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艾默生网络能源室内覆盖供电解决方案和新风一体化基站空调
引言
基站是3G网络重要的基础设施，3G牌照下发之后，运营商的基站建设速度明显加快，尤其是对室内覆盖相关设备和基站空调的需求更多、要求更高。一方面，随着3G业务的展开，在实际环境中存在着大量高业务量且无线传播环境恶劣或难以设立基站的区域，例如政府机关、酒店、商场、超市、写字楼、地下停车场等，这些区域难以通过室外站达到很好的覆盖，因此，对这些区域提供良好的室内无线信号覆盖成为了3G网络建设的当务之急，而这一环节的基础则是室内覆盖的供电保障系统建设。另一方面，在基站制冷方面，由于基站环境恶劣，一般空调难以胜任，而且由于基站数量众多，能耗问题非常突出，因此运营商对高性能和高能效的空调产品的需求也大大增加。
作为通信行业网络能源设备和解决方案的主流供应商，面对3G网络建设的现实需求，艾默生网络能源推出了一系列具有针对性的产品和解决方案，比如涵盖宏基站、分布式基站以及室内覆盖的3G基站供电解决方案、EPC系列和PS系列小型化通信电源产品、新风一体化基站空调等。这些产品和解决方案已经在3G网络中广泛使用，并得到了运营商的高度认可。以下我们以艾默生网络能源为湖北电信提供的室内覆盖解决方案和新风一体化空调为例，对艾默生相关产品对于3G建设的价值作一阐述。
1. 室内覆盖及其供电系统
室内覆盖，就是利用室内分布系统，将基站的信号通过无线/有线的方式直接引入到室内的每一个区域，再通过小型天线将基站信号发送出去，使室内各个地方都能得到均匀分布的信号，从而达到消除室内覆盖盲区、抑制干扰的目的，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的室内信号，使用户在室内也能享受到高质量的移动通信服务。
根据信源不同，室内分布系统可分为宏基站、微基站、拉远型基站和直放站四种。一体化宏蜂窝信源主要应用在话务量高、覆盖区域大、具备机房条件的高档写字楼、大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物；微蜂窝信源主要应用在中等话务量、中小型建筑物；拉远型信源为大容量基站，主要应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤其适合建筑群的覆盖；直放站信源主要应用在覆盖区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所。
在3G室内覆盖解决方案中，基于BBU（Building Baseband Unit，室内基带处理单元）+ RRU（Remote Radio Unit，射频拉远单元）形式的室内分布式基站具有成本低、扩容方便、设备体积小、工程建设便捷、配置灵活等特点，因此应用越来越广泛，是室内覆盖的主流模式。在这种模式下，BBU作为基带池为室内提供所需的容量资源，为了便于接入光线网络，一般集中放置在大楼的布线机房；而RRU则分布于各楼层，与天线实现最终的网络覆盖。BBU与RRU之间采用光纤传输，RRU再通过同轴电缆及功分器（耦合器）等连接至天线。由于RRU的分散性，3G室内覆盖的供电方案呈现出差异性。
根据RRU供电方式的不同，艾默生网络能源的室内覆盖供电解决方案分为RRU集中供电及独立供电两种类型。1） 在RRU集中供电的方案中，又可分为直流远供和交流远供两种解决方案。在直流远供解决方案中，所有RRU由同一个通信电源提供-48V直流供电，适于短距离供电。交流远供解决方案中，所有RRU由同一UPS提供220V交流供电，BBU使用-48V直流通信电源供电。该方案可保证BBU的不间断供电要求，加之母线压降及线损较低，适宜较长距离供电。
