Тел.: +86-18025912990 |Электронная почта: wst01@winsharethermal.com
Вы здесь: Дом » Новости » Блог » Тепловые проблемы базовых станций 5G

Тепловые проблемы базовых станций 5G

Просмотры:0     Автор:Pедактор сайта     Время публикации: 2022-02-21      Происхождение:Работает

Тепловые станции для базы 5G

В беспроводных технологиях пятого поколения представлен новый спектр, называемый миллиметровыми волнами (mmWave).mmWave может передавать данные со скоростью до 20 гигабит в секунду, что в 100 раз быстрее, чем современные сотовые сети.Базовые станции 5G должны быть расположены близко друг к другу, чтобы обеспечить полное покрытие ограниченной территории.Это приводит к ряду проблем при проектировании управления температурным режимом, которые будут обсуждаться ниже.


Что такое 5G?


Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) впервые определил пятое поколение беспроводной технологии в 2016 году. В 2018 году Сектор радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU-R) утвердил набор требований для новых глобальных стандартов.К ним относятся более высокие скорости передачи данных, меньшая задержка, экономия энергии, снижение затрат и большая емкость системы.По оценкам ITU-R, пиковые скорости передачи данных достигнут 20 гигабит в секунду (Гбит/с).

5G — это масштабное обновление беспроводной технологии четвертого поколения, обеспечивающее передачу данных со скоростью до 100 мегабит в секунду (Мбит/с).Эта технология используется в ноутбуках, смартфонах и других устройствах.Беспроводная технология пятого поколения будет передавать данные со скоростью до 20 Гбит/с, что в 100 раз быстрее, чем современные сотовые сети.Мир сходит с ума по этой новой технологии.


Введение в базовые станции 5G:


Базовые станции 5G — это небольшие сотовые сети радиодоступа (RAN).Они меньше традиционных макробазовых станций и имеют ограниченное покрытие.Это требует наличия множества базовых станций для обеспечения полного покрытия.

Высокая скорость передачи данных и низкая задержка беспроводной технологии 5G требуют нового типа базовой станции.Традиционная макробазовая станция не может обеспечить требуемый уровень обслуживания.Кроме того, количество макробазовых станций, необходимых для покрытия данной области, было бы непомерно дорогим.

Базовая станция малых сот является жизненно важным компонентом беспроводной инфраструктуры пятого поколения.Они дешевле в развертывании и требуют меньше энергии, чем традиционные макробазовые станции.Однако у них есть некоторые ограничения.Зона покрытия меньше, а скорость передачи данных ниже, чем у макробазовой станции.

Базовые станции 5G бывают двух типов:


Базовые станции макроса:


Это основы сети.Они расположены в районах с высоким спросом на услуги беспроводной связи, таких как центральные городские центры и торговые центры.Базовые макростанции обеспечивают покрытие на площади в несколько квадратных километров.Эти станции обеспечивают покрытие в районах, не охваченных сетью малых сот.Макробазовая станция развертывается централизованно и подключается к другим компонентам сотовой инфраструктуры с помощью оптоволоконного кабеля.


Микробазовые станции:


Базовые микростанции расположены в районах с меньшим спросом на услуги беспроводной связи, например, в сельской местности или пригородах.Микробазовые станции покрывают несколько квадратных метров и используют выделенный спектр, не используемый другими пользователями.

Микробазовая станция развертывается распределенным образом и подключается к другим компонентам сотовой инфраструктуры через беспроводные каналы связи.Важно отметить, что микробазовая станция не является заменой макробазовой станции.Вместо этого он обеспечивает покрытие в районах, где макробазовая станция была бы экономически нецелесообразна.


Ведущее оборудование базовой станции 5G AAU и BBU


Ведущим оборудованием для беспроводной базовой станции 5G является блок радиодоступа (AAU) и блок основной полосы частот (BBU).AAU отвечает за передачу и прием сигналов данных.BBU отвечает за обработку и управление трафиком в сети.

