TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)共站設(shè)計(jì)初探

一、引言

3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及面廣、投資巨大、周期長(zhǎng)。其中，在基站的選擇上需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間�？紤]到GSM已有的眾多基站資源，可以采用TD-SDCMA與GSM已有基站共站的方式。這樣不僅節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)間，而且可以在很大程度上節(jié)約成本。盡快推出業(yè)務(wù)才能在市場(chǎng)取得先機(jī)。為使移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在競(jìng)爭(zhēng)中取得有利地位，獲得3G牌照后可以迅速地開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，我們建議移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商采用TD-SDCMA與GSM已有基站共站的方式。

二、TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)共站的可行性

新建TD-SCDMA系統(tǒng)無(wú)線基站機(jī)房的配置情況，與現(xiàn)有GSM系統(tǒng)無(wú)線基站機(jī)房的配套基本一致。

此外，新建TD-SCDMA系統(tǒng)無(wú)線基站機(jī)房，除無(wú)線主設(shè)備外，還必須完成其他相應(yīng)的配套建設(shè)。

進(jìn)行無(wú)線基站機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化裝修，及機(jī)房照明、消防、空調(diào)、饋線孔、走線架等。

新建基站電源系統(tǒng)，380V或220V市電引入，交流供電系統(tǒng)（可加裝電涌保護(hù)裝置）、交流配電箱、-48V開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)、48V蓄電池。

新建傳輸設(shè)備，有線傳輸或無(wú)線傳輸。

新建安裝天線設(shè)備的支撐桿、鐵塔或通信桿，并需新建防雷保護(hù)系統(tǒng)等。

不難發(fā)現(xiàn)，新建TD-SCDMA系統(tǒng)無(wú)線基站機(jī)房所需要的配套建設(shè)與GSM系統(tǒng)無(wú)線基站機(jī)房的已有配套基本相同。因此，在GSM站址位置滿足TD-SCDMA站址布局要求的前提下，對(duì)GSM系統(tǒng)無(wú)線基站機(jī)房進(jìn)行相應(yīng)的改造，TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)共站是基本可行的。

三、共站設(shè)計(jì)的解決思路

雖然我們認(rèn)為TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)共站設(shè)計(jì)是可行的，但現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)無(wú)線基站機(jī)房的條件不盡相同，因此在實(shí)際的共站設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)遇到一些困難。

（一）機(jī)房面積

新建TD-SCDMA系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)共用機(jī)房，需在原有機(jī)房增加一架TD-SCDMA機(jī)架。如果無(wú)線基站機(jī)房已規(guī)劃遠(yuǎn)期擴(kuò)容位，則TD-SCDMA無(wú)線設(shè)備可以直接安裝于遠(yuǎn)期擴(kuò)容位。如果無(wú)線基站機(jī)房沒(méi)有規(guī)劃遠(yuǎn)期擴(kuò)容位，可以通過(guò)調(diào)整原有GSM系統(tǒng)無(wú)線設(shè)備安裝位置或調(diào)整GSM系統(tǒng)的設(shè)備配置來(lái)解決。另外，還可以啟用或租賃GSM系統(tǒng)機(jī)房隔壁的房間作為新機(jī)房。

（二）樓板承重

在進(jìn)行TD-SCDMA與GSM共站設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)機(jī)房承重進(jìn)行重新測(cè)算。在滿足基站設(shè)備承重要求后，方可安裝設(shè)備。尤其對(duì)于利用不在一層的商品房（居民住宅、商用辦公樓等）作為通信基站機(jī)房的情況，由于其樓面承載能力較差，需要特別注意承重的問(wèn)題。為確保機(jī)房承載安全，需將機(jī)房的設(shè)備平面布置圖委托建筑設(shè)計(jì)單位進(jìn)行核算，若達(dá)不到要求，必須采取相應(yīng)加固措施或在原機(jī)房隔壁新規(guī)劃一房間作為機(jī)房。

