建筑內(nèi)移動通信（5G）基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計要點

王向榮

（中國通信建設(shè)集團設(shè)計院有限公司第二分公司，陜西 西安 710119）

移動通信技術(shù)的更新頻率和發(fā)展速度非常快，5G作為最新一代移動通信技術(shù)，在通信領(lǐng)域得到了大力研究與發(fā)展，已經(jīng)在全球多個國家或地區(qū)開始商用。伴隨當代通信技術(shù)的快速發(fā)展，5G移動通信技術(shù)也開始在日常生活與工作中得到大量應(yīng)用。現(xiàn)如今，為了更好地應(yīng)用5G，我國正在大規(guī)模建設(shè)5G通信設(shè)施。此外，在5G通信技術(shù)方面，我國也取得了重大的研究成果，這些成果將在不久的將來得到廣泛的普及和應(yīng)用，大大改善人們的生活方式和生活條件。

目前，5G通信設(shè)施的建設(shè)在我國一些大中型城市進展很快，5G信號在城市的一些中心功能區(qū)得到了很好的覆蓋，依托于5G通信的新產(chǎn)業(yè)將得到迅速發(fā)展。在建筑的功能性設(shè)計方面，除了現(xiàn)有的2/3/4G通信信號的覆蓋范圍外，5G信號的覆蓋范圍將提高智能建筑的功能，讓人們體驗到更加便捷、實用、舒適的工作與生活。5G作為通信信號覆蓋的剛需，應(yīng)在技術(shù)設(shè)計中進行合理分配。本文對5G移動通信基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計的主要要點進行了簡單闡述，從而對項目建設(shè)的需要進行滿足。

1 5G通信技術(shù)概述

目前，移動通信的技術(shù)通常使用4G，5G作為一種技術(shù)的更新和升級，有最快速度的特點，寬帶對比之前更大、更高，并開始發(fā)揮巨大作用，在持續(xù)、迅速提升的移動通信中，還可以與其他通信技術(shù)進行無縫連接[2]。它的自適應(yīng)、自檢測和智能化的特性可以滿足各領(lǐng)域更高的要求。

2 移動通信基礎(chǔ)設(shè)施與機房

2.1 移動通信基礎(chǔ)設(shè)施

建筑物內(nèi)，移動通信基礎(chǔ)設(shè)施是滿足通信信號2/3/4/5G覆蓋所必需的條件。設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合設(shè)計情況，考慮安裝儀器的這部分構(gòu)成，并與建筑、結(jié)構(gòu)及裝備的專業(yè)領(lǐng)域密切合作，包括建筑規(guī)模和平面布局等內(nèi)容，同時提出了對供電和線纜放置條件的要求。為了保證移動通信網(wǎng)絡(luò)的有效覆蓋，降低建筑布局的不良影響，要求一定通信的基礎(chǔ)設(shè)施要“同步規(guī)劃、設(shè)計、施工及驗收”的主題建筑。

2.2 移動通信機房

移動通信機房一般包括基站、室內(nèi)覆蓋和遠程設(shè)備室。在設(shè)計中，該機房應(yīng)根據(jù)項目的規(guī)模和性質(zhì)部署。基站機房應(yīng)該建在一幢大樓里，位置和要求事項一般由當?shù)赝ㄐ砰_發(fā)部門發(fā)布，地點和需求通常由當?shù)赝ㄐ虐l(fā)展部門部署。一般工程中，可以把基站和室內(nèi)覆蓋機房合到一起，弱電管井和遠端設(shè)備機房一般都多共用。機房通常都在地下室，建筑物的頂層可設(shè)置遠程機房。

室內(nèi)覆蓋和基站機房的建筑面積要大于50 ㎡，隔墻上最少設(shè)有通信孔兩個。通信孔應(yīng)通往公共區(qū)域，一般設(shè)在機房相鄰的隔墻之上，有利于管道的安裝。通信孔洞不得少于寬（300 mm）×高（200 mm），和底部的孔之間的距離和地板上不得小于2.3 m。通信的布局孔洞應(yīng)該考慮多個運營商的布局條件。

3 5G應(yīng)用場景的需求與挑戰(zhàn)

目前，5G場景的幾個典型應(yīng)用將滲透到用戶工作和生活的方方面面。除了少數(shù)場景，其余大部分都是室內(nèi)場景，因此，解決5G室內(nèi)覆蓋和容量問題迫在眉睫。針對5G的主要應(yīng)用場景，當前網(wǎng)絡(luò)面臨的主要要求和挑戰(zhàn)如表1所示。

表1 5G主要場景需求與挑戰(zhàn)

