Lorsque les signaux 5G pénètrent dans les immeubles urbains et atteignent les zones rurales reculées, peu de gens prêtent attention au « noyau énergétique derrière tout ça — le système d'alimentation de la station de base Parmi les nombreuses considérations de conception de ces systèmes, la redondance de la capacité d'alimentation électrique se distingue comme un élément fondamental pour garantir une communication fiable.

Avec l'augmentation significative de la consommation électrique des stations de base 5G et l'expansion constante des scénarios de service, la redondance de l'alimentation électrique n'est plus une option. — Il s'agit d'un facteur clé déterminant si une station de base peut fonctionner de manière continue et fiable.

Qu’est-ce que la redondance de capacité électrique ?

La redondance de la capacité d'alimentation consiste à concevoir un système d'alimentation de station de base avec une capacité de sortie nettement supérieure à la charge maximale prévue. Elle comprend également des modules d'alimentation de secours afin de garantir un fonctionnement stable en cas de défaillance d'un module principal ou de pic de consommation.

Imaginez que vous installiez chez vous un interrupteur principal dont la capacité dépasse vos besoins quotidiens en électricité. Même si plusieurs appareils à forte consommation fonctionnent simultanément, le système continue de fonctionner sans disjonction. Pour les stations de base, ce système… capacité supplémentaire prévient les temps d'arrêt des équipements et les interruptions de service dues à une alimentation électrique insuffisante.

Pourquoi la redondance est importante à l'ère de la 5G

Dans les réseaux 4G, la consommation électrique d'un seul site variait généralement de 300 – Avec une puissance de 500 W, la redondance est moins cruciale. Cependant, la 5G a bouleversé la donne :

La consommation sur un seul site atteint souvent 1000 – 2000W.

Les charges de pointe pour les stations équipées de la technologie Massive MIMO peuvent dépasser 3000 W.

Les données de terrain fournies par les opérateurs montrent que les stations de base 5G non redondantes ont subi plus de 12 brèves interruptions par an lors des pics d'activité, chacune durant 1 – 3 secondes — suffisamment pour interrompre des milliers d'appels et de connexions de données. En revanche, les stations dotées d'une capacité de 1,5 × La redondance de l'alimentation électrique n'a signalé aucune panne liée à l'alimentation, les plaintes des utilisateurs ayant diminué de 92 %.

La redondance protège contre les fluctuations de charge et les mises à niveau.

La demande en énergie des stations de base est très dynamique :

Les périodes de faible demande (tôt le matin, tard le soir) peuvent n'utiliser que 40 % de la puissance de pointe.

Aux heures de pointe, la consommation peut augmenter de façon spectaculaire.

Sans redondance, des pics de charge soudains — comme des pannes de stations voisines ou un accès massif des utilisateurs — peut surcharger le système. Dans un centre urbain, une station non redondante est tombée en panne lors d'un pic d'activité, provoquant une interruption de service de 3 heures et affectant trois stations voisines, ce qui a engendré des pertes directes de plus de 15 000 $.

Par ailleurs, la modernisation des stations de base souligne l'importance de la redondance. Nombre d'entre elles démarrent avec un équipement minimal et ajoutent progressivement des opérateurs ou des capacités de calcul en périphérie. Sans redondance planifiée, les mises à niveau nécessitent le remplacement de l'ensemble du système d'alimentation, entraînant des interruptions de service et des coûts élevés. En revanche, les stations disposant de 30 % de capacité supplémentaire peuvent intégrer de nouveaux équipements en moins d'une heure, ce qui représente un gain de temps et d'argent considérable.

Principales stratégies de redondance

1. Redondance du module N+X

La solution la plus répandue.

N = nombre de modules nécessaires pour la charge actuelle

X = nombre de modules de sauvegarde (X ≥ 1)

Exemple : Une station avec une charge de pointe de 2 000 W utilisant des modules de 500 W :

N = 4 modules pour la charge de pointe

La configuration N+1 ajoute un module de secours, pour une capacité totale de 2 500 W.

En cas de défaillance d'un module, le système de secours prend le relais en quelques millisecondes, garantissant une alimentation continue. Ses avantages incluent la flexibilité, le remplacement à chaud des modules et un impact minimal sur la maintenance.

2. Puissance nominale surdimensionnée

Cette stratégie utilise un système électrique dont la capacité est nettement supérieure à la demande actuelle.

Exemple : Une station de 1500 W avec un système d'alimentation de 3000 W (redondance à 100 %)

Avantages : Prend en charge les mises à jour à long terme (5 – 8 ans) et des scénarios de charge extrême

Courant pour les gares critiques situées à proximité des lignes ferroviaires à grande vitesse ou des centres de commandement d'urgence.

Redondance en environnements extrêmes

Les températures extrêmes peuvent affecter la puissance de sortie :

Climats froids : le rendement du module peut chuter de 30 % à -20 °C. ° C

Climats chauds : La capacité supplémentaire favorise le refroidissement et prévient la surchauffe.

La redondance garantit un fonctionnement stable même dans des conditions environnementales difficiles, préservant ainsi la durée de vie des équipements et la fiabilité des communications.

Valeur à long terme de la conception redondante

La redondance électrique n'entraîne pas de frais supplémentaires. — c'est un investissement :

Réduit jusqu'à 70 % les coûts annuels de gestion des pannes.

Prolonge la durée de vie de l'équipement de 3 – 5 ans

Prépare les réseaux à la 6G et aux futures applications à forte demande.

Des appels vidéo quotidiens aux communications d'urgence en cas de catastrophe, la redondance de l'alimentation électrique garantit discrètement la fiabilité des réseaux 5G. Dans une économie numérique de plus en plus dépendante des communications, la redondance n'est plus une option. — C'est une exigence fondamentale pour toute station de base.

Conclusion:

La redondance de l'alimentation électrique est le fondement invisible d'un fonctionnement fiable des stations de base. En concevant des systèmes dotés de capacités supplémentaires et de modules de secours, les opérateurs garantissent un service stable et continu, se protègent contre les fluctuations environnementales et de charge, et pérennisent leurs réseaux pour les générations technologiques futures.