（三）機(jī)房電源

針對(duì)現(xiàn)有GSM系統(tǒng)基站設(shè)備所需直流電源與TD-SCDMA系統(tǒng)不同的情況，第一種情況，TD-SCDMA系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)共用電源，可通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換設(shè)備將原+24V直流轉(zhuǎn)換成-48V直流，并通過(guò)對(duì)原+24V電源系統(tǒng)進(jìn)行核算，對(duì)+24V電源系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容，以滿足同時(shí)向GSM系統(tǒng)及TD-SCDMA系統(tǒng)供電的需求。第二種情況，TD-SCDMA系統(tǒng)新建一套電源系統(tǒng)，則需要核實(shí)原電源系統(tǒng)的交流容量、機(jī)房的面積及樓板負(fù)荷。

（四）天饋系統(tǒng)

原有天饋線系統(tǒng)改造主要應(yīng)考慮以下幾方面。

1.空間：需要為TD-SCDMA系統(tǒng)提供足夠的空間來(lái)安裝天線和饋線。

2.高度：需要為TD-SCDMA智能天線提供高度合適的安裝位置。

3.隔離：TD-SCDMA天線的安裝位置需考慮與本公司以及其他運(yùn)營(yíng)商的系統(tǒng)的隔離問(wèn)題。

4.饋線選擇：饋線的特性阻抗、工作頻段等指標(biāo)應(yīng)與主設(shè)備相適應(yīng)；饋線直徑的選擇需考慮覆蓋需求、饋線長(zhǎng)度、饋線路由和現(xiàn)場(chǎng)施工條件等因素。

5.美觀安全：室外走線架必須考慮美觀、安全等因素，電源線必須與饋線分開(kāi)走線，電源線建議套防火PVC管，在條件允許情況下盡量采用蓋式走線槽形式鋪放饋線，達(dá)到既美觀又安全的要求。其它創(chuàng)新解決方案也可考慮。

四、TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)共站設(shè)計(jì)

（一）機(jī)房配套改造

1．機(jī)房工藝

通常情況下GSM系統(tǒng)無(wú)線基站機(jī)房不需進(jìn)行機(jī)房工藝改造。若需要在原機(jī)房隔壁新規(guī)劃一個(gè)新機(jī)房，則按通信機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行機(jī)房裝修。

2．設(shè)備安裝

TD-SCDMA無(wú)線主設(shè)備安裝于機(jī)房預(yù)留的遠(yuǎn)期擴(kuò)容位，為滿足機(jī)房承重要求，在必要時(shí)需進(jìn)行設(shè)備位置調(diào)整。在進(jìn)行設(shè)備位置調(diào)整時(shí)，除了要考慮承重因素，還應(yīng)考慮以下因素。

（1）按設(shè)備類型分類擺放，設(shè)備布局規(guī)劃做到讓整個(gè)機(jī)房整齊和美觀。

（2）考慮擴(kuò)容發(fā)展需要適當(dāng)預(yù)留相應(yīng)位置。

（3）機(jī)房比較窄的情況下，可將機(jī)架背面免維護(hù)的設(shè)備貼墻安裝。

（4）較重設(shè)備宜靠近主梁布置。

（5）設(shè)備避免集中布放，應(yīng)盡可能均勻分布。

3．走線架

盡量考慮利用原有走線架，對(duì)于在新增TD-SCDMA無(wú)線主設(shè)備上方無(wú)走線架或原有走線架不能滿足新系統(tǒng)的需求時(shí)，需對(duì)原有機(jī)房進(jìn)行走線架改造。室外走線架必須考慮美觀、安全等因素，電源線必須與饋線分開(kāi)走線，電源線建議套防火PVC管，在條件允許情況下盡量采用蓋式走線槽形式鋪放饋線。也可考慮其它創(chuàng)新解決方案。

4．饋線孔

TD-SCDMA系統(tǒng)一般不建議采用7/8”饋線，較多的是采用1/2”饋線或1/4”饋線。以三扇區(qū)TD-SCDMA系統(tǒng)無(wú)線宏基站為例，統(tǒng)計(jì)無(wú)線基站由室內(nèi)至室外需敷設(shè)的線纜數(shù)量如表1。