4 通信電源與通信管線

4.1 通信電源

移動通信室內(nèi)的電源和建筑物最高負載水平一樣，具有相同的電負載水平，專用電路從建筑物低壓配電室或總配電室引入，運營商通常負責(zé)UPS配置[3]。在對2/3/4G信號覆蓋滿足的基礎(chǔ)上，這會大大增加5G信號覆蓋的電力負荷。預(yù)留設(shè)計要超過20 kW功率，遠端機房使用單相電源供電，負載超過2 kW，進路開關(guān)不小于16 A。

基站室和室內(nèi)覆蓋室應(yīng)設(shè)置配電箱，配電箱一般安裝在開放式房間內(nèi)；配電箱進線應(yīng)配備電能計量儀和電涌保護器，單相標稱放電電流應(yīng)滿足相關(guān)要求。

機房的供電電纜要阻燃，且其等級要求不能低于建筑內(nèi)電纜的要求。室外的電纜要使用鎧裝電纜或者是把鋼管埋入地的方法進到機房時，要對地溝和污染區(qū)域等地方進行避開。電纜的埋深要大于0.7 m。如果在機房內(nèi)沒有地面線槽，使用鋼管引入把電纜埋入地下。在室外使用鋼管埋地電纜時，要把地網(wǎng)的電氣和鋼管之間連接好[4]。鋼管兩端應(yīng)破損防水，可用防火泥漿風(fēng)度處理。

4.2 通信管線

在設(shè)計時，要考慮到運營商的主要進線光纜通道、建筑物內(nèi)橋架、通信光纜和饋線綜合之后進行設(shè)計，同時要考慮到多家通信運營商的特殊通道。當一個專用的接入通道被多個電梯井共用時，其通道要進行擴大范圍。

在建筑物的每個電梯井下設(shè)置專用的通信接入線孔，接入線孔應(yīng)與弱電網(wǎng)橋方向一致。通常會把入口孔設(shè)置在樓層底部或地下樓層；專用通信套的引導(dǎo)位置應(yīng)設(shè)置在電梯門套上方，靠近電梯井的兩側(cè)。

建筑物的升降機軸高度在50 m以上時，在電梯軸連接專用入口每50 m設(shè)置一個入口孔，如果高度不到50 m，就用50 m計算。通信的專用線孔要在中間進行設(shè)置。

設(shè)置在弱電流豎井中的豎直通道一般是設(shè)置在共用橋上的豎直通道或通信管道空間。在找平層中應(yīng)設(shè)置的水平通道一般為共用橋架上預(yù)留通信管道專用空間或者專用的通信水平通道。考慮到裝飾效果，應(yīng)在找平層吊頂處設(shè)置找平層穿墻通信孔。當室外支架不靠近移動通信室設(shè)置時，應(yīng)設(shè)置專用通信管孔[5]。

5 5G室內(nèi)覆蓋方式探討

5G室內(nèi)覆蓋解決方法主要包括傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)、分布式分級系統(tǒng)和5G固定無線接入。如表2所示。

表2 5G室內(nèi)覆蓋建設(shè)方案比較

6 室外支撐物基礎(chǔ)設(shè)施

室外支撐基礎(chǔ)設(shè)施是天線組件安裝的主要方式，其常被忽略在設(shè)計中。其通常在建筑平面和公共區(qū)域等設(shè)置。風(fēng)荷載設(shè)計在屋面時，要根據(jù)相關(guān)制度確定基本風(fēng)壓，不應(yīng)小于0.35 kn/m2。屋頂宜采用平屋頂，并以中心位置為宜。如果中心位置不滿足設(shè)置條件，應(yīng)通過改變位置使其滿足設(shè)置條件，偏移范圍不能超過100 m。

在室外設(shè)置支撐物的基礎(chǔ)設(shè)置時，其位置應(yīng)處于中央開闊區(qū)域。設(shè)施建筑面積不低于10 m2，凈寬度不低于3 m。當建筑物在室外有多個設(shè)施需求時，其室外的支撐基礎(chǔ)設(shè)施的分布要保持平均，其間距要超過200 m。

建筑物屋頂高度不超過50 m，室外支撐基礎(chǔ)設(shè)施在屋頂上設(shè)置時，要是超過50 m，應(yīng)該在公共區(qū)域或者在路邊地方進行設(shè)置。室外支撐物要進行防雷裝置的設(shè)置，螺栓板要埋入地下，并且，兩者之間要有超過5 m的距離[6]。

7 結(jié)束語

面對未來信息發(fā)展的趨勢，移動通信基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計與建筑功能布局應(yīng)互相結(jié)合，進行更合理的布局，使運營商更合理的完成通信設(shè)施、UPS電源、光纜的建設(shè)。建筑的設(shè)計要滿足對2/3/4/5G信號覆蓋的基本要求，這同時也是智能建筑推廣應(yīng)用的必要條件。