淺析預(yù)制式通信基站配套平臺(tái)

歐陽征武　艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司資深經(jīng)理

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淺析預(yù)制式通信基站配套平臺(tái)

歐陽征武艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司資深經(jīng)理

摘要：基于現(xiàn)有傳統(tǒng)通信基站建設(shè)工程問題的分析，在效益和效率兼顧的前提下，創(chuàng)新性提出預(yù)制式通信基站配套平臺(tái)建設(shè)理念，并從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的角度闡述預(yù)制式配套平臺(tái)的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：通信基站；配套平臺(tái)；預(yù)制式

1　引言

隨著智能手機(jī)的普遍應(yīng)用，新建通信基站的數(shù)量依然龐大。負(fù)責(zé)基站的建設(shè)單位不但要確?；镜幕A(chǔ)設(shè)施質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，同時(shí)要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)滿足三大運(yùn)營商對(duì)于通信覆蓋要求和部署進(jìn)度要求，且同時(shí)承擔(dān)國企對(duì)等的社會(huì)責(zé)任。

前期，業(yè)界對(duì)于通信基站的動(dòng)力平臺(tái)和智能化管理進(jìn)行了一些探討和嘗試，同時(shí)推動(dòng)幾個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)。但是對(duì)于建設(shè)模式主要沿用此前三大運(yùn)營商的建設(shè)思路，在此本文將對(duì)基站建設(shè)做深入探討，并提出預(yù)制式基站配套平臺(tái)概念。

所謂預(yù)制式基站配套平臺(tái)，即在通信基站建設(shè)初期，通過將基站動(dòng)力設(shè)施進(jìn)行一體化、模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，在工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制，然后以模塊化方式發(fā)貨到通信站點(diǎn)，并在現(xiàn)場進(jìn)行簡易組裝。不但可以縮短建設(shè)周期，同時(shí)可節(jié)約人力和物力，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

圖1　傳統(tǒng)基站剖面圖

2　傳統(tǒng)基站建設(shè)模式

2.1傳統(tǒng)基站的基本組成

室內(nèi)通信基礎(chǔ)以最傳統(tǒng)的混泥土房為主，部分地區(qū)采用三門治板材制作的簡易板房。占地面積大部分在15～20m2左右，采用空調(diào)散熱。配置300～600A容量48V通信電源和500Ah左右后備電池，同時(shí)安放支撐運(yùn)營商2G、3G、4G和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的多種通信主設(shè)備。圖1為典型基站剖面圖。

可以將基站結(jié)構(gòu)分為基礎(chǔ)設(shè)施和主設(shè)備，基礎(chǔ)設(shè)施除了通信塔、混泥土房或板房外，配套設(shè)施主要包括：熱管理、通信電源及后備電池、供配電（含防雷）、智能監(jiān)控（含環(huán)境監(jiān)控）及其配套線路和機(jī)架。組成結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

2.2傳統(tǒng)基站的工程問題

傳統(tǒng)基站的基礎(chǔ)建設(shè)分為多個(gè)功能子項(xiàng)進(jìn)行。每個(gè)子項(xiàng)供應(yīng)商不盡相同，現(xiàn)場施工需要對(duì)各個(gè)功能子項(xiàng)的相互連接，形成一體化基站配套設(shè)施，滿足通信基站對(duì)動(dòng)力、環(huán)境和空間的需要，支撐主設(shè)備正常帶載運(yùn)行。下面從項(xiàng)目管理角度來分析基站部署工程的時(shí)間、成本、質(zhì)量3方面因素。

圖2　傳統(tǒng)基站結(jié)構(gòu)圖

（1）時(shí)間方面

由于現(xiàn)場安裝工程涉及環(huán)節(jié)多，需要多組施工隊(duì)進(jìn)場施工，要求項(xiàng)目經(jīng)理擬定施工計(jì)劃，對(duì)整個(gè)施工進(jìn)度進(jìn)行統(tǒng)一管理。顯然，功能子項(xiàng)越多，需要的工程量越大，工程進(jìn)度就越難控制，周期也越長。

（2）成本方面

主要包括安裝過程中的人力成本，施工需要的線纜材料成本?，F(xiàn)場安裝工程量越少，需要的人工、材料越少。

（3）質(zhì)量方面

需要有監(jiān)督管理環(huán)節(jié)，并依據(jù)相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對(duì)于電纜的連接檢查，除了按圖施工外，還需要考慮連接的可靠性，施工人員的素質(zhì)和施工前技術(shù)交底是重要保證?？梢钥闯?，傳統(tǒng)基站現(xiàn)場施工作業(yè)量越大，質(zhì)量越不可控，人為因素影響大。

2.3傳統(tǒng)基站建設(shè)的其它問題

眾所周知，工程安裝通常會(huì)產(chǎn)生垃圾，勢必對(duì)環(huán)境造成污染?，F(xiàn)場材料加工盡量少，有助于將影響控制到最低。

質(zhì)量問題排除人為因素外，安規(guī)方面的絕緣電阻和耐壓測試現(xiàn)場無法做，所以電纜線皮破損或電纜老化后絕緣降低故障無法提前排除。

粗放式的機(jī)房布局導(dǎo)致通信基站的能耗較大，能耗主要是空調(diào)設(shè)備消耗，若采用高效熱管理技術(shù)將有助于節(jié)能減排。

