中國移動共建基站機房標準化方案研究

劉洪 張學斌 趙玉成 周雙波

（中國移動通信集團設計院有限公司 北京 100080）

1 研究背景

為深入貫徹落實科學發展觀，建設資源節約、環境友好型社會，減少重復建設，提高電信基礎設施利用率，工信部于2008年9月28日，下發了《關于推進電信基礎設施共建共享的緊急通知》（工信部聯通[2008]235號文，下簡稱《通知》）,要求各運營商共建共享電信基礎設施，其中明確規定“新建其他基站設施（包括機房）和傳輸線路具備條件的應聯合建設”。

鑒于當前中國移動各地在共建基站機房的面積、高度、結構形式、裝修標準、布局形式以及征地范圍等方面差異較大，設計方案不夠規范合理，往往造成一定程度上投資的浪費和運維管理的困難。為了進一步深化電信基礎設施共建共享工作，貫徹集團公司“標準化”的發展要求，實現“三低保一高”的目標，對于基礎網絡中建設量最大、政策性很強的共建基站機房進行標準化研究具有重要的戰略意義。

2 研究思路及基本原則

本次研究通過分析和優化當前各省公司共建基站的建設情況，結合鐵塔標準化中的共建塔型，在對共建基站機房的工藝要求、設備布局、饋線安裝、交流引入、防雷接地、監控設置等進行深入研究的基礎上，提出中國移動牽頭兩家、三家運營商共建基站場景下的機房標準化建設方案。

根據集團公司的目標要求，我們確定本次共建基站機房標準化方案研究的基本原則為“安全、適用、經濟、節能”。

“安全”是指在正常施工和正常使用時，能承受可能出現的各種荷載作用。

“適用”是指能夠滿足運營商正常的通信設備安裝與運行維護要求。

“經濟”是指合理地降低建設成本、運行成本及維護成本。

“節能”是指通過設備選型、建筑節能措施等手段達到節能目標，節能在本標準化中突出表現為節地，即實現征地面積最小。

3 現狀調研與分析

通過對北京、遼寧及安徽的現場調研和31個省公司調研表的信息整理，我們分析了目前中國移動牽頭建設的各類共建基站機房的基礎數據，發現共性問題主要表現在同等容量的共建機房面積及尺寸大小不一，且基站征地面積偏大。土建專業主要統計結果如下：

共建基站機房以獨立機房為主，共用機房較少，其中獨立機房占85.7%；

機房62%采用砌體結構，27.4%采用鋼筋砼框架結構，10.6%采用彩鋼板結構；

角鋼塔、三管塔和單管塔一般都采用塔側機房，少數省份對高度較高、根開較大的角鋼塔采取了塔下建房；

大多數共建基站機房設有圍墻，占64%；

機房的外裝修材料80.4%應用涂料，地面78%采用地磚。

4 工藝對土建要求

4.1 設備配置分析

為充分體現中國移動業務發展需求及各省公司要求，本次研究確定了3類共建基站場景，分別從無線專業、傳輸專業、電源專業進行了基站高、中、低容量下的設備配置及其電源需求分析。對應不同的共建場景，中國移動的無線設備配置分析如下：

對于一般市區場景，按高容量進行設備配置分析，GSM900M和1800M系統分別考慮支持8/8/8載頻的機柜配置；TD系統按雙頻段組網方式，配置為6/6/6；同時考慮TD-LTE的遠期預留。

對于郊縣和交通干線場景，按高容量或者中容量進行設備配置分析，采用中容量配置時，2G系統只考慮900M或1800M單頻段組網，機柜配置最大可支持12/12/12載頻；TD系統按雙頻段組網方式，配置為6/6/6；同時考慮TD-LTE的遠期預留。

對于農村及其他場景，按低容量進行設備配置分析，2G系統只考慮900MHz或1800MHz單頻段組網，機柜配置最大可支持8/8/8載頻；TD系統按雙頻段組網方式，配置為6/6/6；暫不考慮TD-LTE的建設需求或與TD系統共享機柜。

4.2 設備布局思路

對于中國移動，機柜一般配置如下：中、低容量場景下按照單頻段系統配置考慮，每個機房考慮3個2G機柜位置；高容量場景下按雙頻段系統配置，每個系統配置3個機柜，每個機房考慮6個2G機柜位置。考慮到未來發展需要，低容量場景配置1個TD機柜；中容量場景配置1個TD機柜并預留1個LTE機柜；高容量場景配置1個TD機柜并預留1個LTE機柜。

對于其他運營商，中國聯通按照3個2G機柜和1個WCDMA機柜考慮，中國電信按照2個CDMA機柜考慮。

本次研究的機柜尺寸統一按600mm×600mm考慮，采用前面操作維護方式，考慮到安裝與維護要求，設備布局布局時列間維護尺寸不小于800mm。對于共用機房情況，如果機房條件允許，建議各運營商設備分列單獨布放。

