CN211530849U - 一种分布式移动通信基站及其电源远程输送系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分布式移动通信基站，包括主基站、混合光缆和多个子基站，所述主基站包括与所述混合光缆适配的适配器，所述混合光缆通过所述适配器连接所述主基站，所述子基站通过所述混合光缆并联。本实用新型提出的分布式移动通信基站，通过混合光缆使若干个子基站与主基站并联连接，并与主基站共享同一套直流电源系统和监控服务系统，以此实现无线通信网络的覆盖要求，降低了基站机房的建设成本、维护成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种分布式移动通信基站及其电源远程输送系统。
背景技术
近年来，移动通讯系统发展迅速，运营商对BTS基站的建设力度大大增加，通信基站的建设数量随之增加，但随着新建站点的增多，需要解决的问题也越来越多，如建设基站必将面临基站供电的问题，每个基站都需要建设机房给基站提供电力。5G移动通信系统目前已经商用试点，已经离我们的生活越来越近，商业运作指日可待，由于其通信工作频率高，可传输的距离缩短，如果按照传统的通讯距离进行信号传输，那将无线信号的覆盖率大大降低，许多地方无法接收到信号或存在大量盲区，不利于无线信号的传输以及覆盖。为了能够覆盖到更多区域，势必要建设更多的基站，并且基站间的空间也不断缩小。然而移动通讯基站密度增大，基站的数量在原有的基础上成倍增加，一方面，铁塔和建筑区上架设的天线随处可见，严重影响市容市貌；另一方面，也意味着高昂的成本输出，如直流系统机房建设成本，监控设施成本、维护成本等。并且，采用蓄电池供电方式，蓄电池需要长期充放电，由于环境的不确定性，频繁的维护工作需要花费大量的人力物力，而蓄电池的寿命仍然无法得到保障，一旦蓄电池出现异常，将会给基站的正常通信带来影响。同时，若每个基站都安装监控设备，那将面临巨大的采购成本，不利于移动通信的发展。
目前，人们对移动通讯技术水平的要求不断提高，移动通信基站的覆盖成了热点研究问题，提出一种切实可行既能满足基站无线通信覆盖要求又能降低基站建设成本的通信基站实现方法，对未来5G无线通信网络的普及有重要意义。
实用新型内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种分布式移动通信基站，通过混合光缆使若干个子基站与主基站并联连接，并与主基站共享同一套直流电源系统和监控服务系统，以此实现无线通信网络的覆盖要求，以及降低基站机房的建设成本、维护成本。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种分布式移动通信基站，其包括：主基站、电源远程输送系统以及分别与所述主基站并联的多个子基站；
所述主基站具有直流供电系统以及与所述直流供电系统连接的电力监控装置；
所述电源远程输送系统具有混合光缆、适配器以及接入装置；
所述混合光缆具有电力传输线、光信号传输线及信号线；
所述适配器设置于所述主基站，所述适配器具有第一电能转换模块以及通信模块；所述第一电能转换模块与所述直流供电系统连接，将所述直流供电系统输出的低压直流电Ⅰ转换成高压电并输入到所述电力传输线；所述通信模块与所述电力监控装置连接，并通过所述信号线连接位于所述子基站的通信接口；
所述接入装置设置于所述子基站，所述接入装置具有第二电能转换模块以及所述通信接口；所述第二电能转换模块与所述电力传输线连接，用于接收所述高压电并将所述高压电转换成低压直流电Ⅱ以对所述子基站进行供电；
所述子基站设有电力数据采集单元，所述电力数据采集单元用于采集所述主基站对所述子基站提供的低压直流电Ⅱ的电力数据；所述电力监控装置通过所述通信接口与所述电力数据采集单元连接，所述电力监控装置用于对所述电力数据进行监控，若发现异常，则控制所述主基站的所述直流供电系统停止输出。
