Wenn 5G-Signale städtische Hochhäuser durchdringen und abgelegene ländliche Gebiete erreichen, schenken nur wenige Menschen dem „ Energiekern dahinter — das Stromversorgungssystem der Basisstation Unter den vielen Designüberlegungen für diese Systeme sticht die Redundanz der Stromkapazität als Eckpfeiler für die Gewährleistung einer zuverlässigen Kommunikation hervor.

Angesichts des deutlich steigenden Stromverbrauchs von 5G-Basisstationen und der ständigen Erweiterung der Einsatzszenarien ist redundante Stromversorgungskapazität nicht mehr optional. — Es ist ein entscheidender Faktor dafür, ob eine Basisstation kontinuierlich und zuverlässig funktionieren kann.

Was versteht man unter Redundanz der Stromkapazität?

Redundante Stromversorgung bedeutet, ein Stromversorgungssystem für Basisstationen mit einer deutlich höheren Ausgangsleistung als der maximal zu erwartenden Last auszulegen. Dazu gehören auch Backup-Stromversorgungsmodule, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten, falls ein primäres Modul ausfällt oder Lastspitzen auftreten.

Stellen Sie sich das so vor wie einen Hauptschalter in Ihrem Haus, der den täglichen Strombedarf übersteigt. Selbst wenn mehrere leistungsstarke Geräte gleichzeitig laufen, funktioniert das System ohne Auslösung. Für Basisstationen gilt dies. zusätzliche Kapazität verhindert Geräteausfallzeiten und Serviceunterbrechungen aufgrund unzureichender Stromversorgung.

Warum Redundanz im 5G-Zeitalter wichtig ist

In 4G-Netzen lag der Stromverbrauch eines einzelnen Standorts typischerweise zwischen 300 und 100 Watt. – 500 W, wodurch Redundanz weniger wichtig wird. 5G hat die Situation jedoch verändert:

Der Verbrauch an einem einzelnen Standort erreicht oft 1000 – 2000 W.

Die Spitzenlasten von mit Massive MIMO ausgestatteten Stationen können 3000 W überschreiten.

Felddaten von Betreibern zeigen, dass nicht redundante 5G-Basisstationen während Spitzenzeiten mehr als 12 kurze Ausfälle pro Jahr verzeichneten, die jeweils 1 Minute dauerten. – 3 Sekunden — ausreichend, um Tausende von Anrufen und Datenverbindungen zu unterbrechen. Im Gegensatz dazu Stationen mit 1,5 × Durch die redundante Stromversorgung wurden keine Stromausfälle gemeldet, und die Beschwerden der Nutzer gingen um 92 % zurück.

Redundanz schützt vor Lastschwankungen und Upgrades

Der Strombedarf der Basisstation ist sehr dynamisch:

In Zeiten geringer Nachfrage (früher Morgen, späte Nacht) werden möglicherweise nur 40 % der Spitzenleistung genutzt.

Während der Spitzenzeiten kann der Verbrauch sprunghaft ansteigen.

Ohne Redundanz, plötzliche Lastspitzen — wie beispielsweise Ausfälle nahegelegener Stationen oder der Zugriff einer großen Anzahl von Nutzern — Das System kann überlastet werden. In einem Stadtkern fiel während einer Spitzenlastperiode eine nicht redundante Station aus, was zu einem dreistündigen Ausfall führte und drei benachbarte Stationen beeinträchtigte, wodurch direkte Verluste von über 15.000 US-Dollar entstanden.

Darüber hinaus verdeutlichen Basisstationsmodernisierungen die Bedeutung von Redundanz. Viele Stationen beginnen mit minimaler Ausstattung und erweitern diese schrittweise um weitere Netzbetreiber oder Edge-Computing-Funktionen. Ohne vorab geplante Redundanz erfordert eine Modernisierung den Austausch des gesamten Stromversorgungssystems, was zu Ausfallzeiten und hohen Kosten führt. Stationen mit 30 % zusätzlicher Kapazität können hingegen neue Geräte in weniger als einer Stunde integrieren und so Zeit und Kosten erheblich sparen.

Wichtigste Redundanzstrategien

1. N+X Modulredundanz

Die am weitesten verbreitete Lösung.

N = Anzahl der für die aktuelle Last benötigten Module

X = Anzahl der Backup-Module (X ≥ 1)

Beispiel: Eine Station mit einer Spitzenlast von 2000 W, die 500-W-Module verwendet:

N = 4 Module für die Spitzenlast

Die N+1-Konfiguration fügt ein Backup-Modul hinzu, die Gesamtkapazität beträgt 2.500 W.

Bei einem Modulausfall schaltet sich das Backup-System innerhalb von Millisekunden ein und gewährleistet so eine unterbrechungsfreie Stromversorgung. Zu den Vorteilen zählen Flexibilität, die Möglichkeit zum Austauschen der Module im laufenden Betrieb und ein minimaler Wartungsaufwand.

2. Überdimensionierte Nennleistung

Diese Strategie nutzt ein Stromversorgungssystem mit einer deutlich höheren Nennleistung als der aktuelle Bedarf.

Beispiel: Ein 1500-W-Kraftwerk mit einem 3000-W-Stromversorgungssystem (100 % Redundanz)

Vorteile: Unterstützt langfristige Upgrades (5 – 8 Jahre) und extreme Lastszenarien

Üblich für kritische Bahnhöfe in der Nähe von Hochgeschwindigkeitsstrecken oder Notfallzentralen

Redundanz in extremen Umgebungen

Extreme Temperaturen können die Leistung beeinträchtigen:

Kalte Klimazonen: Die Modulleistung kann bei -20 °C um 30 % sinken. ° C

Heiße Klimazonen: Zusätzliche Kapazität unterstützt die Kühlung und verhindert Überhitzung.

Redundanz gewährleistet einen stabilen Betrieb auch unter rauen Umgebungsbedingungen und erhält so sowohl die Lebensdauer der Geräte als auch die Zuverlässigkeit der Kommunikation.

Langfristiger Wert redundanter Konstruktion

Stromredundanz verursacht keine zusätzlichen Kosten. — Es handelt sich um eine Investition:

Reduziert die jährlichen Kosten für die Störungsbehebung um bis zu 70 %

Verlängert die Lebensdauer der Geräte um 3 – 5 Jahre

Bereitet Netzwerke auf 6G und zukünftige anspruchsvolle Anwendungen vor

Von alltäglichen Videoanrufen bis hin zur Notfallkommunikation in Katastrophenfällen – redundante Stromversorgungskapazitäten gewährleisten im Hintergrund die Zuverlässigkeit von 5G-Netzen. In einer zunehmend auf Kommunikation angewiesenen digitalen Wirtschaft ist Redundanz unerlässlich. — Es ist eine Grundvoraussetzung für jede Basisstation.

Abschluss:

Redundante Stromversorgungskapazität ist die unsichtbare Grundlage für einen zuverlässigen Basisstationsbetrieb. Durch die Entwicklung von Systemen mit zusätzlicher Kapazität und Backup-Modulen gewährleisten Betreiber einen stabilen, kontinuierlichen Betrieb, schützen sich vor Umwelteinflüssen und Lastschwankungen und machen ihre Netze zukunftssicher für kommende Technologiegenerationen.