极简站点创新改造方案探究和应用

【摘  要】为了进一步节能减排，降低OPEX投资，东莞电信在技术和管理两方面进行探索。技术上通过优化站点组网形态、减少站点主设备等方式，从而改变铁塔产品收费规则，达到节省电费和节省租金的目的;管理上通过节能改造新模式，快速启动项目，从而整体降低东莞电信OPEX投资。该方案经过实际验证测试，能够降低站点OPEX投资25%以上，达到降低OPEX的目的。

【关键词】极简站点;降本增效;OPEX;节能减排

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2019.12.015      中圖分类号：TN929.5

文献标志码：A      文章编号：1006-1010（2019）12-0079-05

引用格式：黄彬，莫景善. 极简站点创新改造方案探究和应用[J]. 移动通信， 2019，43（12）： 79-83.

Research and Application of the Innovation and Transformation Solution of the Ultra-lean Site

HUANG Bin， MO Jingshan

（Dongguan Branch of China Telecom Co.， Ltd.， Dongguan 523000， China）

[Abstract] In order to further save energy and reduce emissions， thereby reducing OPEX investment， Dongguan Telecom has explored both technology and management. Technically， through optimizing networking form and reducing main equipment of sites， the charging rules of tower products are changed to save the electricity costs and rents. In management， the project is started quickly with the new model of energy conservation， thereby reducing OPEX investment of Dongguan Telecom. The actual tests demonstrate that the proposed solution reduces the OPEX investment of the site by more than 25%， and hence effectively achieves the goal of reducing OPEX.

[Key words]ultra-lean site; cost reduction and increasing efficiency; OPEX; energy conservation and emission reduction

0   引言

随着5G的引入，OPEX将大幅增长。5G设备比4G设备的功耗增长明显，同时新增机房天面租赁需求、电费和租金都面临增长，运营成本压力巨大。所以在5G时代，节能增效是其中一个重要课题。华为针对此类情况提出CL极简改造优化方案，利用L800反向收编C网，共用主设备、共用配套来节约机房，同时开展改造前评估及改造后优化，以保证C网、L800质量不下降。

1   极简站点方案探究

CDMA网络存在BTS3900老旧设备耗电高，而且BTS必须安装在室内机房;基站的运营费用中，设备电费和空调电费占比很大;铁塔租金也因为BTS无法搬离机房，无法降低。

东莞电信计划通过三步走来完成节能减排的目标。

1.1  CDMA老旧设备改造

LTE现网系统是三个频段L800+L1800+L2100，CDMA系统是800M频段，华为提供的改造方案是通过现网L800开通CL800双模，使老旧设备下电达到节省电费的目标。项目应用方案如图1所示：

图1    项目应用方案示意图

双模改造的具体步骤如下：

（1）CDMA BTS退网，将BTS3900设备下电，CDMA业务转移到DBS3900;

（2）CDMA 1X和DO板、主控板移入LTE BBU3900，重新配置数据;

（3）新增UBRI单板，此单板用作CRPI的扩展板;

（4）利旧原C网传输，连接到BBU3900的CDMA主控板;

（5）直放站改造（可选），如果原CDMA基站下挂直放站，需要改造;

（6）网络参数规划，CDMA和LTE共RRU，发射功率需要调整;

（7）数据制作及加载，重新制作的脚本数据加载;

（8）功率匹配等网络优化，网络测试确保CDMA和LTE用户体验无差异。

改造的过程中有两个问题需要关注：（1）原CDMA下挂的直放站，通过直放站现场实测，在覆盖已经改善的情况下，进行直放站的关停或者利旧CDMA的RRU进行直放站业务的迁移。（2）LTE的RRU发射功率是50 W，而有些站点已经使用了40 W，CDMA的老RFU使用的是20 W，需要进行功率适配。

1.2  CRAN改造

改造前为DRAN机房，改造后变为RRU拉远机房，BBU放入了CRAN机房集中化。改造前需要注意光纤的准备情况。改造过程中，使用中转BBU，降低基站业务退服时长。以下为判断改造优先级的几个主要因素，图2为流程示意图：

（1）是否为独享站点（含自有独享站、铁塔租赁独享站两种），独享站点比较容易达到关空调、退租机房的目标，因此独享站优先改造。

（2）是否有家宽或者专线设备，如果没有家宽或者专线设备，空调易关、塔租易退。

（3）是否为高电费、高租金站点，高电费、高租金站点优先改造。

（4）5G按照CRAN建设后，前传资源已具备，可以快速支撑CRAN改造，5G已经进行CRAN改造的站点优先改造。

（5）前传资源是否具备，如果具备前传，可以优先改造为CRAN机房。

（6）CRAN机房的配电、散热、空间、传输等是否已经准备好，已准备好的优先改造。

1.3  全室外化改造

考虑到CRAN改造后，机房已经搬空，这个时候机房及相关配套就比较浪费。华为OPM200全室外化刀片电源，可以挂墙、挂抱杆，适合全室外化站点改造。室外化改造需要考虑如下几个方面的问题：

（1）“全室外刀片式电源”支持站点所有制式RRU供电;

（2）工作温度，满足室外-40 ℃～50 ℃环境温度;

（3）备电能力，满足备电时长3小时;

（4）告警监控，支持AC掉电、交流避雷器故障、一次下电、蓄电池下电、电池回路断开、锂电池保护、锂电池故障、锂电池不在位等告警;

