深圳國際會展中心5G業務匯聚機房設計難點及策略分析

朱惠斌，溫 亮（.中國移動通信集團廣東有限公司深圳分公司，廣東 深圳 58000；.福建省郵電規劃設計院有限公司，福建 福州350000）

1 概況

深圳國際會展中心屬深圳市政府投資建設的重大項目，為集展覽、會議、活動（賽事、演藝等）、餐飲、購物、辦公、服務等于一體的超大型會展綜合體。項目總用地面積148萬m2，總建筑面積約300萬m2，一期建筑面積約146萬m2，建成后為世界最大的會展建筑，項目于2016年開始建設。

圖1示出的是深圳國際會展中心平面規劃。

傳統會展建筑因未能充分考慮移動信號覆蓋等問題，普遍存在場館信號覆蓋效果一般的問題。為保障項目建設為智慧場館，深圳國際會展中心于2017 年即與運營商聯系并開展現場勘察和提資工作，于2018年基本明確運營商預留機房需求。因此時深圳5G 建設尚未完全開展，會展中心也未能考慮到5G 建設需求。結合運營商的總體網絡規劃，會展中心5G業務匯聚機房需求發生變化。對機房選址調整過程進行分析，新選址機房的消防供水管道、強電、弱電線槽貫穿等因素對機房建設形成較大影響。通過分析機房設計難點及對策，對公共建筑不符合機房選址和建設規范的機房進行設計方案比選和施工改造，可有效保障機房運營需求。

圖1 深圳國際會展中心平面規劃

2 深圳國際會展中心總體網絡規劃

無線接入網是一張結合宏基站、微基站和室內分布的綜合性網絡。運營商在建設初期，應以多網協同為建設原則，保證現有業務平滑過渡，不造成現網業務中斷和缺失。確定以宏基站、微基站、室內分布協同的制式、多形態共同滿足多場景業務需求的建設思路。2G 網絡逐步退頻，進行頻率重耕，聚焦室內弱覆蓋，選用合理手段，保證投資效益的情況下，保持深度覆蓋領先，通過軟擴容、FDD1800、反向開通3D-MIMO、微基站等多種手段，合理調整資源，精準擴容，綜合解決熱點區域容量問題，流量峰值平滑過渡到5G。

2.1 室內網絡規劃

根據網絡覆蓋范圍和功率，基站可分為宏基站、微基站、皮基站和飛基站。5G 網絡空間衰減和介質損耗較4G網絡大，深圳國際會展中心室內網絡規劃主要包括以下3個部分。

a）多頻一體化室內小基站（lampsite）。此系統解決不同場景下的室內網絡容量和覆蓋問題，提供高性能增益和優質移動寬帶用戶體驗，具備易部署、可演進、可升級的特點，支持多入多出、載波聚合、多頻多模等技術，可以最簡工程施工和不改變室內網規的方式實現“線不動”“點不增”。通過lampsite 基站在不同區域覆蓋，有助于提升室內網絡體驗。

b）多模一體化的室內系統（lightsite）。此系統具備DIS（Digital Indoor System）架構端到端可管可視的能力，可實時監測pRRU 外接天線的狀態，做到故障的可視、可管、可控，變被動為主動。同時，lightsite 借助數字化架構大幅簡化工程部署難度，提升部署效率。lightsite 系統面向室內中低話務、多隔斷覆蓋場景，可靈活擴展點位，支持多模一體化的室內數字系統，具有良好的投資收益比。

c）分布式天線系統（DAS）。此系統中，運營商負責自建分布系統，鐵塔公司負責弱電井及運營商間共享部分線槽建設。

表1示出的是深圳國際會展中心室內網絡規劃。

表1 深圳國際會展中心室內網絡規劃

2.2 室外網絡規劃

a）宏站規劃。宏基站是移動通信網絡的主要站型，是移動話務量的主要承載者，其設備容量大，覆蓋范圍大，天線高度安裝略高于周圍建筑物的平均高度。可支持多載波多扇區、擴容方便。因此宏基站是網絡解決方案的首選和重點。按照室外天線架設方式，室外宏基站可以分為4 種建設方式，即樓頂抱桿式、落地塔式、樓頂塔式和美化天線式。會展中心因其建筑特性，適合采用落地塔式的建設方案。通過鏈路預算、傳播模型分析及仿真規劃等基礎網絡規劃工作，確定周邊8個宏站，河邊綠道5個宏站，高速公路邊，綠道2 個宏站的建設需求。圖2 示出的是國際會展中心宏站規劃方案。

