新型节能CDMA网络基站建设

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1 概述

传统的CDMA网络基站建设受基站主设备对配套设备、环境需求的限制,需采用土建机房方式建设,并需配备大容量开关电源及电池、空调、传输等配套设备。单站投资大,一般山上的基站建设费用在70万~90万元,且后期运营成本高。据统计,传统基站单站年耗电量在15 000度左右,随着CDMA网络建设的不断深入,基站能耗给企业带来的运营成本压力迅速增大。为了进一步降低企业运营成本,降低基站的运营能耗成为越来越迫切的问题。

传统的CDMA网络基站机房建设成本主要由机房土建、杆塔基础及外电引入,分别占37%、26%、37%左右。用电可以分为基站设备用电和机房环境用电。从目前传统基站总用电量情况来看,通信设备用电量约占机房总用电量的35%,空调用电量约占机房总用电量的65%.
2 新型节能型CDMA网络基站的建设措施

鉴于杆塔基础的必不可少,要降低基站的建设成本,只能从机房土建、外电引入方面考虑,降低运营能耗可同时从设备用电和空调用电两方面考虑。

2.1建设基带池

所谓基带池就是将一个基站的基带部分集中放置。分布式基站的特点是基站设备的基带与发射部分分离,且各部分的体积及所需线缆较传统基站设备大幅减小,安装条件灵活。韶关电信通过分析分布式基站的特点后认为,由于分布式基站基带部分的体积大幅缩小,新型的分布式基站非常适合集中放置。因此从2009年底开始,韶关电信在基站建设中提出了建设“基带池”的概念,如图1所示。具体来说就是将对环境及配套设施要求较高的基带设备集中放置于传统的土建机房或现有的综合机房中,与其他设备共享电源、传输、空调等配套设备,同时通过射频拉远技术将发射部分建设在覆盖目标区域,由此减少(甚至不需要)新建机房、电源、传输、空调等配套设施,从而降低了建设成本和周期,同时降低了网络的运营能耗。由于综合机房的传输网络基本已成环,这样也保证了基站传输的安全性。这种建设模式已在武广铁路覆盖以及2010年新建的基站中大量采用,取得了良好的效果。

2.2 铁笼式基站

在新型节能基站建设的探索初期,韶关电信设计了室外铁笼型基站,采用H杆+升高铁笼或铁塔+落地铁笼的方式建设。这种方式不需建设机房,铁笼与铁塔一同设计,一同施工,缩短了建设周期。同时由于采用了RRU设备,不需配置大容量开关电源、电池、传输等设备,节省配套投资,降低能耗。铁笼型基站与传统基站对比见表1.

随着基站的投入运行,这种基站防盗性能差的缺点逐渐凸现。韶关电信在2009年建设的铁笼式室外站中,被盗20多个,不仅带来了资产损失严重,也给基站的安全运行带来了极大的隐患。鉴于此,韶关电信又陆续提出并实践了其他新型节能基站的建设方式。

2.3 建设无空调间机房

传统的土建机房需要配置空调、大容量开关电源及电池,以保证机房环境满足设备运行要求。在2010年的基站建设中,韶关电信根据山区的特点,在通风良好的山区进行无空调间机房的建设。与传统机房不同,无空调间机房不再设置空调间及安装空调,而是在机房四周开设高低错位的通风口,引入自然新风对设备进行降温。机房内设备主要为小型开关电源柜、RRU单元,因此只需配小容量电池,电池安装在机柜中,以提高设备对环境的适应性。在实际运行中,7、8月机房内温度为25~35 ℃,可满足设备安全运行要求。以往建设的封闭式机房,无空调情况下7、8月的最高温度可达50℃。这种机房的建设投资约45万元(含配套),外电引入由以往的380 V改为220 V,降低了约20%的外电建设成本,总投资较传统空调间机房节省在15万元以上。通过估算,单站每年可节省约12 000度电,大幅降低了单站的运营成本,且仍具有土建机房的特点,防盗性能也大幅提高。

2.4 铁塔升高平台

针对以往铁笼型室外基站座于地面或离地不高,不法分子偷盗难度低的问题,韶关电信充分利用铁塔的特点,在室外铁塔站点距地面5 m高处设置平台,配以室外防盗型机柜,提高了基站的防盗性能,如图2所示。同时,这种建设方式也不需要建设空调、大容量开关电源及电池,采用220 V外电,达到了减少投资、降低运营能耗的目的。

自2009年下半年以来,韶关电信在基站建设中大量采用了以上三种方式,其中基带设备较集中的基带池4个,无空调间机房22个,升高平台1个,共节省投资约400万元。目前普遍在网运行6个月以上,共降低耗电13.8万度以上,且无一被盗,达到了减少建设成本、节能降耗的目的。

在今后的基站建设中,韶关电信不仅将继续推广以上三种节能防盗型基站的建设,同时将进行无空调型基站用作基带池的可行性,改进防盗型机柜的设计以提高防盗性能,无空调间机房向普通接入机房推广的可行性等研究。
3 其他新型基站建设的有益探索

3.1利用市政设施建设基站

由于市区租用物业建设基站越来越难,随着经济的发展,市区的市政设施越来越完善,在市区基站选址的过程中,韶关电信发现部分公共厕所的位置、设施都适合建设基站,于是通过与环卫部门合作,利用市区公共厕所建设基站,避免了租用居民物业后引起的纠纷,解决了部分市区的物业租用问题。

3.2 水泥杆式基站安装

在部分地理高度和覆盖需求合适的站点,采用8 m或9 m水泥杆方式安装,水泥杆由光缆专业在进行光缆施工时完成种杆,基础投资只有常规造价的1/10,如图3所示。水泥杆基站的建设方式与无机房方式对比见表2.

3.3 利用接入网间建设基站

韶关大部分山区地形复杂,有大量的农村位于群山环绕中,存在大量的覆盖盲点,如用传统的方式进行覆盖,建设周期长,投资大。在早期的村通电话、村通宽带等建设中,建设了大量的接入间,韶关电信充分利用这些接入间,采用在接入间顶直接安装天线的方式,只需主设备及天馈投资,节省了配套投资,只需投资5万~8万元就可快速、有效地解决部分农村的点覆盖问题。

根据2011年1月最新的统计测算,这类基站一个月内产生的话务量折合成等效用户数平均约为78户,取得了良好的投入产出比。

4 结束语

节能必须保证设备安全。新型节能基站去除了大土建机房后,防盗性能随之降低,因此在建设节能型基站时要充分考虑所处区域的设备被盗风险,采用合理的建设方式,室外型机柜需加强防盗设计。上述几种节能基站目前投入运营的时间不长,长期的降耗、防盗效果仍有待时间的检验,还有很多可以改进之处,相信经过实践的检验、不断的创新,我们还能创造出更多、更好的节能、防盗型基站建设方式。 

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