LTE基站的工程勘察及選址研究＊

周 超，賈卓遠

（銅陵學院 電氣工程學院，安徽 銅陵244061）

1 引言

LTE基站的工程勘察是對實際的無線傳播環境以及機房內部進行實地勘測和觀察，并進行相應的數據采集、記錄和確認的工作。其目的是為了獲得無線傳播環境情況以及機房內部設備的布置情況，以提供給網絡規劃工程師、施工單位相應的工程建設信息。

2 勘察前的準備工作

在工程勘察和選址之前，首先要了解建設單位的經營策略、需求，還要了解現網的網絡維護要求，包括室內外走線要求、基站所在地區的的供電情況、蓄電池的供電要求、空調情況要求、鐵塔或抱桿天饋的要求等。此外還要了解一些特殊基站的情況，包括站點的類型是光纖拉遠基站還是室外基站等。在獲得勘察委托后，項目負責人應制定勘察計劃，對小組人員進行分工，開會討論可能存在的問題，并提出解決方案。準備相關的文檔資料，包括地圖、調查表格，根據規劃定出合理的勘察路線。

勘察前需配備以下工具：GPS接收機、數碼相機、指南針、鋼卷尺、筆記本電腦、室外測距望遠鏡、室內激光測距儀等。

3 基站的選址

基站在正式開始建設之前首先要對其地理位置進行綜合的考慮，選址是否合適將直接影響基站后期的建設及運營指標，選址的原則主要體現在基站的安全性和穩定性及信號覆蓋面積等方面。首先選擇的站址要有明確的產權，以便減少后期投資的浪費，另外還要重視基站的安全等問題。基站的選址要求可大致分為以下三類：安全要求、距離要求以及機房要求，下面將分別介紹。

3.1 安全要求

基站的安全是第一位的，那些影響基站安全的站址定要慎重考慮，其中自然災害方面，土質差、雨天可能有洪水威脅的河道、山體滑坡的山腳、礦區都是不予考慮的。人為安全方面，包括該地點所處的地域是否經常有偷盜行為，附近是否包括易燃、易爆的物品及生產工廠，選址是否會對附近居民帶來輻射傷害，減少居民投訴的風險。

3.2 距離要求

所謂的距離要求，就是所要勘察的站點與原有基站站點之間要保持一定的距離。該距離的確定需要根據網絡話務量、數據流量的多少以及發射功率的大小等因素綜合確定。首先在站點附近幾千米之內進行選幾個站點，此為預選址，具體地一般將1/4個移動基站覆蓋半徑作為選址范圍，在此范圍內可以多選幾個站，作為備用。另外如果需要將天線安裝到鐵塔上，選址時還需考慮鐵塔的位置，同時要考慮饋線的走向和天線的掛高等問題，如果采用的是定向天線，應保證其主瓣方向120 m范圍內無障礙物，至于天線掛高需結合站點的面積、位置以及機房的類型方面，市區取30 m左右，郊區取40 m左右，其他地形需綜合考慮。

3.3 機房選址要求

機房的選取和建設是一個涉及多領域、綜合性很強的系統工程，需要考慮建筑結構、供配電情況、周圍環境及交通等許多因素。機房位置的選址非常重要，如果選址不合理，就會使投資加大，為后期的設備安裝帶來麻煩，而且對機房的施工和運行維護都會產生不良影響。

設備運輸：因為一個電信機房不止安裝4G設備，還要安裝為機房服務的電池設備、空調設備、UPS等大型設備，將來還要安裝5G及其他傳輸設備設備等，其中有些設備體積和質量都很大，所以運輸線路越短越好，搬運的通道要滿足設備寬度的要求。

雷電感應：當建筑物遭受雷電時，所產生的電磁感應強度由樓頂由上到下逐漸減弱，為減少雷擊所造成的損害，基站機房宜選擇在建筑物較低的位置，并要離建筑物的引雷線遠一些，這樣就避免引流線電流產生的磁場對基站設備的損害。

結構荷載：由于電信機房的負荷載比較高，要遠大于建筑的其他部分，因此電信機房宜選擇在建筑物的較低位置，這樣機房上面的建筑物的其他部位不做改變；反之，如果把機房選在建筑物的較高部位，則建筑的機房下面的結構都要根據機房承重要求進行強化處理，這將大大增加建站成本。

空調的安裝：空調的安裝具有一定的規范，其主機與室外機的安裝高度和距離均有要求，因此在確定主機房位置時，應充分考慮空調室外機是否容易安裝，安裝在何處等問題。尤其是對于目前大量采用的風冷空調系統來說，其室外機的安裝是一件難度較大的事情。

4 基站天面的勘察設計

4.1 天面的選型

目前較為普遍的天面系統有天線安裝于樓頂鐵塔、天線安裝于抱桿、樓頂支撐桿安裝天線、樓頂增高架上安裝天線、地面鐵塔安裝天線等方案。但是無論哪種方案，首先要求天線無阻擋，其次要求天面的信號之間不互相干擾，最后還要考慮盡量節省連接天線的饋線長度。