4.3 機房面積需求

通過對無線設備、傳輸設備、開關電源及蓄電池等設備的合理規劃布局，結合《中國移動基站鐵塔標準化設計》V2.0版（以下簡稱鐵塔標準化）中相關鐵塔的空間參數，在滿足安裝維護要求和節能設施空間的情況下，對應不同類別、不同場景共建機房的經濟面積需求見表1所示。

5 標準化方案研究

5.1 方案范圍

本標準化方案指抗震設防烈度≤8度地區的砌體結構共建基站機房，不包括超級基站機房；如臨時使用或工藝及建筑有特殊要求，可采用鋼支架彩鋼板房或鋼筋混凝土框架結構機房。

表1 共建基站機房經濟面積需求表

5.2 共建基站機房總平面布置分析

5.2.1 總平面布置原則

在本次研究的基本原則框架下，總平面布置遵循以下原則：

（1）根據共建基站的工藝需求，在兼顧設備布置靈活性的基礎上，選擇適用、經濟的機房類型。

（2）恰當地選擇鐵塔標準化塔型，依據其塔下空間尺寸規劃最為經濟的基站機房布局。

（3）機房基礎邊界與鐵塔基礎邊界按照平齊考慮，既節省占地，也不會對機房與鐵塔的基礎受力性能造成影響。

（4）塔側機房的基礎外邊界與征地紅線重合。

5.2.2 機房與鐵塔總平面布局

經調研分析，共建基站機房與鐵塔的總平面布局可歸納成如圖1所示的4種方案。

根據鐵塔標準化中40m、50m、60m角鋼塔的圖紙顯示，其根開均大于7m，可以考慮在其下布置機房以節約用地，而其它塔型（含20m、30m角鋼塔、單管塔A、單管塔B和三管塔）根開小于5m，不適宜布置塔下機房，通常采取塔側建房方案。滿足塔下建房條件的塔型及其下機房最大容許尺寸見表2所示。

5.3 標準化建設方案

圖1 共建機房與鐵塔的布局方案圖

表2 各塔下建房的塔型及其機房最大容許尺寸

根據工藝專業提出的機房面積需求，土建專業經過建筑轉換最終形成8種標準化機房模塊。在滿足工藝機架設備布置及走線安裝的前提下，本方案還適當降低了機房凈高，獨立機房和共用機房GA的凈高均采用2.8m，共用機房GB、GC、GD的凈高采用3.1m。最終確定各類共建基站機房設計參數見表3。

表3 標準機房模塊的設計參數

綜合機房平面尺寸、機房與鐵塔的總平面布局以及鐵塔基礎尺寸等設計參數，經過分析比較，本次研究中部分共建機房的標準化建設方案及其技術經濟指標如表4所示。

表4 部分共建機房的標準化建設方案及其技術經濟指標

5.4 方案設計說明

共建基站標準化機房安全等級取二級，設計使用年限為50年，抗震設防類別為丙類。機房推薦采用砌體結構，其結構形式簡單可靠，應用廣泛，且設計使用年限與鐵塔匹配。對于施工進度或外觀有特殊要求的機房可考慮臨時采用鋼支架彩鋼板結構。

外墻一般采用當地常用建材，傳熱系數應符合國家規定標準。基站宜采用耐火等級為甲級的防火保溫防盜門。當基站處在易燃物較多的場所附近，或消防間距不足時，機房外墻的耐火等級應不低于3h。

為了降低空調能耗，減少運行成本，機房推薦采用中國移動通信基站定制空調機；另外，根據基站所在地的室外氣象條件、環境及安全情況，宜充分利用自然冷源，采用智能通風及熱管換熱機組等節能措施。

6 結束語

截至2010年8月31日的數據顯示，中國移動通過基礎設施共建節省投資約225839萬元，通過基礎設施共享節省投資約117522萬元。由此可見，研究共建基站機房標準化不僅是中國移動對《通知》精神的積極響應，探討共建技術的可行性；而且，我們希望通過技術層面的整合，實現中國移動共建基站的“低成本、高效運營”。本次研究的主要成果有：

（1）根據不同共建場景，在兼顧通用性和前瞻性的基礎上，本研究歸納出8種經濟實用的共建基站機房模塊，體現了標準化的精簡和統一。

（2）按照本研究的總平布置原則，推薦采用的共建基站機房方案充分利用了塔下空間，與調研基站同比節約20%左右征地面積。

（3）本研究中的兩家共建獨立機房若采用塔下貫穿機房則征地面積最小，較塔下加塔側機房平均少征地11.62%；三家共建獨立機房若常用塔下加塔側機房則征地面積最小，較塔下貫穿機房征平均少征地4.76%。

隨著基站設備高密度載頻板、多載波功放（MCPA）等新技術的使用，基站設備越來越向小型化發展，各地建站時應根據具體設備選型情況，結合不同的場景選擇機房大小。另外，部分廠家的基站主設備可以采取疊放方式安裝，應根據實際情況選擇適當的機房面積。

[1]中華人民共和國國家標準. 建筑結構可靠度設計統一標準(GB50068-2001). 北京：中國建筑工業出版社，2002

[2]中華人民共和國國家標準. 建筑工程抗震設防分類標準(GB50223-2008). 北京：中國建筑工業出版社，2008