大型居民區深度覆蓋方案探討

范子敬++劉凱旋

1 引言

隨著4G牌照的發放，三大運營商在4G市場競爭如火如荼，但市場發展的前提卻是基礎網絡建設，因此如何確保站址資源上的優勢，將是贏得市場競爭的重要前提。目前，移動通信建設已經迎來了一個新的建設高潮，但經過近十年的網絡建設，市區、縣城站址資源基本使用殆盡，僅剩下“硬骨頭”站址難以協調。另外，由于大型居民區所需RRU設備眾多，若采用傳統拉遠建設方式，則極大地占用光芯資源，本文將從實際案例探討“硬骨頭”站址的一種MDAS與移動“方艙”結合的建設方式。

2 MDAS及“方艙”簡介

數字光纖分布系統（多業務分布系統，簡稱MDAS）是為解決分布式基站覆蓋方式（針對RRU+傳統無源分布系統方式）存在傳輸損耗較大、隱蔽性差、安裝協調難等問題而產生的新技術，其與分布式基站的差距主要體現如下：

（1）系統構架：信源設備集中放置，多網融合，器件通用化，超寬帶共享傳輸路由，收發信機前置；

（2）傳輸方式：鏈路損耗小，以光纖或網線取代射頻同軸電纜，采用光纖寬帶傳輸技術，支持光纖、網線不同傳輸方式，支持POE供電系統；

（3）功率分配：以遠端單元替代傳統功分器、耦合器，傳統天線由光纖一體化天線替代；

（4）隱蔽性：分布系統整體偽裝性強，設備集成度高，施工快速便捷。

方艙實際為室外通信應用設計的通信系統綜合柜，基本柜型包括設備柜、主機柜、綜合柜、電池柜，可以靈活構成單柜及多柜的多種結構組合，風冷、熱交換、TEC、空調等多種熱交換方式可選，為網絡建設提供各種環境條件下的解決方案。采用這種建設方式有如下優勢：

（1）無需建設機房，減少施工難度，降低整體投資；

（2）供電方式化被動為主動，不用擔心設備后期的供電問題，穩定可靠；

（3）供電與駐地網同步走線，施工簡單，同時能避免業主對電源線的破壞；

（4）后期維護簡單，維護工作主要集中在方艙處，維護量少；

（5）采用風冷、熱交換、TEC等方式散發設備運行產生熱量，可以靈活定制空調機柜，實現分區溫控，節能效果明顯。

3 方案實施及運行效果

（1）BBU側方案

方艙建設方式即在小區內選取合適點位建設一個節點“方艙”，將駐地網光分器、無線網BBU、電源等設備均集中在方艙內，小區內所有覆蓋設備均從“方艙”內進行集中式遠程供電，無需與物業協調取電，可大大降低物業協調難度。方艙外形及內部安裝設備如圖1所示：

主柜為設備柜，內部凈尺寸800W*800D*2 000H（mm），可安裝19英寸標準機架結構設備，包括BBU/傳輸/電源等。共提供41U高的安裝空間，可滿足當期和擴容的要求。采用直通風散熱方式，散熱量為2 000W，確保設備工作在適中的溫度。

擴展柜為電池柜，內部凈尺寸800W*800D*2 000H（mm），單柜最大可裝500Ah/2V蓄電池24節，分為4層安裝。夏天采用TEC制冷組件降溫，制冷量為200W；當溫度高于30℃時啟動，回落到20℃時停止散熱。柜內加裝600W的硅膠加熱板，當冬天溫度低于-5℃時啟動加熱，高于10℃時停止加熱，將電池維持在最合適的工作溫度。

（2）RRU側方案

RRU側天線布放平面示意圖如圖2所示：

小區內天線可根據需求采用射燈型美化天線，RRU設備采用直流遠供進行供電，遠供近端設備安放于方艙節點內；每個RRU帶3～5個數字光纖直放站遠端，從而以較低的成本實現多方位的覆蓋。

