新型節(jié)能CDMA網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)

1 概述

傳統(tǒng)的CDMA網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)受基站主設(shè)備對(duì)配套設(shè)備、環(huán)境需求的限制，需采用土建機(jī)房方式建設(shè)，并需配備大容量開關(guān)電源及電池、空調(diào)、傳輸?shù)扰涮自O(shè)備。單站投資大，一般山上的基站建設(shè)費(fèi)用在70萬~90萬元，且后期運(yùn)營(yíng)成本高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)基站單站年耗電量在15 000度左右，隨著CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷深入，基站能耗給企業(yè)帶來的運(yùn)營(yíng)成本壓力迅速增大。為了進(jìn)一步降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，降低基站的運(yùn)營(yíng)能耗成為越來越迫切的問題。

傳統(tǒng)的CDMA網(wǎng)絡(luò)基站機(jī)房建設(shè)成本主要由機(jī)房土建、桿塔基礎(chǔ)及外電引入，分別占37%、26%、37%左右。用電可以分為基站設(shè)備用電和機(jī)房環(huán)境用電。從目前傳統(tǒng)基站總用電量情況來看，通信設(shè)備用電量約占機(jī)房總用電量的35%,空調(diào)用電量約占機(jī)房總用電量的65%.

2 新型節(jié)能型CDMA網(wǎng)絡(luò)基站的建設(shè)措施

鑒于桿塔基礎(chǔ)的必不可少，要降低基站的建設(shè)成本，只能從機(jī)房土建、外電引入方面考慮，降低運(yùn)營(yíng)能耗可同時(shí)從設(shè)備用電和空調(diào)用電兩方面考慮。

2.1建設(shè)基帶池

所謂基帶池就是將一個(gè)基站的基帶部分集中放置。分布式基站的特點(diǎn)是基站設(shè)備的基帶與發(fā)射部分分離，且各部分的體積及所需線纜較傳統(tǒng)基站設(shè)備大幅減小，安裝條件靈活。韶關(guān)電信通過分析分布式基站的特點(diǎn)后認(rèn)為，由于分布式基站基帶部分的體積大幅縮小，新型的分布式基站非常適合集中放置。因此從2009年底開始，韶關(guān)電信在基站建設(shè)中提出了建設(shè)“基帶池”的概念，如圖1所示。具體來說就是將對(duì)環(huán)境及配套設(shè)施要求較高的基帶設(shè)備集中放置于傳統(tǒng)的土建機(jī)房或現(xiàn)有的綜合機(jī)房中，與其他設(shè)備共享電源、傳輸、空調(diào)等配套設(shè)備，同時(shí)通過射頻拉遠(yuǎn)技術(shù)將發(fā)射部分建設(shè)在覆蓋目標(biāo)區(qū)域，由此減少(甚至不需要)新建機(jī)房、電源、傳輸、空調(diào)等配套設(shè)施，從而降低了建設(shè)成本和周期，同時(shí)降低了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)能耗。由于綜合機(jī)房的傳輸網(wǎng)絡(luò)基本已成環(huán)，這樣也保證了基站傳輸?shù)陌踩?。這種建設(shè)模式已在武廣鐵路覆蓋以及2010年新建的基站中大量采用，取得了良好的效果。

2.2 鐵籠式基站

在新型節(jié)能基站建設(shè)的探索初期，韶關(guān)電信設(shè)計(jì)了室外鐵籠型基站，采用H桿+升高鐵籠或鐵塔+落地鐵籠的方式建設(shè)。這種方式不需建設(shè)機(jī)房，鐵籠與鐵塔一同設(shè)計(jì)，一同施工，縮短了建設(shè)周期。同時(shí)由于采用了RRU設(shè)備，不需配置大容量開關(guān)電源、電池、傳輸?shù)仍O(shè)備，節(jié)省配套投資，降低能耗。鐵籠型基站與傳統(tǒng)基站對(duì)比見表1.

隨著基站的投入運(yùn)行，這種基站防盜性能差的缺點(diǎn)逐漸凸現(xiàn)。韶關(guān)電信在2009年建設(shè)的鐵籠式室外站中，被盜20多個(gè)，不僅帶來了資產(chǎn)損失嚴(yán)重，也給基站的安全運(yùn)行帶來了極大的隱患。鑒于此，韶關(guān)電信又陸續(xù)提出并實(shí)踐了其他新型節(jié)能基站的建設(shè)方式。