AAU состоит из нескольких компонентов, в том числе:


Радио:

Радио передает и принимает сигналы данных.Он преобразует цифровую информацию в аналоговый сигнал, передаваемый по радиоволнам.


Антенна:

Антенна передает и принимает РЧ-сигналы от пользовательских устройств.Он должен быть расположен в месте с прямой видимостью для пользователей.


Модем:

Модем отвечает за модуляцию и демодуляцию радиочастотных сигналов.Аналоговые сигналы передаются по радиоволнам из цифровых данных.Он также преобразует принятый аналоговый сигнал обратно в цифровую форму для обработки другими компонентами базовой станции.


Процессор:

Процессор отвечает за обработку цифровых данных.Он должен быть достаточно мощным, чтобы обрабатывать значительный трафик, который ежедневно проходит через базовую станцию.


Трансивер:

Приемопередатчик принимает и передает РЧ-сигналы от пользовательских устройств.Передавая по радиоволнам, он преобразует цифровые данные в аналоговый сигнал.

ББУ состоит из следующих компонентов:


Контроллер:

Контроллер отвечает за управление трафиком в сети.Он распределяет пропускную способность и обеспечивает доступ всех пользователей к необходимым ресурсам.


Объем памяти:

Базовые станции сохраняют данные для обработки в памяти.Он должен иметь большую пропускную способность, чтобы обрабатывать весь трафик, ежедневно проходящий через базовую станцию.


Интерфейс:

Интерфейс позволяет базовой станции подключаться к другим компонентам сотовой инфраструктуры.Он должен иметь высокую скорость передачи данных, чтобы обрабатывать весь трафик, ежедневно проходящий через базовую станцию.


Источник питания:

Блок питания обеспечивает электричеством все компоненты BBU.Базовым станциям требуется много энергии, поэтому устройство должно с ней справиться.

AAU и BBU соединены оптоволоконным кабелем.Оптическое волокно передает данные от одного компонента к другому на очень высоких скоростях.Это также позволяет использовать большие расстояния между компонентами, что необходимо для покрытия больших площадей беспроводными услугами.

Волоконная оптика состоит из трех частей: сердцевины, оболочки и покрытия.И AAU, и BBU должны располагаться в зонах прямой видимости между ними.


Энергопотребление базовой станции 5G:


Чтобы обеспечить покрытие большой площади, беспроводной базовой станции 5G требуется много энергии.Блок питания должен соответствовать требованиям высокой мощности AAU и BBU.Кроме того, базовая станция должна располагаться в районе, где она имеет доступ к надежному источнику электроэнергии.

Среднее энергопотребление беспроводной базовой станции пятого поколения составляет около 500 Вт.На это может повлиять количество выбранных антенн, а также тип обслуживаемой зоны покрытия.

Потребляемую мощность можно разделить на три основные категории:


Потребляемая вычислительная мощность:

Потребляемая вычислительная мощность — это энергия, необходимая для обработки данных.Для обеспечения покрытия большой площади требуется большая вычислительная мощность.

Это включает в себя модуляцию и демодуляцию сигнала, обнаружение и исправление ошибок, шифрование и дешифрование и другие задачи.Величина потребляемой вычислительной мощности зависит от объема трафика в районе, обслуживаемом базовой станцией.


Потребляемая мощность передачи:

Потребляемая мощность передачи — это энергия, необходимая для передачи сигналов от одного компонента к другому на очень высоких скоростях на большие расстояния по оптоволоконному кабелю или беспроводной линии связи, такой как LTE/LTE+.

Потребляемая мощность передачи зависит от того, насколько далеко друг от друга должен находиться каждый компонент, чтобы обеспечить покрытие нужной области.


