基于新型節能CDMA網絡基站建設探索

    1 概述

    傳統的CDMA網絡基站建設受基站主設備對配套設備、環境需求的限制，需采用土建機房方式建設，并需配備大容量開關電源及電池、空調、傳輸等配套設備。單站投資大，一般山上的基站建設費用在70萬~90萬元，且后期運營成本高。據統計，傳統基站單站年耗電量在15 000度左右，隨著CDMA網絡建設的不斷深入，基站能耗給企業帶來的運營成本壓力迅速增大。為了進一步降低企業運營成本，降低基站的運營能耗成為越來越迫切的問題。

    傳統的CDMA網絡基站機房建設成本主要由機房土建、桿塔基礎及外電引入，分別占37%、26%、37%左右。用電可以分為基站設備用電和機房環境用電。從目前傳統基站總用電量情況來看，通信設備用電量約占機房總用電量的35%,空調用電量約占機房總用電量的65%.

    2 新型節能型CDMA網絡基站的建設措施

    鑒于桿塔基礎的必不可少，要降低基站的建設成本，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備用電和空調用電兩方面考慮。

    2.1建設基帶池

    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備的基帶與發射部分分離，且各部分的體積及所需線纜較傳統基站設備大幅減小，安裝條件靈活。韶關電信通過分析分布式基站的特點后認為，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，韶關電信在基站建設中提出了建設“基帶池”的概念，如圖1所示。具體來說就是將對環境及配套設施要求較高的基帶設備集中放置于傳統的土建機房或現有的綜合機房中，與其他設備共享電源、傳輸、空調等配套設備，同時通過射頻拉遠技術將發射部分建設在覆蓋目標區域，由此減少（甚至不需要）新建機房、電源、傳輸、空調等配套設施，從而降低了建設成本和周期，同時降低了網絡的運營能耗。由于綜合機房的傳輸網絡基本已成環，這樣也保證了基站傳輸的安全性。這種建設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

    在新型節能基站建設的探索初期，韶關電信設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。這種方式不需建設機房，鐵籠與鐵塔一同設計，一同施工，縮短了建設周期。同時由于采用了RRU設備，不需配置大容量開關電源、電池、傳輸等設備，節省配套投資，降低能耗。鐵籠型基站與傳統基站對比見表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。韶關電信在2009年建設的鐵籠式室外站中，被盜20多個，不僅帶來了資產損失嚴重，也給基站的安全運行帶來了極大的隱患。鑒于此，韶關電信又陸續提出并實踐了其他新型節能基站的建設方式。

    2.3 建設無空調間機房

    傳統的土建機房需要配置空調、大容量開關電源及電池，以保證機房環境滿足設備運行要求。在2010年的基站建設中，韶關電信根據山區的特點，在通風良好的山區進行無空調間機房的建設。與傳統機房不同，無空調間機房不再設置空調間及安裝空調，而是在機房四周開設高低錯位的通風口，引入自然新風對設備進行降溫。機房內設備主要為小型開關電源柜、RRU單元，因此只需配小容量電池，電池安裝在機柜中，以提高設備對環境的適應性。在實際運行中，7、8月機房內溫度為25~35 ℃，可滿足設備安全運行要求。以往建設的封閉式機房，無空調情況下7、8月的最高溫度可達50℃。這種機房的建設投資約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%的外電建設成本，總投資較傳統空調間機房節省在15萬元以上。通過估算，單站每年可節省約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，這種建設方式也不需要建設空調、大容量開關電源及電池，采用220 V外電，達到了減少投資、降低運營能耗的目的。

    自2009年下半年以來，韶關電信在基站建設中大量采用了以上三種方式，其中基帶設備較集中的基帶池4個，無空調間機房22個，升高平臺1個，共節省投資約400萬元。目前普遍在網運行6個月以上，共降低耗電13.8萬度以上，且無一被盜，達到了減少建設成本、節能降耗的目的。
在今后的基站建設中，韶關電信不僅將繼續推廣以上三種節能防盜型基站的建設，同時將進行無空調型基站用作基帶池的可行性，改進防盜型機柜的設計以提高防盜性能，無空調間機房向普通接入機房推廣的可行性等研究。

    3 其他新型基站建設的有益探索

    3.1利用市政設施建設基站

    由于市區租用物業建設基站越來越難，隨著經濟的發展，市區的市政設施越來越完善，在市區基站選址的過程中，韶關電信發現部分公共廁所的位置、設施都適合建設基站，于是通過與環衛部門合作，利用市區公共廁所建設基站，避免了租用居民物業后引起的糾紛，解決了部分市區的物業租用問題

    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，水泥桿由光纜專業在進行光纜施工時完成種桿，基礎投資只有常規造價的1/10,如圖3所示。水泥桿基站的建設方式與無機房方

    對比見表2.

    3.3 利用接入網間建設基站

    韶關大部分山區地形復雜，有大量的農村位于群山環繞中，存在大量的覆蓋盲點，如用傳統的方式進行覆蓋，建設周期長，投資大。在早期的村通電話、村通寬帶等建設中，建設了大量的接入間，韶關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，只需主設備及天饋投資，節省了配套投資，只需投資5萬~8萬元就可快速、有效地解決部分農村的點覆蓋問題。
根據2011年1月最新的統計測算，這類基站一個月內產生的話務量折合成等效用戶數平均約為78戶，取得了良好的投入產出比。

    4 結束語
節能必須保證設備安全。新型節能基站去除了大土建機房后，防盜性能隨之降低，因此在建設節能型基站時要充分考慮所處區域的設備被盜風險，采用合理的建設方式，室外型機柜需加強防盜設計。上述幾種節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，還有很多可以改進之處，相信經過實踐的檢驗、不斷的創新，我們還能創造出更多、更好的節能、防盜型基站建設方式。