RRU側天線布放效果示意圖如圖3所示。

4 方案評估

本方案評估采用與傳統基站對比的方式進行。選取的傳統基站為臺兒莊區蘇魯家具基站，機房為租用，位于6樓樓頂。機房內包含的設備有：2套分布式基站，1套傳輸設備，1套-48V通信直流電源PS48600-3B/2900 250A，1組2V 500Ah電池。

（1）節能對比測試

“方艙”和傳統機房的交流輸入都連接了三相電表，通過記錄該三相電表的讀數，確定兩者的總耗電。

本次測試時間為2014-07-14至2014-07-20，共7天。具體測試結果如表1所示：

表1 耗電量對比

2014-07-14度數 2014-07-20度數 耗電量/

kWh 日均耗電/

kWh

方艙電表 197 239 42 6

傳統機房電表 2 518 2 651 133 19

由表1數據可見，方艙比傳統機房日均耗電低13度，折合每年節省電費3 796元。

（2）租金對比

傳統機房的租金為7萬人民幣/15年，而“方艙”因占地面積小，其租金僅為2萬人民幣/15年，大大降低了運維成本。

（3）建設工時對比

傳統機房（不含土建機房）的建設工時定義為材料準備齊全后，內部裝修、內部配套設施建設（走線架、地排、防雷箱、設備機架、電池、空調等）所耗費的時間，不包含電源和主設備開通的時間，為14天。

方艙由于到貨時已包含上述內部配套設施，所以建設工時定義為到貨后，建設加固平臺“方艙”所耗費的時間，不包含電源和主設備開通的時間，為3天。

（4）建設費用對比

建設費用對比如表2所示：

由表2可知，方艙建設初期投資比傳統基站節省 57 850元，投資節省69%。

（5）設備開通時間對比

考慮傳統機房裝修及改造，電源及主設備安裝和開通時間為5天；方艙的電源及主設備安裝和開通時間為1天。

（6）防塵、防水性能對比endprint

方艙的防護等級為IP55，能有效防止灰塵和雨水進入內部。

從傳統機房的建設情況看，該傳統機房門縫較小，饋線窗開口較小，交流線纜進線位置開口較小，下雨可能影響較小，對塵土有一定的防護能力，防護等級為IP55。

（7）可擴容性對比

傳統機房一般都預留了很大的空間，機房內電源是單獨機柜，主設備都在1個19英寸標準機架內，機架目前尚有一定空間可以擴容。如果該機架裝不下，可在旁邊增加機架。方艙的設備柜因為已經安裝了4個BBU，已無空間可以擴容；如果后期需要擴容，只需要并排增加1個設備柜即可，占地0.82m2，其他費用也較小。

因此，兩者的可擴容方面均能滿足需求。

（8）降噪效果對比

噪聲對環境同樣是一種污染，且對人影響更直接，更易導致投訴，傳統基站門關閉后，能有效降低噪聲。由于噪聲源主要為電源和主設備，因此方艙只需要測試設備柜，需記錄開門狀態和關門狀態門外的噪聲。

參考標準如下：

一級：城市居住區域，應小于55dB；

二級：其他區域，應小于76dB。

測試時，手持噪聲測試儀保持在距離門1.5m、離地1m位置，采集環境噪聲。

距方艙2m處且主柜門關閉狀態時，人耳基本無法感知設備柜內噪聲。后期將采用專用噪聲設備給出準確數值。

（9）維護便利性對比

傳統機房維護方式很成熟，比較便利；方艙由于設備都采用前接線，同樣維護便利。因此，兩者均便于后期維護。

5 結論

建設效果對比如表3所示。

由表3對比分析，在居民區采用“方艙”作為綜合接入點，不僅可以大幅節省建設成本和建設時間，而且后期運維成本也遠低于傳統機房。目前“方艙”內設備已穩定運行2年有余。

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