（5）设备防雷，交流输入及直流输出口均内置防雷器，实现10 kA～20 kA的防雷能力，不需要外加防雷措施。

2   极简站点方案应用效果

2.1  实施效果

根据以上三步，通过实测发现，主设备电费和空调电费下降，机房腾空，铁塔服务费下降。真正地做到站点极简，从原来的机房重资产变成了室外化站点。关闭老旧设备和空调，初步达到了节能减排的目标。

2.2  节能收益

钳流表是测试电流的常用仪表，现网一般采用的钳流表是FLUKE 345，因为FLUKE 345可以自动进行钳流数据的记录，免去了人工读数的成本。

（1）测试点。在基站-48 V的电源输入口进行电压和电流的测试，如果基站设备本身不是-48 V供电，则电压和电流测试点应该在-48 V供电设备的输出口进行测试。

（2）数据记录。配置好基站后，可以连续测试基站的电流和电压，一般至少持续测试一天或者N天，间隔固定时间读取基站的电流值。如果采用FLUKE 345，设置好时间读取电流表值的间隔后，如5分钟，仪表会每5分钟自动记录一次电流值。

（3）功耗计算。将钳流表记录的电流值导出后取平均值，基站的功耗=电流×电压。

（4）电流表测试。电表测试是在机房内的电源柜输入端安装电能表对基站能耗进行的测试。为区别于记录整个机房用电的总电表（外电表），称加装的电表为内电表。在一定的测试时间段内通过计算内电表的读数差值，来了解电源柜在测试时间段内的耗电，以此对基站的功耗值作出判断。

电表测试的优点是可以直观反映出基站设备运行一段时间后带来的用电量变化情况，避免了瞬时采样过程中的波动对于结果的影响，所以其测试结果更准确。

单站试验点完成，测试结果如下。

（1）基站主设备年节省能耗：10.79×53.3×24×

365/90%/1000=5597 千瓦时。

（2）空调关闭节约能耗：10950千瓦时/年（实测，每天30千瓦时）。

（3）总节能：5597+973+10950=17520千瓦时。

根据全网情况估算886个CDMA站点的收益如表1所示。

根据表1，可以计算出节能收益：

（1）若不考虑改造成全室外站点，所得收益是主设备节能+空调节能，按照节能因子是0.6，可以计算出收益为4958942×（1+0.6）×0.0.98= 7775621.06元。

（2）若考虑改造成全室外站点，所得收益是主设备+空调关闭节能，可以计算出设备节能收益4958942×0.98=4859763.16元，空调关闭节能收益744600×0.98=729708元。

综上所述，CL双模改造+全室外化改造完成后，主设备节能777万/年，空调节能729万/年。

2.3  鐵塔服务费节省

从铁塔+机房+配套，变成铁塔无配套模式，单站节省12 816元/年。

塔租节省的计算逻辑为：配套、机房、场地费节省，不同铁塔服务类型的建造成本不同，目标是从铁塔产品种类1改造成铁塔产品种类5。部分站点如果不适合做全室外化改造，可以改成铁塔产品种类4，也就是RRU拉远模式，具体如表2所示。

2.4  管理模式创新效果

传统建设模式首先需要进行可行性研究、项目立项、项目投资批复，在集采范围内物料进行采购申请，在集采范围外物料及服务进行单项目招标。整个流程周期长且改造投资收益需要2年以上才能显示，对当年财报有较大影响。当前正值5G建设时期，资金多用于5G及相关配套的建设。对于站点改造这种一次性投入大，回本周期长的项目，一般无法申请到预算。

为了解决传统投资建设模式存在的不足，本次项目采用了“以省养改”的创新管理模式。

（1）引入现网设备供应商华为。华为作为现网无线主设备供应商，有全套的CDMA和LTE解决方案，可以保证改造方案的质量满足要求，同时华为作为电信战略合作伙伴，有强大的研发实力和人员储备，整个项目合作的风险可控。

（2）为了避免一次性投入的问题，采用“以省养改”的模式。在前期的改造投入上，由华为负责项目的软硬件投入。不需要中国电信前期进行一次性投入，避免了项目一次性投资过大的问题。作为合作回报，中国电信与华为约定前三年的节约成本由华为收取，三年以后的收益归中国电信所有。

（3）考慮到与华为的战略合作，本次改造华为同意除去项目一次性投入，华为应得利润部分按照特殊商务优惠的形式返还给中国电信，后续中国电信可以用来采购华为运营商全套产品和服务。中国电信在完成节能减排指标的同时，增加了资本收入，可用于后续改造持续进行。

本次创新的亮点有：

（1）价值牵引，合作方可在一定时间内享受节电收益，中国电信享受后期收益。

按照三年期收益分成，保证华为的利润，愿意投资到此创新方案中。同时设备的生命周期在五年以上，保证中国电信在整个生命周期的收益。项目经测算五年收益率在25%以上。

（2）中国电信工程改造零投入，且投入为省电的一部分，无需额外投入。

改造方案基于节能和租金节约，在合同中明确中国电信只支付节约部分的金额。项目整体对中国电信属于零投入，无资金占用风险。同时华为承担实际改造成果的风险，也让华为有做好改造工作的动力。只有保证改造效果，华为才能得到收益。

（3）按站点改造效果共享收益，风险可控。

改造方案基于实际节约的情况，改造完毕中国电信验收后开始计算收益，改造节奏可以主动控制，在得到收益后可以选择扩大改造规模，争取更大的收益。

3   结束语

随着5G网络的上线，老旧设备增多，功耗增大。全国尚未进行改造的CDMA站点有2万以上。本方案在不新增投资的情况下，完全可以进行老旧设备改造，以省养改，实现设备的更新换代，为5G时代营造轻松上阵的环境。建议落地原则为“尽快试点，收益可视后，规模推广”。

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