天線抱桿系統適合樓頂本身有一定的高度，滿足信號覆蓋要求并且天線滿足隔離度要求的情況，其應用場景一般在市區。在樓頂架設天線抱桿首先要在樓頂打一個水泥基座，在水泥基座上的天線抱桿一般高5～10 m，一般最多可以掛3副天線，在抱桿頂端設有避雷針。樓頂鐵塔一般高18～25 m，一般設置成四腳塔，四個腳固定在樓頂的鋼筋混凝土上，最多可以在塔上做到2個平臺，每個平臺上可以布置多根天線。地面鐵塔適用于較大需覆蓋面積或者樓房選址困難的區域，并且在塔下面建機房。地面鐵塔一般高30～50 m，塔上面可以容納較多的天線，在市區或郊區鄉村均可使用時，適合站點附近沒有樓房架設天線。

4.2 天線方位角的確定

天線方向角的調整對移動通信的網絡質量非常重要。一方面，準確的方向角能保證基站的實際覆蓋與所預期的相同；另一方面，依據話務量或網絡存在的具體情況對方向角進行適當的調整，可以更好地優化現有的移動通信網絡。

根據理想的蜂窩移動通信模型，在一個小區的交界處，信號相對互補。與此相對應，在現行的通信系統中，定向站一般被分為三個小區，分別如下。

A小區：方向角度0°，天線指向正北。

B小區：方向角度120°，天線指向東南。

C小區：方向角度240°，天線指向西南。

在基站工程勘察中，一般按照上述的規定對天線的方位角進行確定，如果方位角的確定出現偏差，則易會導致天線的覆蓋面積與設計不符，從而導致同頻或鄰頻干擾。

4.3 天線的下傾角的確定

天線下傾角的確定是工程勘察中的一個非常重要的內容。選擇合適的下傾角可以使同頻及鄰頻干擾減至最小。另外，合適的下傾角也決定了天線的覆蓋范圍，使基站實際覆蓋范圍與預期的設計覆蓋范圍相同，同時可以增強本覆蓋區的信號強度。下傾角分為電子下傾角與物理下傾角，其作用都是控制天線主瓣的覆蓋范圍。常用下傾角調整方式有內置電調和外置電調兩種驅動方式。

4.4 天線掛高的確定

天線高度直接影響基站的覆蓋范圍。基站信號所能達到的最遠距離（即基站的覆蓋范圍）是由天線高度決定的，因此天線掛高的確定也是無線基站站點勘察中的重要內容。隨著近幾年移動通信基站站點數量的增多，密集的基站數量造成的信號干擾會帶來諸如話務不均衡、系統內干擾以及孤島效應等不利因素，因此必須縮小基站的覆蓋范圍，降低天線的高度，否則會嚴重影響移動通信網絡質量。

5 機房的內部的勘察設計

5.1 室內電信設備的勘察設計

這是室內勘察設計中最重要的內容，首先要勘察移動基站的安裝位置。通常LTE基站都比較小，一般安裝在龍門架或者機柜里。這時就要確定機柜或龍門架的安裝位置，確定好4個安裝腳孔的位置。對于已存在機柜或龍門架的機房，要確定LTE基站安裝的具體框位號，同樣對于傳輸設備也要進行同樣的勘察。接著要確定市內防雷箱的位置，一般情況防雷箱安裝于市內墻體上，要求選擇結實的墻體，位置在1.5 m左右，同時盡量靠近電源設備以方便引線。

5.2 室內走線架以及各種線纜的勘察設計

如果機房內沒有走線架，要新建走線架，首先要確定走線架的形式，是地下走線架還是懸空走線架。然后確定走線架的位置、安裝高度和走線架的長度。要精確測量線纜的長度，這直接影響基站建設，如果工程勘察不準，比如線纜勘察短了，那么根據工勘發貨到現場的線纜就不能進行安裝，浪費了資源和時間，所以對于線纜的長度，一般比實際勘察的數據稍微長一些，留有富裕。這些線纜和饋線包括4G基站到傳輸設備的光纖、到網絡交換設備的網線，4G基站BBU到RRU的饋線，BBU到RRU的光纖，GPS天線，所有設備的電源線等。

5.3 電源及空調系統的勘察設計

勘察中要確定市內交流電的路數及功率是否與電源設備匹配、交流接電的位置、接地點的位置等，并在圖紙中畫出。同時蓄電池要占用一定的面積和高度，其安裝位置通常位于機房內靠墻邊一角，并方便市電的接入。機房內應設置一臺空調，在站點要勘察空調室內機及室外機的安裝位置，通常室內機布置在房間上角，并且與外機的位置不能太遠，室外機要考慮周圍是否有遮擋物，確定好空調外機到內機線纜的長度。

6 結束語

本文根據筆者在中興通訊做基站督導工作的實際經驗，結合銅陵學院的4G基站的建設，給出了在LTE基站工程勘察中的一些經驗總結。LTE基站的工勘是整個工程的重要一環，只有獲得準確的工勘數據，才能進行后續的基站開通、建設、網絡優化和維護工作。