淺談面向4G移動通信的車載一體化基站設計

李宏偉 李榮海

【摘要】 該文介紹了一種將車載、機房、塔桅、天饋線為一體，結構緊湊，強度高，重量輕的新型基站。

【關鍵詞】 架構式 高減震 抗傾覆 耐變形 創新型 塔桅

2013年12月份， 工信部正式向國內三大電信運營商發放TDD（TD-LTE）牌照，它標志著我國通信行業4G商用的大幕已經拉開。3G開啟了互聯網與通信的時代，4G將實現兩者徹底的融合。4G的發展不像3G時代漸進式的發展而是爆發式的。伴隨通信網絡的升級，還將引發移動互聯網產品品類的極大豐富和發展，移動視頻、移動閱讀、移動游戲等方面都將迎來爆發式發展。4G給用戶帶來了更好的消費體驗，網速更快、更流暢，但移動視頻等也引爆數字洪水，每一個客戶的帶寬比3G時代要高30-40倍。為此，我公司開發了面向4G移動通信的車載一體化基站，集成車載、機房、塔桅、天饋線為一體，結構緊湊，強度高，重量輕。滿足快速安裝、靈活調配、及時優化、應急通信、重復使用的網絡建站需求。

一、車載一體化基站

1.1 車載架構式一體化基站集成設計

車載一體化基站由天饋線快速升降系統、通信塔桅升降系統、高強度節能機房系統、一體式車載系統等組成，集成為車載一體化基站。車載一體化基站建站過程簡單，首先將車載一體化基站運至基站現場，自裝卸的四只水平腳支撐展開，再調節自裝卸水平撐腳的位置，使基站放至地面上并保持水平狀態。啟動塔體升降系統、天饋線快速升降裝置，將塔體上升至運營商所需高度，通過天線遠程控制系統調整天線的俯仰角及方位角等參數，達到合適位置后基站即可開通投入使用。

1.2 高減震、抗傾覆車載系統的研發

為了避免通信設備在運輸過程中因為道路顛簸產生的震蕩。機房內組合使用抗震框架和減震器。抗震框架通過有限元強度分析，嚴格的評價試驗，抗震框架為軋制成型多重彎曲框架結構，框架內部中空，與傳統的鋼制框架相比，重量減輕20%，剛性提高40%，將車輛在行駛過程中，由于道路顛簸引起的振動最大降低約20%。通過高強度的抗震框架，實現了能夠實現承受顛簸能量的框架。減震器內設置了能吸收能量的特殊高衰減橡膠，能有效的吸收沖擊和隔離震動。無論振動大小，都能高效的發揮衰竭功能。

1.3 耐變形創新型防水機房研制

為了滿足車載基站行駛過程中和停放使用時的安全，降低機房的變形，保證車載基站在4級公路正常行駛和低速越野行駛時正常工作。通信機房立柱采用鋼板一次成型設計，基站車載平臺、機房框架、機房墻體采用整體連接結構，大大提高機房的耐變形性。機房板材采用高強度壓鋼隔熱夾芯板，地板采用隔熱防靜電地板，并與機房艙體一體化連接，確保在較大顛簸路況、強臺風和地震時通信設備安全。

二、 國內外同類研究情況

為了滿足4G大規模建設對基站的需求，即減少占地、快速安裝、靈活調配、及時優化、應急通信、重復使用的需求。目前國內外市場已有應急通信車的應急通信系統方案。該方案主要是在應急通信車內加載BTS天線設備，用于因重大活動廣泛聚集（如奧運會、大型戶外晚會等）或突發事件造成某地域通信中斷（如某地區移動天線塔臺損壞）等非常規狀況。

應急通信車一般選擇中型貨車或者中型客車底盤（如奔馳、沃爾沃等），頂部加裝專用車載頂置空調，底部加裝液壓平衡裝置，空調提供通信設備所需的，液壓平衡裝置裝在應急車底部，這個是因為應急車天線的覆蓋范圍和信號強度與天線的位置和角度關系很大，必須要盡可能平穩。缺點：

1、應急通信車的天線高度一般在10m以下，覆蓋范圍小。容量和相應的GSM/CDMA普通基站類似。

2、應急通信車費用昂貴，價格在100～300萬元，難以大規模采用。

我公司突破了應急通信車天線掛高和價格昂貴的不足，研制的車載一體化基站，集成車載、機房、塔桅、天饋線為一體，結構緊湊，強度高，重量輕。塔體和塔體之間有橡膠密封圈進行密封，塔體之間的運動非直接接觸，保證了桿體表面的防腐能力、防水防沙性能好，防腐能力強。

三、結語

現有的基站，饋線、天線都必須在塔桅完成升降固定之后，才能采用汽吊、人工登高作業方式安裝，費時費工不安全。本項目開發了車載一體化基站集饋線快速升降機構，塔體升降與饋線安裝同步，實現天饋線集成同步升降和精確定位，不用大型吊裝設備和登高，比現有天饋線安裝節省時間90%以上，真正實現了基站快速安裝和基站資源的共建共享。

參考文獻

[1] 王為，魏兵等.升降天線桿的結構優化設計[J].湖北工學院學報，2002（6）

[2] 孫曉宏.移動通信土建配套工程快裝基站應用與分析[J].山西建筑，2012（6.）

[3] 《建筑結構荷載規范》，GB50009-2012

[4] 《鋼結構設計規范》，GB50017-2003

[5] 《高聳結構設計規范》，GB50135-2006