淺析預制式通信基站配套平臺

歐陽征武　艾默生網絡能源有限公司資深經理

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淺析預制式通信基站配套平臺

歐陽征武艾默生網絡能源有限公司資深經理

摘要：基于現有傳統通信基站建設工程問題的分析，在效益和效率兼顧的前提下，創新性提出預制式通信基站配套平臺建設理念，并從經濟效益和社會效益的角度闡述預制式配套平臺的優越性。

關鍵詞：通信基站；配套平臺；預制式

1　引言

隨著智能手機的普遍應用，新建通信基站的數量依然龐大。負責基站的建設單位不但要確保基站的基礎設施質量符合標準和規范，同時要在規定時間內滿足三大運營商對于通信覆蓋要求和部署進度要求，且同時承擔國企對等的社會責任。

前期，業界對于通信基站的動力平臺和智能化管理進行了一些探討和嘗試，同時推動幾個通信標準的升級。但是對于建設模式主要沿用此前三大運營商的建設思路，在此本文將對基站建設做深入探討，并提出預制式基站配套平臺概念。

所謂預制式基站配套平臺，即在通信基站建設初期，通過將基站動力設施進行一體化、模塊化、結構化設計，在工廠進行標準化預制，然后以模塊化方式發貨到通信站點，并在現場進行簡易組裝。不但可以縮短建設周期，同時可節約人力和物力，實現效益最大化。

圖1　傳統基站剖面圖

2　傳統基站建設模式

2.1傳統基站的基本組成

室內通信基礎以最傳統的混泥土房為主，部分地區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，采用空調散熱。配置300～600A容量48V通信電源和500Ah左右后備電池，同時安放支撐運營商2G、3G、4G和網絡業務的多種通信主設備。圖1為典型基站剖面圖。

可以將基站結構分為基礎設施和主設備，基礎設施除了通信塔、混泥土房或板房外，配套設施主要包括：熱管理、通信電源及后備電池、供配電（含防雷）、智能監控（含環境監控）及其配套線路和機架。組成結構圖如圖2所示。

2.2傳統基站的工程問題

傳統基站的基礎建設分為多個功能子項進行。每個子項供應商不盡相同，現場施工需要對各個功能子項的相互連接，形成一體化基站配套設施，滿足通信基站對動力、環境和空間的需要，支撐主設備正常帶載運行。下面從項目管理角度來分析基站部署工程的時間、成本、質量3方面因素。

圖2　傳統基站結構圖

（1）時間方面

由于現場安裝工程涉及環節多，需要多組施工隊進場施工，要求項目經理擬定施工計劃，對整個施工進度進行統一管理。顯然，功能子項越多，需要的工程量越大，工程進度就越難控制，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。現場安裝工程量越少，需要的人工、材料越少。

（3）質量方面

需要有監督管理環節，并依據相關檢驗標準執行。對于電纜的連接檢查，除了按圖施工外，還需要考慮連接的可靠性，施工人員的素質和施工前技術交底是重要保證。可以看出，傳統基站現場施工作業量越大，質量越不可控，人為因素影響大。

2.3傳統基站建設的其它問題

眾所周知，工程安裝通常會產生垃圾，勢必對環境造成污染。現場材料加工盡量少，有助于將影響控制到最低。

質量問題排除人為因素外，安規方面的絕緣電阻和耐壓測試現場無法做，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。

粗放式的機房布局導致通信基站的能耗較大，能耗主要是空調設備消耗，若采用高效熱管理技術將有助于節能減排。

3　預制式通信基站

基于傳統粗放型通信基站的眾多問題，本文提出預制式配套平臺，思路是將現場安裝工程產品化，然后將產品進行標準化。這樣，將整體解決方案實現模塊化預制，將大量工程固化到產品方案中，在工廠進行標準化裝配，實現基站現場安裝工程的最小化和最簡化，提高基站部署效率，改進整體部署的效益。

3.1預制式方案簡介

基于上文中的基礎設施的組成結構，預制式通信基站采用模塊化、結構化設計，將各個功能子項盡量標準化，在工廠實現安裝。將各個功能子項的連接關系標準化和產品化，動力平臺預制模型設計如圖3所示。

圖3　預制式基站配套平臺模型

3.2預制式與傳統基站配套平臺比較分析

模型：某三大運營商共用站點，每個運營商安裝一個制式，采用傳統機房占地面積20m2，采用預制式只需要電池柜、空調綜合柜、電源綜合柜3個機柜。如果采用封閉冷熱風道節能設計技術，單機柜占地面積為0.7m2，機房面積最多12.2m2，詳細布局圖如圖4所示。其它能耗數據比較詳見表1。

圖4　預制式基站機房布局圖

表1　能耗數據比較

由上可知，機房的占地面積可縮小40%以上；節能率為19%以上，即每年節約7380元電費（按照1元/度計費），相當于每年減少5.8噸二氧化碳排放。

3.3預制式基站配套平臺的價值

（1）經濟價值

●顯著縮短了建設周期

通過前期在工廠完成預制，將現場安裝工程產品化，只需要簡單組合即完成基站基礎設施部署。例如，上述描述的預制式方案，現在縮短到6h即可完成基站配套平臺的部署，而傳統基站建設模式往往要好幾天才能完成相同配套功能的部署，且建設周期不可控。一方面因為多個設備不同供應商，到貨周期不一樣；另一方面因為各個設備現場安裝和調測所需要的時間不可控。

●減少CAPEX

雖然和傳統基站建設相比增加一些工廠預制所需的費用，但在整個通信基站的生命周期中可節約大量費用。例如，建設中減少投入的人力和物力；后期因設備可靠性高，運行穩定，降低上站頻率，維護費用減少。

●降低OPEX

預制式配套平臺可采用高能效熱管理技術，封閉冷熱風道以降低環境熱負荷影響，節能效果明顯。

●擴容簡單

雖然前期的投入大些，這將大大節省管理成本，數據中心運營的時間越長，這種經濟效應越明顯。

（2）社會價值

預制式配套平臺可以嚴格按照規劃設計布局，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。比傳統模式耗電量大大降低，節約能源。

將工程盡量多在工廠標準化實現，避免現場施工的隨意性；同時，降低現場安裝的頻率，簡化安裝流程，從而減少基站建設對環境的污染和影響。

4　結束語

通過以上分析，預制式是未來通信基站建設趨勢之一，采用模塊化和結構化設計理念，實現一體化和標準化預制。預制式配套平臺對于鐵塔公司自身而言經濟效益非常明顯，對于社會而言避免了土地資源和能源的浪費，降低了基站工程建設對環境造成的污染，減少了碳排放，順應了節能減排潮流。