2.3 建設(shè)無空調(diào)間機(jī)房

傳統(tǒng)的土建機(jī)房需要配置空調(diào)、大容量開關(guān)電源及電池，以保證機(jī)房環(huán)境滿足設(shè)備運(yùn)行要求。在2010年的基站建設(shè)中，韶關(guān)電信根據(jù)山區(qū)的特點(diǎn)，在通風(fēng)良好的山區(qū)進(jìn)行無空調(diào)間機(jī)房的建設(shè)。與傳統(tǒng)機(jī)房不同，無空調(diào)間機(jī)房不再設(shè)置空調(diào)間及安裝空調(diào)，而是在機(jī)房四周開設(shè)高低錯(cuò)位的通風(fēng)口，引入自然新風(fēng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行降溫。機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備主要為小型開關(guān)電源柜、RRU單元，因此只需配小容量電池，電池安裝在機(jī)柜中，以提高設(shè)備對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。在實(shí)際運(yùn)行中，7、8月機(jī)房?jī)?nèi)溫度為25~35 ℃，可滿足設(shè)備安全運(yùn)行要求。以往建設(shè)的封閉式機(jī)房，無空調(diào)情況下7、8月的最高溫度可達(dá)50℃。這種機(jī)房的建設(shè)投資約45萬元(含配套)，外電引入由以往的380 V改為220 V,降低了約20%的外電建設(shè)成本，總投資較傳統(tǒng)空調(diào)間機(jī)房節(jié)省在15萬元以上。通過估算，單站每年可節(jié)省約12 000度電，大幅降低了單站的運(yùn)營(yíng)成本，且仍具有土建機(jī)房的特點(diǎn)，防盜性能也大幅提高。

2.4 鐵塔升高平臺(tái)

針對(duì)以往鐵籠型室外基站座于地面或離地不高，不法分子偷盜難度低的問題，韶關(guān)電信充分利用鐵塔的特點(diǎn)，在室外鐵塔站點(diǎn)距地面5 m高處設(shè)置平臺(tái)，配以室外防盜型機(jī)柜，提高了基站的防盜性能，如圖2所示。同時(shí)，這種建設(shè)方式也不需要建設(shè)空調(diào)、大容量開關(guān)電源及電池，采用220 V外電，達(dá)到了減少投資、降低運(yùn)營(yíng)能耗的目的。

自2009年下半年以來，韶關(guān)電信在基站建設(shè)中大量采用了以上三種方式，其中基帶設(shè)備較集中的基帶池4個(gè)，無空調(diào)間機(jī)房22個(gè)，升高平臺(tái)1個(gè)，共節(jié)省投資約400萬元。目前普遍在網(wǎng)運(yùn)行6個(gè)月以上，共降低耗電13.8萬度以上，且無一被盜，達(dá)到了減少建設(shè)成本、節(jié)能降耗的目的。

在今后的基站建設(shè)中，韶關(guān)電信不僅將繼續(xù)推廣以上三種節(jié)能防盜型基站的建設(shè)，同時(shí)將進(jìn)行無空調(diào)型基站用作基帶池的可行性，改進(jìn)防盜型機(jī)柜的設(shè)計(jì)以提高防盜性能，無空調(diào)間機(jī)房向普通接入機(jī)房推廣的可行性等研究。

3 其他新型基站建設(shè)的有益探索

3.1利用市政設(shè)施建設(shè)基站

由于市區(qū)租用物業(yè)建設(shè)基站越來越難，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市區(qū)的市政設(shè)施越來越完善，在市區(qū)基站選址的過程中，韶關(guān)電信發(fā)現(xiàn)部分公共廁所的位置、設(shè)施都適合建設(shè)基站，于是通過與環(huán)衛(wèi)部門合作，利用市區(qū)公共廁所建設(shè)基站，避免了租用居民物業(yè)后引起的糾紛，解決了部分市區(qū)的物業(yè)租用問題。

3.2 水泥桿式基站安裝

在部分地理高度和覆蓋需求合適的站點(diǎn)，采用8 m或9 m水泥桿方式安裝，水泥桿由光纜專業(yè)在進(jìn)行光纜施工時(shí)完成種桿，基礎(chǔ)投資只有常規(guī)造價(jià)的1/10,如圖3所示。水泥桿基站的建設(shè)方式與無機(jī)房方式對(duì)比見表2.

3.3 利用接入網(wǎng)間建設(shè)基站

韶關(guān)大部分山區(qū)地形復(fù)雜，有大量的農(nóng)村位于群山環(huán)繞中，存在大量的覆蓋盲點(diǎn)，如用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行覆蓋，建設(shè)周期長(zhǎng)，投資大。在早期的村通電話、村通寬帶等建設(shè)中，建設(shè)了大量的接入間，韶關(guān)電信充分利用這些接入間，采用在接入間頂直接安裝天線的方式，只需主設(shè)備及天饋投資，節(jié)省了配套投資，只需投資5萬~8萬元就可快速、有效地解決部分農(nóng)村的點(diǎn)覆蓋問題。

根據(jù)2011年1月最新的統(tǒng)計(jì)測(cè)算，這類基站一個(gè)月內(nèi)產(chǎn)生的話務(wù)量折合成等效用戶數(shù)平均約為78戶，取得了良好的投入產(chǎn)出比。