圖2 國際會展中心宏站規劃方案

b）微站規劃。5G 時代，微站是5G 網絡主體底層網，預計站間距在50～100 m 的占多數。需要在宏站目標網規劃站址資源基礎上，通過精細規劃分析，結合業務、場景和各種基礎燈桿資源，規劃5G 微站的站址需求，滿足UDN 超密集組網下大容量業務需求。深圳國際會展中心規劃30個小微站進行深度覆蓋，其中展館與展館間采用天線掛墻形式安裝，地鐵出口附近采用監控桿形式安裝。30個微站中，22個覆蓋場館，8個覆蓋地鐵周邊。圖3示出的是深圳國際會展中心室外網絡規劃。

圖3 深圳國際會展中心室外網絡規劃

2.3 機房網絡規劃

對于深圳國際會展中心而言，需綜合運用各類網絡覆蓋方式。預留機房作為接入網絡與天線間的重要節點，承載重要的節點作用，為網絡架構的重要組成部分。機房內部設置BBU等設備，通過光纖聯系RRU等設備。根據機房網絡規劃，在南區和北區各設機房，面對不同的網絡需求。

表2 示出的是深圳國際會展中心機房信息。

3 5G業務匯聚機房設計難點及策略

以北區負一層業務匯聚機房為例，介紹5G業務匯聚機房設計難點及策略。

表2 深圳國際會展中心機房信息

3.1 因5G產生的需求調整及對策

深圳國際會展中心在初期建設中，運營商根據無線需求向建設單位提資，由于早期未確定具體的需求，提資的60 m2業務匯聚機房和有油機保障的80 kW 電力容量，基本滿足當時的規劃需求。但在項目啟動后，無線新增了覆蓋需求，經設計院核算，原電力容量不能滿足，運營商向業主提出增加至120 kW 電力容量的需求。

表3示出的是深圳國際會展中心原無線需求。

新會展中心南區原預留的60 m2業務匯聚機房前期未規劃5G，后經與業主單位協商，又新增5G 網絡建設需求。因需求帶來的變化，原機房的空間、動力又無法滿足，由運營商向業主單位申請增加機房空間、數量和電力容量。因新國際會展中心的實際情況機房只能集中，由于該機房主要滿足新會展中心內按CRAN 方式建設無線設備、安裝OLT 設備等需求，仍作為業務匯聚機房使用。

表3 深圳國際會展中心原無線需求

前期業主單位承諾為新國際會展中心南區業務匯聚機房提供的120 kW 帶固定油機保障的電力無法滿足5G網絡的覆蓋需求，業主承諾可增加不帶油機保障的電力。為保障室外信號覆蓋，運營商在規劃設計時應考慮帶固定油機保障的電力優先滿足新會展中心室外宏站、微小BBU 安裝需求，在油機保障能力有限的情況下，部分無線設備可采用不帶油機保障的電力供應。

表4示出的是深圳國際會展中心現無線及傳輸設備需求。

表4 深圳國際會展中心現無線及傳輸設備需求

3.2 因機房現場條件不符合運營商選址規范的設計難點及對策

因原預留機房面積受限，經運營商多次爭取，深圳國際會展中心調整機房位置，但機房內上方有水消防管、強電和弱電線槽、燈槽貫穿，不符合機房選址規范。經與會展方多次協調，同意將水消防管改道至機房外，強電、弱電線槽因已布放電纜，信號控制線等無法拆除，結合具體情況，運營商聯合合作單位提出3種方案。

表5示出的是深圳國際會展中心南區機房建設方案比選。

通過對比分析討論，運營商及運營商合作單位一致通過方案2 的設計思路，符合運營商機房選址及建設規范。

表5 深圳國際會展中心南區機房建設方案比選

3.3 BBU 基帶池集中設置下的空調制冷設計難點及策略

傳統5G 業務匯聚機房，2G/4G/5G BBU 集中放置，每個2G/4G/5G BBU設置為一組，通常機房放置數量不超過7組，空調的配置普遍為2～3臺3匹空調。而針對BBU 基帶池集中設置的情況，空調的配置則需準確計算。根據空調配置計算原則：制冷量=設備功耗（kW）×1+0.15（kW/m2）×機房面積（m2），本項目中，機房直流設備功耗89 kW，機房可使用面積126 m2，計算所需制冷量為108 kW，需配置3 臺（2 主1 備）60 kW 制冷量的精密空調。由于機房受各方面的條件制約，無法安裝精密空調室外機，且機房面積較小，也無足夠空間安裝精密空調室內機，故用11 臺普通分體式的5P 風冷型空調代替（9主2備），空調室外機直接安裝于機房外墻及機房附近的墻壁。