进一步地，所述混合光缆的截面由内向外包括：
所述电力传输线；
设置于所述电力传输线周围的所述光信号传输线以及所述信号线；
包覆在所述光信号传输线以及所述信号线外侧的环形的导电层；以及
设置在所述导电层外侧的绝缘层。
进一步地，
所述第一电能转换模块具有DC升压模块以及与所述DC升压模块连接DC/AC逆变模块，所述DC升压模块用于对所述低压直流电Ⅰ进行第一次升压，所述DC/AC逆变模块用于对经第一次升压的所述低压直流电Ⅰ进行第二次升压以及直流转交流转换，形成高压交流电；
所述第二电能转换模块具有AC/DC变换模块以及与所述AC/DC变换模块连接的DC降压模块，所述AC/DC变换模块用于对所述高压交流电进行第一次降压以及交流转直流转换；所述DC降压模块用于对经第一次降压和交流转直流转换的所述高压交流电进行第二次降压，形成所述低压直流电Ⅱ。
进一步地，所述低压直流电为48V的直流电，经过所述DC升压模块升压后形成280V-380V的直流电，经过所述DC/AC形成电压为2000V-2500V的所述高压交流电。
进一步地，所述直流供电系统具有整流器以及与所述整流器并联的蓄电池，所述整流器将外部输入的交流电转换成所述低压直流电Ⅰ。
进一步地，所述电力传输线的截面为0.125～0.2mm2。
进一步地，所述电力数据包括电流数据以及电压数据，所述电力监控装置用于对所述电力数据进行监控，若发现电流数据异常时，则控制所述主基站的所述直流供电系统停止输出以中断对子基站的供电。
本实用新型还公开了一种电源远程输送系统，包括，
混合光缆，所述混合光缆具有电力传输线、光信号传输线及信号线；
适配器，所述适配器设置于所述主基站，所述适配器具有第一电能转换模块以及通信模块；所述第一电能转换模块与直流供电系统连接，将所述直流供电系统输出的低压直流电转换成高压电并输入到所述电力传输线；所述通信模块与位于所述主基站的电力监控装置连接；
接入装置，所述接入装置设置于所述子基站，所述接入装置具有第二电能转换模块以及通信接口；所述第二电能转换模块与所述电力传输线连接，用于接收所述高压电并将所述高压交流电转换成低压直流电以对所述子基站进行供电；所述通信接口通过所述信号线、所述通信模块与所述电力监控装置连接。
进一步地，所述混合光缆的截面由内向外包括：
电力传输线；
设置于所述电力传输线周围的所述光信号传输线以及所述信号线；
包覆在所述光信号传输线以及所述信号线外侧的环形的导电层；以及
设置在所述导电层外侧的绝缘层。
进一步地，
所述第一电能转换模块具有DC升压模块以及与所述DC升压模块连接DC/AC逆变模块，所述DC升压模块用于对所述低压直流电Ⅰ进行第一次升压，所述DC/AC逆变模块用于对经第一次升压的所述低压直流电Ⅰ进行第二次升压以及直流转交流转换，形成高压交流电；
所述第二电能转换模块具有AC/DC变换模块以及与所述AC/DC变换模块连接的DC降压模块，所述AC/DC变换模块用于对所述高压交流电进行第一次降压以及交流转直流转换；所述DC降压模块用于对经第一次降压和交流转直流转换的所述高压交流电进行第二次降压，形成所述低压直流电Ⅱ。
本实用新型的有益效果在于：
(1)5G网络普及新的基站建设中，本实用新型无需再新建供电系统为子基站提供电力，可通过从主基站供电系统获得电力能源，减少了供电系统的建设成本，也减少了蓄电池维护、维修、管理成本，并且，施工简单、简洁，提高基站覆盖建设速度；
(2)本实用新型通过一个电力监控装置实现主基站对若干个子基站供电的管理，
使各个基站得到综合有效的统一管理，避免传统方分布基站管理的杂乱，提高基站管理的有效性，同时节省人力物力；
(3)本实用新型的混合光缆中电力传输采用高电压电力的方式传输，采用此方式传输的电缆相对于低压传输方式，电缆线导线直径大大减小，缆线制作所需的材料也大大减少，降低工程施工难度、降低工程材料成本。
附图说明
图1是本实用新型一种分布式移动通信基站实现原理结构示意图；
图2是本实用新型一个实施例中级联应用连接示意图；