Дополнительное энергопотребление:

Дополнительное энергопотребление — это энергия, необходимая для питания всех компонентов BBU.Сюда входят такие вещи, как контроллер, память, интерфейс и блок питания.Величина дополнительного энергопотребления зависит от количества компонентов, входящих в состав BBU, и их требований к питанию.

Для обеспечения покрытия большой площади требуется много энергии.Блок питания должен соответствовать требованиям высокой мощности как AAU, так и BBU.Кроме того, базовая станция должна располагаться в районе, где она имеет доступ к надежному источнику электроэнергии.


Проблемы с охлаждением базовой станции 5G:


Беспроводные базовые станции пятого поколения становятся все более сложными и, как следствие, выделяют больше тепла.Это создает множество проблем для разработчиков этих систем.

Одной из задач является обеспечение того, чтобы компоненты BBU не перегревались.Это можно сделать, используя жидкостные охлаждающие пластины для охлаждения AAU и BBU.Пластина с жидкостным охлаждением — это устройство, использующее жидкостное охлаждение для отвода тепла от электронных компонентов.

Жидкость прокачивается через маленькие трубки, встроенные в охлаждающую пластину.Тепло рассеивается в окружающий воздух, соединяя трубки с радиатором.

Еще одна проблема заключается в обеспечении того, чтобы пластины с жидкостным охлаждением соответствовали требованиям высокой мощности как AAU, так и BBU.Кроме того, они должны располагаться в месте, где у них есть доступ к надежному источнику охлаждающей жидкости, такой как вода или этиленгликоль.

При проектировании жидкостной охлаждающей пластины также следует учитывать ограничения по стоимости, весу и размеру.Жидкостные трубки, встроенные в охлаждающую пластину, должны быть достаточно гибкими, чтобы двигаться друг относительно друга, не вызывая повреждений или утечек.Кроме того, он не должен увеличивать вес и без того тяжелых компонентов, таких как антенны и аккумуляторы, используемые для резервного питания.


Решение для жидкостного охлаждения базовой станции 5G:


Одним из решений этих проблем является жидкостное охлаждение.Жидкостное охлаждение использует жидкость для отвода тепла от электронных компонентов, вырабатывающих слишком много тепла и рассеивающих его в другом месте, обычно в окружающий воздух или жидкость.

Это обеспечивает более высокую плотность мощности, поскольку нет необходимости в потоке воздуха через радиатор, который создает сопротивление и турбулентность.Жидкостное охлаждение также обеспечивает более тихую работу, поскольку жидкость не издает шума, когда движется по трубам на высоких скоростях, как воздух, продуваемый вентиляторами или другими устройствами, такими как ветряные турбины.

Решения с жидкостным охлаждением становятся все более популярными в ИТ-индустрии, поскольку они обладают многими преимуществами по сравнению с традиционными методами воздушного охлаждения, такими как более низкий уровень шума и более высокая надежность, поскольку жидкость в меньшей степени, чем воздушные потоки, вызывает турбулентность, которая со временем вызывает износ компонентов.

Кроме того, пластины с жидкостным охлаждением позволяют более эффективно использовать пространство, поскольку при нагревании жидкость занимает гораздо меньше места, чем воздух.Это важно для ограниченных сред, таких как центры обработки данных и беспроводные базовые станции.


Заключение:


В заключение можно сказать, что жидкостное охлаждение является жизнеспособным решением проблемы перегрева беспроводных базовых станций 5G.Жидкостное охлаждение обеспечивает более высокую плотность мощности благодаря его способности отводить тепло от электронных компонентов и рассеивать его в другом месте, не создавая сопротивления или турбулентности, которые возникли бы, если бы вместо этого использовался воздух.Упомянутые выше проблемы и решения следует учитывать при разработке системы жидкостного охлаждения для беспроводной базовой станции пятого поколения.





Расскажите мне о своем проекте
По любым вопросам по вашему проекту обращайтесь к нам, мы ответим вам в течение 12 часов, спасибо!
Send a message