3.4 機房外市電引入的設計難點及策略

傳統的業務匯聚機房外市電容量一般為35 kW，而經計算該機房需要320 kW 的電力容量，是傳統機房的9倍多，工程實施習慣于標準化的建設模式，相較于電力容量300多kW 的非常規場景，對于電纜的設計選型提出了較高要求。由于會展中心無法提供一路320 kW 的電力容量，改為從2 個不同的接火點分別引接2路市電，市電1 為120 kW，從走道配電柜回路1 引接，市電2 為200 kW，從低壓配電室配電柜一個400 A 抽屜柜引接。通過電纜線徑選型計算，市電1 需要1 條4×95+1×50 的電纜，市電2 則需要1 條4×240+1×20 的電纜，考慮敷設的難度，市電2 改用2 條4×95+1×50 的電纜并接使用。通過新架設的鍍鋅橋架敷設，在3 條電纜同路由匯集處區域改用較大規格橋架架設至機房配電箱、配電柜。接火點處配置符合變比的電流互感器、電能表進行計量。

3.5 機房市電分配的設計難點及策略

由于本機房2 路市電，一路120 kW（雙電源），一路200 kW（單電源），機房用電設備較多，如何合理分配電力方案對于提高通信系統穩定性具有很大的影響。按照保障優先性原則，會展周邊的宏站2G/4G/5G BBU 及傳輸設備優先使用業主自有固定油機保障的120 kW 雙電源，10 臺5P 空調、展館內室分系統的BBU、展館間的微小站系統BBU等則使用200 kW 的單電源。

3.6 電源配套的設計難點及策略

電源系統要求安全可靠，根據當前計劃安裝的BBU 及傳輸設備數量，預留足夠的供電端子。普通5G業務匯聚機房，一般1 套600 A 組合式開關電源，1 000 Ah鐵鋰蓄電池組即可滿足要求。而該項目中，無線設備及傳輸設備直流功耗為89 kW，設備電流為1 854 A，電源配套的配置設計較復雜，增大了電源配套設備的設計難度。按照無線設備備電時長2 h，傳輸設備備電時長5 h 計算，需至少2 套2 000 A 的分立式開關電源，考慮項目集采設備配額及外市電為2 路市電引入的緣故，改為配置6 套600 Ah 組合式開關電源，5 500 Ah的鐵鋰蓄電池組。

3.7 室分RRU安裝的設計難點及策略

本項目中，GSM RRU 數量共有42 臺，主要對會展南區地下室負一層、負二層進行覆蓋，單臺功率500 W，總功耗21 kW。由于弱電井的空間及電力情況、會展所能提供的安裝位置等各種因素制約，室分GSM RRU 的安裝設計成為難點。RRU 安裝于機房內，則對機房的制冷帶來更大挑戰，安裝于機房外墻，則對機房旁的車位的整體美觀帶來視覺沖擊。RRU 采用何種供電方式，也同樣影響著機房的電源設計方案。經綜合計算及評估，決定采用交流供電方式（RRU 配電箱從配電柜一個63 A 3P 回路引接，配置42 路16 A 單相輸出），相比直流供電方式，減少了開關電源、蓄電池組的投資。將RRU 統一安裝于機房外墻，降低機房內的制冷需求，減少空調數量配置。同時，采用鋁合金百葉裝飾，結合圖案繪制的方案進行美化處理，契合地下室環境要求。

4 結束語

為保障公共建筑網絡覆蓋需求，運營商通過機房配套與傳輸光纜同期施工，申請外電引入后安裝傳輸配套，開通傳輸和BBU，通過拉遠光纜實現整站開通。但機房建設因其承載無線和傳輸設備，成為網絡建設核心。公共建筑通過預留機房模式，有效保障網絡建設。對深圳國際會展中心5G 業務匯聚機房設計難點及對策的分析，可對其他公共建筑機房建設提供借鑒。