图3是本实用新型中混合光缆截面结构示意图；
图4是本实用新型中电源远程输送系统结构示意图。
图中：1-电力传输线、2-信号线、3-光信号传输线、4-导电层、5-绝缘层、6-混合光缆、7-主基站、11-DC升压模块、12-DC/AC逆变模块、13-AC/DC变换模块、14-DC降压模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参见图1，本实用新型一种分布式移动通信基站，包括主基站7、电源远程输送系统(未标号)以及分别与所述主基站7并联的多个子基站。
所述主基站7具有直流供电系统以及与所述直流供电系统连接的电力监控装置(未图示)；所述直流供电系统包括如图1所示的整流器和蓄电池，所述整流器用于将外界交流电转换成48V的低压直流电Ⅰ，当外界供电异常时，由蓄电池暂时供电。
请参照图1-图3，所述电源远程输送系统具有混合光缆6、适配器以及接入装置(未标号)。
所述混合光缆6其圆形截面由内向外包括：
电力传输线1；设置于所述电力传输线1周围的若干条光信号传输线3以及信号线2；包覆在所述光信号传输线3以及所述信号线2外侧的环形的导电层4；以及设置在所述导电层4外侧的绝缘层5。
所述适配器设置于所述主基站7，所述适配器具有第一电能转换模块以及通信模块；所述第一电能转换模块与所述直流供电系统连接，将所述直流供电系统输出的低压直流电转换成高压电并输入到所述电力传输线1；所述通信模块与所述电力监控装置连接。
请参照图4，本实施例中，所述第一电能转换模块由DC升压模块11以及与所述DC升压模块11连接DC/AC逆变模块12组成；所述DC升压模块11用于对所述直流供电系统输出的48V的低压直流电Ⅰ进行第一次升压，形成300V的直流电；所述DC/AC逆变模块12将第一次升压后的直流电转换成2500V的高压交流电，并通过混合光缆6的电力传输线1送到远端的子基站中。
在其它实施例中，可将低压直流电Ⅰ升压为高压直流电，再通过混合光缆6将高压直流电传输给子基站，经过子基站的降压装置降压至用电设备适用的电压后，供给子基站用电设备使用。
所述DC/AC逆变模块12逆变输出的电压、频率、波形不受限制，DC/AC逆变模块12能调整输出的高压交流电的电压、频率、波形等参数，模块器件的耐压等级要求不高，体积小，成本比较低。
所述接入装置设置于所述子基站，所述接入装置具有第二电能转换模块以及通信接口；所述第二电能转换模块与所述电力传输线1连接，用于接收所述高压交流电并将所述高压交流电转换成低压直流电Ⅱ对所述子基站进行供电。
本实施例中，所述第二电能转换由AC/DC变换模块13以及与所述AC/DC变换模块13连接的DC降压模块14组成。所述AC/DC变换模块13用于将2500V的高压交流电转换成300V的直流电，所述DC降压模块14用于将300V的直流电转换成48V的低压直流电Ⅱ，以给子基站的用电设备供电。所述子基站获得所述主基站供电后，也可通过混合光缆6为下一级子基站供电。
所述AC/DC变换模块13采用工频或者高频变压器结合整流电路获得直流输出，能把高压交流电转换为280V～380V的直流电，具有体积小、成本低的特点。
所述子基站设有电力数据采集单元(未图示)，所述电力数据采集单元用于采集所述主基站对所述子基站提供的低压直流电Ⅱ的电力数据，所述电力数据包括电流数据以及电压数据等。所述电力监控装置通过所述通信接口与所述电力数据采集单元连接，所述电力监控装置用于对所述电力数据进行监控，若发现异常(如电流数据异常)，则控制所述主基站的所述直流供电系统停止输出以中断对子基站的供电。
本实用新型所述子基站可通过通信接口将监控信息如告警信息、控制信号等传输回主基站7的所述电力监控装置，从而对子基站的供电进行监控。
本实用新型的有益效果在于：
(1)主基站7通过混合光缆6为子基站的用电设备供电，子基站也可通过混合光缆6为下一级子基站供电，从而子基站无需再新建供电系统为其供电，从而减少了供电系统的建设成本，同时也减少了蓄电池维护、维修、管理成本。