在RRU独立供电方案中，直流型RRU使用安装方式灵活的小容量通信电源供电，交流型RRU则可选用就近接入楼宇220V交流市电或采用小容量UPS的供电方式。由于市电接入方案无法保证RRU不间断供电，因此采用交流市电直接向RRU供电对楼宇市电条件要求较高。在以上两种供电方式中，BBU与通信电源系统可安置于楼宇通信机房内，如果通信电源机柜内置用户空间，还可将BBU安装于机柜之中。在RRU采用直流远供方案时，其直流通信电源可同时满足BBU和RRU的供电需求。
2. 艾默生为湖北电信打造室内覆盖供电解决方案
在湖北电信C网室内覆盖解决方案中，艾默生网络能源根据其BBU+RRU形式的室内分布式基站网络系统的具体情况，对供电系统进行了灵活配置，组合成最优化的供电方案：在建筑物高度较低的商业办公楼或文化场馆等地采用了RRU集中供电解决方案；在一些较高的楼层则采取了RRU集中供电与独立供电相结合的解决方案。
艾默生EPC小型化电源
具体而言，艾默生网络能源提供的EPC系列小型化电源系统放置于楼宇的通信机房、弱电井、楼道。针对较低建筑的室内覆盖，各楼层的RRU与BBU共同采用EPC综合式电源系统提供的-48V直流电源；针对较高大楼的室内覆盖，因较低楼层的RRU靠近BBU，因此RRU可与BBU使用同一套EPC综合式电源系统，而在较高的楼层，由于RRU远离BBU，则在楼层的中部根据实际需求安装几套壁挂式电源，就近进行独立供电，采用EPC系列小型化电源综合解决了3G网络中集中供电和独立供电的问题。
在湖北电信C网室内覆盖供电方案实施过程中，艾默生网络能源综合考虑了传输过程中电能的损耗，以及室内场强对电能的需求，实现了室内覆盖供电方案的最优化。首先，在室内覆盖供电解决方案中都会涉及到电缆的拉远距离，拉远距离和线路压降、损耗以及线径有关，需通过具体计算得出。艾默生网络能源综合考虑了线路压降和线路损耗，从而能够根据现实需求提供相应的供电解决方案，还为系统的电能需求及节能降耗问题提供良好的理论依据。
其次，根据3G建设业务发展的特点，在该供电方案设计过程中，充分考虑1个BBU与多个RRU设备的扩容组合，所配置的系统容量不仅满足现有负载需要，还考虑了将来带载能力的扩展、新业务增加、多种覆盖模式综合供电等，预留容量扩展的空间。第三，由于室内覆盖安装环境的多样性，为了保证电源系统能够在湖北电信项目中各种条件下都能够可靠、安全运行，艾默生网络能源提供的电源系统具有高等级的IP防护能力，并配置有先进PWM智能温度控制单元。
在具体设备方面，此次湖北电信室内覆盖部分采用的电源为艾默生EPC4860/1000-FA1一体化电源系统。该电源系统集成了交流配电、直流配电、整流、远程监控、温度控制等功能。其中，电源系统具有IP45的防水、防尘功能以及出色的防潮、防盐雾、防霉菌等能力，能够为内部的通信电源系统提供无微不至的安全保护，使得系统不仅能够在阴暗潮湿、高温密闭的地下室和多尘、多水的楼道敞开式环境可靠运行，还能够直接应用在恶劣的户外环境中。该系统配置艾默生高性能、高可靠整流模块，能够承受电网-60%至+40%的电压波动以及较为频繁的断电现象，并且可以在-20℃到+50℃的环境温度下正常工作；配置的监控模块具有完善的蓄电池管理功能、自动保护和告警功能。该电源系统采用专用防盗锁，需要专用钥匙才能开门进行操作，很大程度减少人为破坏。系统还有电池安装空间，不仅可以在电源系统外配置电池组，也可以选择在电源系统内置电池。在建设上，该电源系统体积非常小，安装方式灵活，支持挂墙、抱杆、H杆平台、楼顶平台贴面安装；便于快速安装，能在最短的建设周期以最快的速度投入商业运行，并且易于搬迁，重复利用，为客户降低了运营成本。
3. 艾默生为湖北电信提供新风一体化基站空调
湖北电信C网的升级和改扩建项目涉及的作业网点数量较多，且分布广泛、环境复杂，使得该项目对制冷设备提出了更加严格的要求。在人口密集的闹市区，安装在楼顶的基站，机房因噪音问题遭周围居民投诉的事件屡见不鲜，因此在该项目中，湖北电信要求所选空调产品必须达到一定的噪声指标；在无人值守的户外机房，空调室外机被盗的现象时有发生，因此空调自身的防盗问题也是该项目重点考虑的因素。此外，在节能减排的背景下，湖北电信积极响应国家的节能减排政策，要求所选设备都是节能型产品。经过全方位的考察，湖北电信对艾默生网络能源的新风一体化空调给与了高度认可，最终批量应用该产品。
