浅析预制式通信基站配套平台

欧阳征武　艾默生网络能源有限公司资深经理



浅析预制式通信基站配套平台

欧阳征武艾默生网络能源有限公司资深经理

摘要：基于现有传统通信基站建设工程问题的分析，在效益和效率兼顾的前提下，创新性提出预制式通信基站配套平台建设理念，并从经济效益和社会效益的角度阐述预制式配套平台的优越性。

关键词：通信基站；配套平台；预制式

1　引言

随着智能手机的普遍应用，新建通信基站的数量依然庞大。负责基站的建设单位不但要确保基站的基础设施质量符合标准和规范，同时要在规定时间内满足三大运营商对于通信覆盖要求和部署进度要求，且同时承担国企对等的社会责任。

前期，业界对于通信基站的动力平台和智能化管理进行了一些探讨和尝试，同时推动几个通信标准的升级。但是对于建设模式主要沿用此前三大运营商的建设思路，在此本文将对基站建设做深入探讨，并提出预制式基站配套平台概念。

所谓预制式基站配套平台，即在通信基站建设初期，通过将基站动力设施进行一体化、模块化、结构化设计，在工厂进行标准化预制，然后以模块化方式发货到通信站点，并在现场进行简易组装。不但可以缩短建设周期，同时可节约人力和物力，实现效益最大化。

图1　传统基站剖面图

2　传统基站建设模式

2.1传统基站的基本组成

室内通信基础以最传统的混泥土房为主，部分地区采用三门治板材制作的简易板房。占地面积大部分在15～20m2左右，采用空调散热。配置300～600A容量48V通信电源和500Ah左右后备电池，同时安放支撑运营商2G、3G、4G和网络业务的多种通信主设备。图1为典型基站剖面图。

可以将基站结构分为基础设施和主设备，基础设施除了通信塔、混泥土房或板房外，配套设施主要包括：热管理、通信电源及后备电池、供配电（含防雷）、智能监控（含环境监控）及其配套线路和机架。组成结构图如图2所示。

2.2传统基站的工程问题

传统基站的基础建设分为多个功能子项进行。每个子项供应商不尽相同，现场施工需要对各个功能子项的相互连接，形成一体化基站配套设施，满足通信基站对动力、环境和空间的需要，支撑主设备正常带载运行。下面从项目管理角度来分析基站部署工程的时间、成本、质量3方面因素。

图2　传统基站结构图

（1）时间方面

由于现场安装工程涉及环节多，需要多组施工队进场施工，要求项目经理拟定施工计划，对整个施工进度进行统一管理。显然，功能子项越多，需要的工程量越大，工程进度就越难控制，周期也越长。

（2）成本方面

主要包括安装过程中的人力成本，施工需要的线缆材料成本。现场安装工程量越少，需要的人工、材料越少。

（3）质量方面

需要有监督管理环节，并依据相关检验标准执行。对于电缆的连接检查，除了按图施工外，还需要考虑连接的可靠性，施工人员的素质和施工前技术交底是重要保证。可以看出，传统基站现场施工作业量越大，质量越不可控，人为因素影响大。

2.3传统基站建设的其它问题

众所周知，工程安装通常会产生垃圾，势必对环境造成污染。现场材料加工尽量少，有助于将影响控制到最低。

质量问题排除人为因素外，安规方面的绝缘电阻和耐压测试现场无法做，所以电缆线皮破损或电缆老化后绝缘降低故障无法提前排除。

粗放式的机房布局导致通信基站的能耗较大，能耗主要是空调设备消耗，若采用高效热管理技术将有助于节能减排。

3　预制式通信基站

基于传统粗放型通信基站的众多问题，本文提出预制式配套平台，思路是将现场安装工程产品化，然后将产品进行标准化。这样，将整体解决方案实现模块化预制，将大量工程固化到产品方案中，在工厂进行标准化装配，实现基站现场安装工程的最小化和最简化，提高基站部署效率，改进整体部署的效益。

3.1预制式方案简介

基于上文中的基础设施的组成结构，预制式通信基站采用模块化、结构化设计，将各个功能子项尽量标准化，在工厂实现安装。将各个功能子项的连接关系标准化和产品化，动力平台预制模型设计如图3所示。

图3　预制式基站配套平台模型

3.2预制式与传统基站配套平台比较分析

模型：某三大运营商共用站点，每个运营商安装一个制式，采用传统机房占地面积20m2，采用预制式只需要电池柜、空调综合柜、电源综合柜3个机柜。如果采用封闭冷热风道节能设计技术，单机柜占地面积为0.7m2，机房面积最多12.2m2，详细布局图如图4所示。其它能耗数据比较详见表1。

图4　预制式基站机房布局图

表1　能耗数据比较

由上可知，机房的占地面积可缩小40%以上；节能率为19%以上，即每年节约7380元电费（按照1元/度计费），相当于每年减少5.8吨二氧化碳排放。

3.3预制式基站配套平台的价值

（1）经济价值

●显著缩短了建设周期

通过前期在工厂完成预制，将现场安装工程产品化，只需要简单组合即完成基站基础设施部署。例如，上述描述的预制式方案，现在缩短到6h即可完成基站配套平台的部署，而传统基站建设模式往往要好几天才能完成相同配套功能的部署，且建设周期不可控。一方面因为多个设备不同供应商，到货周期不一样；另一方面因为各个设备现场安装和调测所需要的时间不可控。

●减少CAPEX

虽然和传统基站建设相比增加一些工厂预制所需的费用，但在整个通信基站的生命周期中可节约大量费用。例如，建设中减少投入的人力和物力；后期因设备可靠性高，运行稳定，降低上站频率，维护费用减少。

●降低OPEX

预制式配套平台可采用高能效热管理技术，封闭冷热风道以降低环境热负荷影响，节能效果明显。

●扩容简单

虽然前期的投入大些，这将大大节省管理成本，数据中心运营的时间越长，这种经济效应越明显。

（2）社会价值

预制式配套平台可以严格按照规划设计布局，紧凑合理，同比提高土地资源利用率，减少单站土地资源浪费。比传统模式耗电量大大降低，节约能源。

将工程尽量多在工厂标准化实现，避免现场施工的随意性；同时，降低现场安装的频率，简化安装流程，从而减少基站建设对环境的污染和影响。

4　结束语

通过以上分析，预制式是未来通信基站建设趋势之一，采用模块化和结构化设计理念，实现一体化和标准化预制。预制式配套平台对于铁塔公司自身而言经济效益非常明显，对于社会而言避免了土地资源和能源的浪费，降低了基站工程建设对环境造成的污染，减少了碳排放，顺应了节能减排潮流。