(2)子基站通过混合光缆6将电力数据采集单元采集到的电力数据送回到主基站7的电力监控装置，并且下一级子基站同样也可以通过混合光缆6将电力数据反馈到上一级基站。通过一个电力监控装置实现主基站对若干个子基站供电的管理，使各个基站得到综合有效的统一管理，避免传统方分布基站管理的杂乱，提高基站管理的有效性，同时节省人力物力。
(3)主基站7一般采用48V通信电源，子基站用电负荷额定功率为2KW，通信传输距离500米为例。
传统情况下，主基站7的48V通信电源需要通过导线为子基站用电负荷提供2KW电能，电缆承担的负荷电流为42A，一般铜导线的安全载流量为5～8A/mm2，由此计算，铜导线的截面积为5.25～8.4mm2时，才能安全承载此负荷电流。要完成主基站7向子基站传输电力能源，需要制作一对500米长的铜导线，至少需要46.72kg铜材，市场上铜材价格大概为52000/吨，那么该铜导线需要成本约为2430元。
本实用新型的电力线路采用高电压的传输方式，可以将主基站7的48V通信电源经过混合光缆6的适配器升压至2KV高压通过铜导线传输至子基站，经降压后供给用电负荷。导线只需要承载1A的负荷电流就能传输2KW的电能，同上述算法，那么铜导线的截面积约为0.125～0.2mm2，制作一对500米的铜导线至多需要1.78kg铜材，投入的金属成本约为93元。
对比以上两种传输方式，在相同传输距离，传输相同功率电能的条件下，传统情况，电缆线导线直径大，电缆线的金属成本高，本实用新型的电力线路采用高电压传输，线缆的直径相对于传统远远小的多，每制作一对500米的铜导线，至少可以节省2430-93＝2337元。未来5G网络的普及，基站的建设数量大大增加，通过应用本实用新型混合光缆6，可以节省一笔巨大的金属成本投入，其对降低基站建造成本也起到重要作用。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种分布式移动通信基站，其特征在于，包括主基站、电源远程输送系统以及分别与所述主基站并联的多个子基站；
所述主基站具有直流供电系统以及与所述直流供电系统连接的电力监控装置；
所述电源远程输送系统具有混合光缆、适配器以及接入装置；
所述混合光缆具有电力传输线、光信号传输线及信号线；
所述适配器设置于所述主基站，所述适配器具有第一电能转换模块以及通信模块；所述第一电能转换模块与所述直流供电系统连接，将所述直流供电系统输出的低压直流电Ⅰ转换成高压电并输入到所述电力传输线；所述通信模块与所述电力监控装置连接，并且通过所述信号线连接位于所述子基站的通信接口；
所述接入装置设置于所述子基站，所述接入装置具有第二电能转换模块以及所述通信接口；所述第二电能转换模块与所述电力传输线连接，用于接收所述高压电并将所述高压电转换成低压直流电Ⅱ以对所述子基站进行供电；
所述子基站设有电力数据采集单元，所述电力数据采集单元用于采集所述主基站对所述子基站提供的低压直流电Ⅱ的电力数据；所述电力监控装置通过所述通信接口与所述电力数据采集单元连接，所述电力监控装置用于对所述电力数据进行监控，若发现异常，则控制所述主基站的所述直流供电系统停止输出。
2.如权利要求1所述的分布式移动通信基站，其特征在于，所述混合光缆的截面由内向外包括：
所述电力传输线；
设置于所述电力传输线周围的所述光信号传输线以及所述信号线；
包覆在所述光信号传输线以及所述信号线外侧的环形的导电层；以及
设置在所述导电层外侧的绝缘层。
3.如权利要求1所述的分布式移动通信基站，其特征在于，
所述第一电能转换模块具有DC升压模块以及与所述DC升压模块连接DC/AC逆变模块，所述DC升压模块用于对所述低压直流电Ⅰ进行第一次升压，所述DC/AC逆变模块用于对经第一次升压的所述低压直流电Ⅰ进行第二次升压以及直流转交流转换，形成高压交流电；
