Zasilanie zdalnych komórek 5G w sieciach wiejskich

Zasilanie zdalnych małych komórek 5G w sieciach wiejskich

Sytuacja

Regionalny operator telekomunikacyjny wdrożył małe komórki 5G na obszarach wiejskich. Obiekty nie miały klimatyzacji, zasilania trójfazowego i były umieszczone w kompaktowych szafach zewnętrznych. W ciągu trzech miesięcy operator napotkał awarie obiektów, awarie prostowników i szybką degradację baterii w tempie znacznie wyższym niż przewidywano.

Wyzwania

Niestabilność sieci była głównym problemem. Napięcia wejściowe spadały znacznie poniżej nominalnych poziomów podczas szczytowego obciążenia. Określony prostownik wymagał minimalnego napięcia do dostarczenia pełnej mocy wyjściowej – poniżej tego poziomu wyłączał się lub zmniejszał wydajność. Rezultatem było głębokie rozładowanie baterii, przedwczesne awarie i przerwy w dostawie prądu w obiektach.

Wysokie temperatury pogorszyły problem. Wnętrza szaf osiągały temperatury przekraczające pełną moc znamionową systemu. Karta katalogowa systemu twierdziła, że ma szeroki zakres pracy, ale pełna moc wyjściowa była gwarantowana tylko do niższego progu. Powyżej tego poziomu system dostarczał znacznie mniej niż moc znamionowa.

Ograniczona przestrzeń i odległe lokalizacje zwiększały presję. Obiekty znajdowały się daleko od centrów serwisowych na trudnych drogach. Każda nieplanowana wizyta była kosztowna pod względem czasu podróży i pracy.

Rozwiązanie

Operator wybrał ET48150, system zasilania 1U 19-calowy, zaprojektowany do zastosowań w małych komórkach i transmisji.

Format 1U oszczędzał miejsce w szafie. Przy 96,6% sprawności rozprasza znacznie mniej ciepła niż konwencjonalne systemy o sprawności 94%. W szafach bez klimatyzacji oznaczało to niższe temperatury wewnętrzne i dłuższą żywotność komponentów.

Szeroki zakres napięcia wejściowego był kluczowy. W przeciwieństwie do systemów, które zawodzą poniżej progu nominalnego, to urządzenie pozostaje w pełni sprawne w szerokim oknie wejściowym, eliminując awarie spowodowane spadkami napięcia.

Pełna moc wyjściowa jest gwarantowana w temperaturach odpowiadających rzeczywistym warunkom obiektu, więc nie było potrzeby obniżania mocy. Powyżej pewnych wysokości system stosuje jasny wzór obniżania mocy, przydatny do przyszłych rozbudów na terenach górskich.

Modułowa konstrukcja N+1 wykorzystuje prostowniki z możliwością wymiany podczas pracy, dzięki czemu awaria pojedynczego modułu nie powoduje wyłączenia obiektu. Okablowanie z dostępem z przodu upraszcza instalację. Zdalne monitorowanie za pomocą standardowych interfejsów komunikacyjnych pozwala centrum operacji sieciowych śledzić stan i odbierać alarmy – eliminując rutynowe wizyty w obiektach.

Wyniki

Szeroki zakres napięcia wyeliminował awarie związane ze spadkami napięcia. Wysoka sprawność obniżyła temperatury w szafach. Redundancja modułowa zapobiegła awariom pojedynczego punktu. Zdalne monitorowanie zmniejszyło koszty wysyłki i poprawiło czas reakcji.

Co to pokazuje

W wielu regionach ekstremalne warunki środowiskowe są normą, a nie wyjątkiem. Ukryte krzywe obniżania mocy i wąskie okna wejściowe prowadzą do niższej wydajności. Sprawność jest metryką niezawodności – każdy wat marnowanego ciepła skraca żywotność komponentów. Szeroka tolerancja napięcia wejściowego nie jest opcjonalna dla obiektów wiejskich. Redundancja modułowa i zdalne zarządzanie zwracają się poprzez uniknięcie wezwań serwisowych.

Wniosek

Dla operatorów w różnych regionach kluczowe pytanie brzmi nie „czy to spełnia specyfikację?”, ale „czy dostarcza pełną moc wyjściową w podwyższonych temperaturach, przy niskich napięciach wejściowych, w kompaktowej obudowie, ze zdalnym monitorowaniem?”. Systemy, które odpowiadają twierdząco, zmniejszają całkowity koszt posiadania i wspierają niezawodną rozbudowę sieci.