艾默生新风一体化空调
新风一体化空调是针对3G基站、通信基站、小型传输机房、小型接入网机房等小型通信机房而打造，利用室外自然冷源、实现节能设计而开发的一体化小型机房专用空调产品。该产品很好地满足了湖北电信的需求。
艾默生网络能源的新风一体化空调具有以下突出特点。首先，一体化设计，无室外机，安装简便（无需冷媒管路安装），彻底解决室外机被盗问题；同时多种安装附件，适合不同室外环境应用。其次，采用先进的微电脑控制器，室外温度达到一定范围时可关闭压缩机，将室外空气经过过滤直接送入机房进行制冷，达到节能的目的。第三，大风量、小焓差设计，满足专业机房需要；采用高效稳定的涡旋式压缩机,保障产品的高寿命、高能效比，体现专用空调的高可靠性与适应性。此外，配备标准监控接口，可接入用户监控系统实施远程监控；多台机组可实现群控管理功能。该产品有多种制冷量机组，具备单冷、加热等不同配置，三相380V输入电源。
该产品在节能方面可采用新风模式和休眠模式，具有突出优势。一方面，艾默生新风一体化空调在室内外温差达到设定值时可自动关闭压缩机，开启新风送风模式，通过引入经过过滤的新风对机房进行冷却，并且根据室外温度自动调节风门开启度，有效降低了机房能耗，实现节能运行。针对全国不同地区，艾默生新风一体机与基站常用的舒适性空调比较，节能率达22%～47%。另一方面，通过选用艾默生特有的节能卡，艾默生新风一体化空调可在运行中启用“休眠模式”。在此模式下，节能卡安装在机房内发热量相对较大的机柜内，当机房环境温湿度达到设定值时不仅停止压缩机运行，同时也将风机休眠。机房环境温度升高时，空调机组通过节能卡收集机柜中实时的温、湿度信号，当达到开启需求时再启动压缩机和风机。在此模式下，空调在无运行需求时，同时休眠风机，减小风机无谓做功，同时也避免了风机的发热，在节能方面一举两得。
结语
从目前的3G市场来看，室内覆盖承载了80%的业务量，室内覆盖建设的重要性不言而喻。艾默生网络能源的室内覆盖供电解决方案，以其灵活性和产品的高性能、高节能特性，不仅确保了湖北电信C网室内覆盖的良好效果，使用户拥有一个良好通话环境和数据业务应用环境，而且也体现了通信行业节能降耗的建网理念。艾默生新风一体化基站空调，则代表了业界基站空调的最新技术，尤其是其独特的节能设计，适应了当前绿色3G的发展，有力地支持了湖北电信精品C网的打造。
艾默生室内覆盖供电解决方案和新风一体化基站空调在湖北电信的应用，只是艾默生网络能源3G应用的两个范例。此外，艾默生室内覆盖解决方案还为重庆移动等客户所采用，新风一体化空调机组在河北电信、广东电信、广东移动、陕西移动、安徽电信等地也都得到了广泛的应用，并得到客户的一致认可；其他3G网络能源产品也都为各大运营商广为采用。艾默生网络能源完善的解决方案和性能卓越的产品，不仅满足了3G网络建设过程中用户的不同需求，而且也推动了该领域网络能源技术的发展，完美诠释了公司“关键业务全保障TM”的理念。
关于艾默生网络能源
艾默生网络能源是Emerson所属业务品牌（纽约证券交易所股票代码：EMR），是“关键业务全保障TM”的全球领导者，为通信网络、数据中心、医疗保健和工业设施提供从网络到芯片全方位的保障。艾默生网络能源在交直流电源、精密制冷、嵌入式计算和电源、一体化机架和机柜、转换开关、动力和环境监控、连接、太阳能和风能等领域为客户提供不断创新的解决方案和专业技术。所有的解决方案在全球范围内均能得到本地的艾默生网络能源专业服务人员的全面支持。如欲了解艾默生网络能源的产品和服务详情，请浏览 www.emersonnetwork.com.cn。
关于艾默生
总部位于美国密苏里州圣路易斯市的 Emerson 公司（纽约证券交易所股票代码：EMR）是一家全球领先的公司，该公司将技术与工程相结合，在网络能源、过程管理、工业自动化、环境优化技术及家电和工具等领域为客户提供创新性的解决方案。公司在 2008 财年的销售额达 248亿美元,并且位列《财富》美国500强第94位。