所述第二电能转换模块具有AC/DC变换模块以及与所述AC/DC变换模块连接的DC降压模块，所述AC/DC变换模块用于对所述高压交流电进行第一次降压以及交流转直流转换；所述DC降压模块用于对经第一次降压和交流转直流转换的所述高压交流电进行第二次降压，形成所述低压直流电Ⅱ。
4.如权利要求3所述的分布式移动通信基站，其特征在于，所述低压直流电为48V的直流电，经过所述DC升压模块升压后形成280V-380V的直流电，经过所述DC/AC形成电压为2000V-2500V的所述高压交流电。
5.如权利要求1所述的分布式移动通信基站，其特征在于，所述直流供电系统具有整流器以及与所述整流器并联的蓄电池，所述整流器将外部输入的交流电转换成所述低压直流电Ⅰ。
6.如权利要求1所述的分布式移动通信基站，其特征在于，所述电力传输线的截面为0.125～0.2mm2。
7.如权利要求1所述的分布式移动通信基站，其特征在于，所述电力数据包括电流数据以及电压数据，所述电力监控装置用于对所述电力数据进行监控，若发现电流数据异常时，则控制所述主基站的所述直流供电系统停止输出以中断对子基站的供电。
8.一种电源远程输送系统，其特征在于，包括，
混合光缆，所述混合光缆具有电力传输线、光信号传输线及信号线；
适配器，所述适配器设置于主基站，所述适配器具有第一电能转换模块以及通信模块；所述第一电能转换模块与直流供电系统连接，将所述直流供电系统输出的低压直流电转换成高压电并输入到所述电力传输线；所述通信模块与位于所述主基站的电力监控装置连接；
接入装置，所述接入装置设置于子基站，所述接入装置具有第二电能转换模块以及通信接口；所述第二电能转换模块与所述电力传输线连接，用于接收所述高压电并将所述高压电转换成低压直流电以对所述子基站进行供电；所述通信接口通过所述信号线、所述通信模块与所述电力监控装置连接。
9.如权利要求8所述的电源远程输送系统，其特征在于，所述混合光缆的截面由内向外包括：
所述电力传输线；
设置于所述电力传输线周围的所述光信号传输线以及所述信号线；
包覆在所述光信号传输线以及所述信号线外侧的环形的导电层；以及
设置在所述导电层外侧的绝缘层。
10.如权利要求8所述的电源远程输送系统，其特征在于，所述第一电能转换模块具有DC升压模块以及与所述DC升压模块连接DC/AC逆变模块，所述DC升压模块用于对所述低压直流电Ⅰ进行第一次升压，所述DC/AC逆变模块用于对经第一次升压的所述低压直流电Ⅰ进行第二次升压以及直流转交流转换，形成高压交流电；所述第二电能转换模块具有AC/DC变换模块以及与所述AC/DC变换模块连接的DC降压模块，所述AC/DC变换模块用于对所述高压交流电进行第一次降压以及交流转直流转换；所述DC降压模块用于对经第一次降压和交流转直流转换的所述高压交流电进行第二次降压，形成所述低压直流电Ⅱ。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110518696A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-29 | 广州泓泉能源科技有限公司 | 一种分布式移动通信基站及其电源远程输送系统 |
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2019
- 2019-08-12 CN CN201921298904.1U patent/CN211530849U/zh active Active
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| CN110518696A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-29 | 广州泓泉能源科技有限公司 | 一种分布式移动通信基站及其电源远程输送系统 |
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