1 概述
傳統(tǒng)的CDMA網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)受基站主設(shè)備對配套設(shè)備、環(huán)境需求的限制,需采用土建機房方式建設(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)費用在70萬~90萬元,且后期運營成本高。據(jù)統(tǒng)計,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)帶來的運營成本壓力迅速增大。為了進(jìn)一步降低企業(yè)運營成本,降低基站的運營能耗成為越來越迫切的問題。
傳統(tǒng)的CDMA網(wǎng)絡(luò)基站機房建設(shè)成本主要由機房土建、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)備用電量約占機房總用電量的35%,空調(diào)用電量約占機房總用電量的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,只能從機房土建、外電引入方面考慮,降低運營能耗可同時從設(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基站的基帶部分集中放置。分布式基站的特點是基站設(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)的土建機房或現(xiàn)有的綜合機房中,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,同時降低了網(wǎng)絡(luò)的運營能耗。由于綜合機房的傳輸網(wǎng)絡(luò)基本已成環(huán),這樣也保證了基站傳輸?shù)陌踩浴_@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)機房,鐵籠與鐵塔一同設(shè)計,一同施工,縮短了建設(shè)周期。同時由于采用了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)基站對比見表1.
隨著基站的投入運行,這種基站防盜性能差的缺點逐漸凸現(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,不僅帶來了資產(chǎn)損失嚴(yán)重,也給基站的安全運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)間機房
傳統(tǒng)的土建機房需要配置空調(diào)、大容量開關(guān)電源及電池,以保證機房環(huán)境滿足設(shè)備運行要求。在2010年的基站建設(shè)中,韶關(guān)電信根據(jù)山區(qū)的特點,在通風(fēng)良好的山區(qū)進(jìn)行無空調(diào)間機房的建設(shè)。與傳統(tǒng)機房不同,無空調(diào)間機房不再設(shè)置空調(diào)間及安裝空調(diào),而是在機房四周開設(shè)高低錯位的通風(fēng)口,引入自然新風(fēng)對設(shè)備進(jìn)行降溫。機房內(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,電池安裝在機柜中,以提高設(shè)備對環(huán)境的適應(yīng)性。在實際運行中,7、8月機房內(nèi)溫度為25~35 ℃,可滿足設(shè)備安全運行要求。以往建設(shè)的封閉式機房,無空調(diào)情況下7、8月的最高溫度可達(dá)50℃。這種機房的建設(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營成本,且仍具有土建機房的特點,防盜性能也大幅提高。
2.4 鐵塔升高平臺
針對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,在室外鐵塔站點距地面5 m高處設(shè)置平臺,配以室外防盜型機柜,提高了基站的防盜性能,如圖2所示。同時,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、降低運營能耗的目的。
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,無空調(diào)間機房22個,升高平臺1個,共節(jié)省投資約400萬元。目前普遍在網(wǎng)運行6個月以上,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)防盜型機柜的設(shè)計以提高防盜性能,無空調(diào)間機房向普通接入機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,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)行光纜施工時完成種桿,基礎(chǔ)投資只有常規(guī)造價的1/10,如圖3所示。水泥桿基站的建設(shè)方式與無機房方式對比見表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,如用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行覆蓋,建設(shè)周期長,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)村的點覆蓋問題。
根據(jù)2011年1月最新的統(tǒng)計測算,這類基站一個月內(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。
4 結(jié)束語
節(jié)能必須保證設(shè)備安全。新型節(jié)能基站去除了大土建機房后,防盜性能隨之降低,因此在建設(shè)節(jié)能型基站時要充分考慮所處區(qū)域的設(shè)備被盜風(fēng)險,采用合理的建設(shè)方式,室外型機柜需加強防盜設(shè)計。上述幾種節(jié)能基站目前投入運營的時間不長,長期的降耗、防盜效果仍有待時間的檢驗,還有很多可以改進(jìn)之處,相信經(jīng)過實踐的檢驗、不斷的創(chuàng)新,我們還能創(chuàng)造出更多、更好的節(jié)能、防盜型基站建設(shè)方式!
作者:梅玉平 李學(xué)軍 李義明 王建華 來源:《電信技術(shù)》