3　預(yù)制式通信基站

基于傳統(tǒng)粗放型通信基站的眾多問題，本文提出預(yù)制式配套平臺(tái)，思路是將現(xiàn)場安裝工程產(chǎn)品化，然后將產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。這樣，將整體解決方案實(shí)現(xiàn)模塊化預(yù)制，將大量工程固化到產(chǎn)品方案中，在工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化裝配，實(shí)現(xiàn)基站現(xiàn)場安裝工程的最小化和最簡化，提高基站部署效率，改進(jìn)整體部署的效益。

3.1預(yù)制式方案簡介

基于上文中的基礎(chǔ)設(shè)施的組成結(jié)構(gòu)，預(yù)制式通信基站采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，將各個(gè)功能子項(xiàng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化，在工廠實(shí)現(xiàn)安裝。將各個(gè)功能子項(xiàng)的連接關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品化，動(dòng)力平臺(tái)預(yù)制模型設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3　預(yù)制式基站配套平臺(tái)模型

3.2預(yù)制式與傳統(tǒng)基站配套平臺(tái)比較分析

模型：某三大運(yùn)營商共用站點(diǎn)，每個(gè)運(yùn)營商安裝一個(gè)制式，采用傳統(tǒng)機(jī)房占地面積20m2，采用預(yù)制式只需要電池柜、空調(diào)綜合柜、電源綜合柜3個(gè)機(jī)柜。如果采用封閉冷熱風(fēng)道節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，單機(jī)柜占地面積為0.7m2，機(jī)房面積最多12.2m2，詳細(xì)布局圖如圖4所示。其它能耗數(shù)據(jù)比較詳見表1。

圖4　預(yù)制式基站機(jī)房布局圖

表1　能耗數(shù)據(jù)比較

由上可知，機(jī)房的占地面積可縮小40%以上；節(jié)能率為19%以上，即每年節(jié)約7380元電費(fèi)（按照1元/度計(jì)費(fèi)），相當(dāng)于每年減少5.8噸二氧化碳排放。

3.3預(yù)制式基站配套平臺(tái)的價(jià)值

（1）經(jīng)濟(jì)價(jià)值

●顯著縮短了建設(shè)周期

通過前期在工廠完成預(yù)制，將現(xiàn)場安裝工程產(chǎn)品化，只需要簡單組合即完成基站基礎(chǔ)設(shè)施部署。例如，上述描述的預(yù)制式方案，現(xiàn)在縮短到6h即可完成基站配套平臺(tái)的部署，而傳統(tǒng)基站建設(shè)模式往往要好幾天才能完成相同配套功能的部署，且建設(shè)周期不可控。一方面因?yàn)槎鄠€(gè)設(shè)備不同供應(yīng)商，到貨周期不一樣；另一方面因?yàn)楦鱾€(gè)設(shè)備現(xiàn)場安裝和調(diào)測所需要的時(shí)間不可控。

●減少CAPEX

雖然和傳統(tǒng)基站建設(shè)相比增加一些工廠預(yù)制所需的費(fèi)用，但在整個(gè)通信基站的生命周期中可節(jié)約大量費(fèi)用。例如，建設(shè)中減少投入的人力和物力；后期因設(shè)備可靠性高，運(yùn)行穩(wěn)定，降低上站頻率，維護(hù)費(fèi)用減少。

●降低OPEX

預(yù)制式配套平臺(tái)可采用高能效熱管理技術(shù)，封閉冷熱風(fēng)道以降低環(huán)境熱負(fù)荷影響，節(jié)能效果明顯。

●擴(kuò)容簡單

雖然前期的投入大些，這將大大節(jié)省管理成本，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的時(shí)間越長，這種經(jīng)濟(jì)效應(yīng)越明顯。

（2）社會(huì)價(jià)值

預(yù)制式配套平臺(tái)可以嚴(yán)格按照規(guī)劃設(shè)計(jì)布局，緊湊合理，同比提高土地資源利用率，減少單站土地資源浪費(fèi)。比傳統(tǒng)模式耗電量大大降低，節(jié)約能源。

將工程盡量多在工廠標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)，避免現(xiàn)場施工的隨意性；同時(shí)，降低現(xiàn)場安裝的頻率，簡化安裝流程，從而減少基站建設(shè)對(duì)環(huán)境的污染和影響。

4　結(jié)束語

通過以上分析，預(yù)制式是未來通信基站建設(shè)趨勢之一，采用模塊化和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)一體化和標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制。預(yù)制式配套平臺(tái)對(duì)于鐵塔公司自身而言經(jīng)濟(jì)效益非常明顯，對(duì)于社會(huì)而言避免了土地資源和能源的浪費(fèi)，降低了基站工程建設(shè)對(duì)環(huán)境造成的污染，減少了碳排放，順應(yīng)了節(jié)能減排潮流。