根據(jù)機(jī)房饋孔情況核實(shí)現(xiàn)有饋線位；若滿足饋線和電源線安裝要求，則不需新開(kāi)饋線孔；若不滿足，在綜合考慮設(shè)備走線需求和機(jī)房條件的基礎(chǔ)上，新開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)饋線孔。

（二）承重測(cè)算及改造

根據(jù)國(guó)家規(guī)范，利用普通民用房屋作為通信機(jī)房時(shí)需要對(duì)機(jī)房負(fù)荷進(jìn)行承重測(cè)算評(píng)估。在承重測(cè)算評(píng)估工作中，有可能出現(xiàn)評(píng)估無(wú)法通過(guò)的站點(diǎn)。對(duì)于這些站點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)勘查情況和核算結(jié)果，可以采用加固處理措施。

1.考慮將機(jī)房?jī)?nèi)的非承重間墻拆除以卸除荷載。一般一堵3米長(zhǎng)間墻的重量接近3噸，可以有效地降低荷載。

2.將機(jī)房?jī)?nèi)較重的設(shè)備通過(guò)用槽鋼架起，將設(shè)備荷載直接傳遞到結(jié)構(gòu)框架梁上。

3.在條件允許的前提下，在機(jī)房下層進(jìn)行粘貼鋼板、粘貼碳纖維材料等加固措施。

4.在以上措施都無(wú)法滿足要求時(shí)，可以考慮通過(guò)擴(kuò)大機(jī)房面積等手段處理。

（三）電源系統(tǒng)改造

1．交流電源系統(tǒng)

大多數(shù)TD-SCDMA設(shè)備采用-48V電源系統(tǒng)，GSM系統(tǒng)設(shè)備采用＋24V電源系統(tǒng)；一般來(lái)說(shuō)TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)設(shè)備共用原＋24V電源系統(tǒng)的交流負(fù)荷需求較小。針對(duì)交流負(fù)荷需求較大的情況進(jìn)行負(fù)荷核算，如表2所示。

注：本期開(kāi)關(guān)電源有功功率按安裝6臺(tái)30A/48V(TD)、9臺(tái)40A/24V（2G）整流模塊計(jì)算；典型TD基站電源機(jī)架滿配置容量按360A/-48V、2G電源機(jī)架滿配置按840A/+24V計(jì)算（以珠江電源為例），每個(gè)機(jī)房安裝2臺(tái)5匹空調(diào)(主備運(yùn)行)。

2．直流電源系統(tǒng)

TD無(wú)線設(shè)備使用-48V高頻開(kāi)關(guān)組合電源系統(tǒng)，或者采用DC/DC變換器的方式與GSM設(shè)備共用原＋24V開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)。

由于尚未確定TD無(wú)線設(shè)備的廠家與型號(hào)，TD設(shè)備暫按照“主設(shè)備＋功放”或“BBU＋RRU”的方案進(jìn)行電源系統(tǒng)的相關(guān)配置：本期負(fù)荷取35.5A/-48V，近期負(fù)荷取71A/-48V。開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)需根據(jù)GSM負(fù)荷及TD新增負(fù)荷進(jìn)行擴(kuò)容，具體電源系統(tǒng)改造方案可根據(jù)情況采用以下方案。

（1）GSM設(shè)備采用+24V電源系統(tǒng)時(shí)，可考慮為TD設(shè)備新增1套獨(dú)立的-48V電源系統(tǒng)；或采用DC/DC變換器的方式使TD設(shè)備與GSM設(shè)備共用電源系統(tǒng)，并對(duì)原整流系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)擴(kuò)容，及對(duì)部分蓄電池放電時(shí)間過(guò)短的基站進(jìn)行擴(kuò)容整改。

