảm xuống dưới định mức của nó, trong khi cùng một lượng nhiệt sẽ làm tăng tốc độ lão hóa - hai hiệu ứng xếp chồng lên nhau. Thứ tư, khắc phục sự lão hóa: dung lượng khi hết tuổi thọ có thể chỉ bằng 80% so với ban đầu, do đó, một bản dự phòng có dung lượng pin mới sẽ không đạt được mục tiêu trong năm thứ ba. Tính toán lại với cả bốn yếu tố, thời gian chạy thực tế tại nhiều địa điểm 5G chỉ bằng khoảng một nửa con số trên bảng tên – và đó là con số cần lên kế hoạch.

Tốc độ cao và công suất cao: Hai vấn đề khác nhau

Có hai con đường công nghệ để có nhiều thời gian chạy hơn. Chúng giải quyết các vấn đề khác nhau và việc kết hợp chúng sẽ gây lãng phí tiền bạc. Tuyến tốc độ cao sử dụng pin có thể cung cấp dòng điện lớn trong thời gian ngắn - ví dụ: dòng tốc độ cao 2V (GFMHR, 500W đến 2.700W được định mức ở mức 15 phút, 19 mẫu, tuổi thọ thiết kế 12 năm). Giá trị của nó là dòng điện cao trong thời gian ngắn: trong đó tải trang web là 3kW và nhu cầu dự phòng trong vòng một giờ, các tế bào tốc độ cao đáp ứng nhiệm vụ với ít đơn vị hơn và ít dấu chân hơn. Tuyến công suất cao sử dụng các ô 2V tiêu chuẩn (GFM, 200–3.000Ah, tuổi thọ thiết kế 15 năm) hoặc khối đơn khối đầu cuối 12V phía trước và xây dựng thời gian chạy từ công suất; nó phù hợp với các trang web cần bốn giờ trở lên ở mức tải tương đối ổn định. Thử nghiệm rất đơn giản: nhân tải tính bằng kW với số giờ mục tiêu; nếu tốc độ xả đạt được vượt quá 1C, hãy sử dụng lộ trình tốc độ cao; nếu dưới 0,3C thì công suất cao sẽ tiết kiệm hơn. Ở giữa, một trong hai đều hoạt động và so sánh là dấu chân so với chi phí.

Trang bị thêm ba bước

Việc nâng cấp bản sao lưu tại các cơ sở 4G hiện có cho 5G có thể được thực hiện theo ba bước thay vì một chương trình thay thế duy nhất. Bước một là đo lường trước khi tính toán: cài đặt bộ ghi công suất tại công trường, ghi lại hồ sơ tải trong bảy ngày, lấy giá trị cao nhất và trung bình, đồng thời áp dụng công thức trên để có được thời gian chạy thực. Chỉ riêng điều này đã sàng lọc một phần đáng kể các trang web trên thực tế vẫn còn đầy đủ - nhiều trang web 4G ban đầu được cung cấp quá mức. Bước hai là giải phóng trước khi thay thế: tại những địa điểm thực sự ngắn, trước tiên hãy phục hồi công suất với chi phí thấp bằng cách giảm độ sâu xả từ mức vừa phải 50% xuống 70% khi số chu kỳ cho phép, làm sạch điện trở tiếp xúc đầu cuối và giảm nhiệt độ tủ. Các biện pháp này thường giải phóng 20% ​​đến 30% công suất hiệu quả. Bước ba là mở rộng đến khoảng cách đo được: thêm một chuỗi song song có khoảng cách dưới 50% và thay thế chuỗi bằng một phép tính mới khi nó vượt quá 50%. Theo cách này, chi tiêu vốn rơi vào hai hoặc ba năm tài chính và mọi mức tăng đều được hỗ trợ bởi dữ liệu đo lường.

Sao lưu theo cấp độ: Chi tiêu ở những nơi quan trọng

Một điều không nên làm trong kỷ nguyên 5G là cung cấp cho mọi trang web thời gian chạy giống nhau. Thay vào đó hãy xếp hạng bất động sản. Nhóm các trang web thành ba lớp: Loại A bao gồm các nút lõi, điểm tổng hợp truyền dẫn và các trang web mang đường dây riêng của doanh nghiệp hoặc liên lạc khẩn cấp, nhắm mục tiêu tám giờ trở lên với giám sát từ xa và giao diện máy phát điện; Loại B bao gồm các địa điểm đô thị vĩ mô và các hành lang giao thông quan trọng trong 4 giờ; Loại C bao gồm các khu vực ngoại ô, nông thôn và có mật độ giao thông thấp trong hai giờ, trong đó mục tiêu là tồn tại cho đến khi phi hành đoàn đến thay vì cho đến khi lưới điện hoạt động trở lại. Việc phân cấp cho phép cùng một ngân sách chi trả cho nhiều trang web hơn. Trong điều kiện của Indonesia và Philippine, việc cắt giảm mức dự phòng Loại C từ tám giờ xuống còn hai giờ sẽ giải phóng dung lượng pin đủ để tăng gấp đôi Loại A và tính khả dụng của mạng sẽ tăng lên. Điều kiện tiên quyết là một danh sách địa điểm rõ ràng với các cấp độ dịch vụ - không gặp khó khăn về mặt kỹ thuật, nhưng nó đòi hỏi các hoạt động, lập kế hoạch và mua sắm phải thống nhất về các định nghĩa.

Tính toán lợi nhuận khi trang bị thêm

Trang bị thêm nguồn điện dự phòng là hạng mục đầu tiên bị cắt giảm trong cuộc họp ngân sách vì đề xuất không thể nêu rõ lợi nhuận. Lợi nhuận có thể được tính toán và trực tiếp. Có ba dòng lợi ích. Đầu tiên, tránh mất mát do mất điện, bằng với việc giảm số lượng mất điện × tổn thất mỗi lần mất điện, trong đó tổn thất mỗi lần mất điện có thể được ước tính bằng số thuê bao bị ảnh hưởng × thời lượng × khoản bồi thường trên một đơn vị thời gian - một con số đã được ghi theo SLA, không phải là phỏng đoán. Thứ hai, tránh được chi phí thay thế pin nhờ sự chênh lệch về số lượng thay thế trong 8 năm, mỗi loại bao gồm giá pin, vận chuyển, nhân công và thải bỏ. Thứ ba, tránh được chi phí thăm quan hiện trường, từ sự khác biệt về tần suất kiểm tra × chi phí cho mỗi lần ghé thăm. Về mặt chi phí, phải có vốn trang bị thêm và bảo trì hàng năm tăng dần. Chiết khấu ba dòng lợi ích về một năm chung ở cùng một tỷ lệ và so sánh với khoản đầu tư để thu được tiền hoàn vốn. Trong thực tế, các trang web Loại A thường hoàn vốn sau hai đến bốn năm, Loại B trong bốn đến sáu năm và Loại C có thể vượt quá tám - đó chính xác là lý do tại sao việc phân cấp lại quan trọng. Không phải mọi địa điểm đều đáng được trang bị thêm, nhưng đối với những địa điểm đó, lợi nhuận có thể tính toán được. Đưa tính toán vào trường hợp kinh doanh và nó thuyết phục tài chính tốt hơn nhiều so với bất kỳ lập luận kỹ thuật nào, bởi vì nó chuyển từ 'mua một cục pin lớn hơn' thành 'đây là lúc tiền quay trở lại'. View Telecom Backup Power Selection