（2）GSM設(shè)備采用-48V電源系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮TD設(shè)備與GSM設(shè)備共用-48V電源系統(tǒng)，并對(duì)原整流系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)擴(kuò)容，及對(duì)部分蓄電池放電時(shí)間過(guò)短的基站進(jìn)行擴(kuò)容整改；在原有電源系統(tǒng)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、或者機(jī)架容量不能滿足TD新增負(fù)荷需求的情況下，可以考慮新建一套獨(dú)立-48V電源系統(tǒng)。

3．蓄電池

TD-SCDMA系統(tǒng)新增獨(dú)立的-48V的蓄電池組需按照TD-SCDMA設(shè)備近期負(fù)荷進(jìn)行配置；共用GSM電源系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)TD-SCDMA新建后的所有負(fù)荷對(duì)蓄電池容量進(jìn)行核算。若不滿足放電時(shí)間要求可按照以下方案進(jìn)行整改。方案一：基站蓄電池組容量較小，需更換為較大容量的蓄電池組；方案二：蓄電池組剩余容量少于80％，建議更換電池組。

（四）天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1．天線參數(shù)

TD-SCDMA系統(tǒng)使用智能天線，常見(jiàn)的智能天線的大小和重量如表3所示。

2．桿塔方式

GSM系統(tǒng)無(wú)線基站的天線一般采用支撐桿、龍架、升高架、鐵塔、通信桿或美化天線等方式安裝，可以通過(guò)對(duì)原有桿塔的改造來(lái)安裝TD-SCDMA系統(tǒng)天線，常見(jiàn)的改造方式如表4所示。

除對(duì)原桿塔進(jìn)行改造外，如果條件允許的情況，可以新建桿塔來(lái)安裝TD-SCDMA系統(tǒng)天線。

3．隔離要求

為避免與其他無(wú)線系統(tǒng)共存造成相互之間的干擾，在TD-SCDMA天線安裝時(shí)應(yīng)考慮與其它系統(tǒng)的隔離度要求。建議的天線安裝要求如下。

（1）同一TD-SCDMA系統(tǒng)基站三個(gè)扇區(qū)天線間的間距要求水平間距≥2m，如果條件不具備，特殊情況下可以≥1.5m。垂直間距（上層天線下緣與下層天線上緣）≥1.0m，特殊情況下可以≥0.5m。

（2）TD-SCDMA天線與GSM天線之間的間距要求TD-SCDMA圓陣在GSM定向天線主方向+/-90º外，水平隔離距離為≥2m；TD-SCDMA圓陣在GSM定向天線背部（定向天線主方向+/-120外），水平隔離距離為≥2m，垂直隔離距離≥１m。

TD-SCDMA線陣和GSM定向天線并排同向安裝時(shí)，水平隔離距離≥2m，垂直距離≥0.5m；

TD-SCDMA線陣和GSM定向天線之間背靠背安裝時(shí)，水平隔離距離≥1m，垂直距離≥0.2m。

4．饋線選擇

應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程中覆蓋需求、饋線的長(zhǎng)度和現(xiàn)場(chǎng)施工條件合理選擇饋線類型。常用的饋線類型包括1/2”、7/8”、5/4”、13/8”饋線，饋線的損耗的參考值如表5所示（2GHz頻段）。

饋線的特性阻抗、工作頻段等指標(biāo)應(yīng)與主設(shè)備相適應(yīng)；饋線直徑的選擇應(yīng)考慮覆蓋需求、饋線長(zhǎng)度、饋線路由和現(xiàn)場(chǎng)施工條件等因素。由于TD-SCDMA系統(tǒng)饋線多，應(yīng)特別注意線纜鋪放的通路，如走線架的寬度是否夠，管井是否有足夠的空間等。若饋線長(zhǎng)度不超過(guò)60米，建議使用1/4”饋線，在饋線路由條件允許的情況下也可使用1/2”饋線。若饋線長(zhǎng)度超過(guò)60米，建議使用1/2”饋線。若路由過(guò)長(zhǎng)，可考慮使用直徑更粗、損耗更小的饋線。