深圳国际会展中心5G业务汇聚机房设计难点及策略分析

朱惠斌，温 亮（.中国移动通信集团广东有限公司深圳分公司，广东 深圳 58000；.福建省邮电规划设计院有限公司，福建 福州350000）

1 概况

深圳国际会展中心属深圳市政府投资建设的重大项目，为集展览、会议、活动（赛事、演艺等）、餐饮、购物、办公、服务等于一体的超大型会展综合体。项目总用地面积148万m2，总建筑面积约300万m2，一期建筑面积约146万m2，建成后为世界最大的会展建筑，项目于2016年开始建设。

图1示出的是深圳国际会展中心平面规划。

传统会展建筑因未能充分考虑移动信号覆盖等问题，普遍存在场馆信号覆盖效果一般的问题。为保障项目建设为智慧场馆，深圳国际会展中心于2017 年即与运营商联系并开展现场勘察和提资工作，于2018年基本明确运营商预留机房需求。因此时深圳5G 建设尚未完全开展，会展中心也未能考虑到5G 建设需求。结合运营商的总体网络规划，会展中心5G业务汇聚机房需求发生变化。对机房选址调整过程进行分析，新选址机房的消防供水管道、强电、弱电线槽贯穿等因素对机房建设形成较大影响。通过分析机房设计难点及对策，对公共建筑不符合机房选址和建设规范的机房进行设计方案比选和施工改造，可有效保障机房运营需求。

图1 深圳国际会展中心平面规划

2 深圳国际会展中心总体网络规划

无线接入网是一张结合宏基站、微基站和室内分布的综合性网络。运营商在建设初期，应以多网协同为建设原则，保证现有业务平滑过渡，不造成现网业务中断和缺失。确定以宏基站、微基站、室内分布协同的制式、多形态共同满足多场景业务需求的建设思路。2G 网络逐步退频，进行频率重耕，聚焦室内弱覆盖，选用合理手段，保证投资效益的情况下，保持深度覆盖领先，通过软扩容、FDD1800、反向开通3D-MIMO、微基站等多种手段，合理调整资源，精准扩容，综合解决热点区域容量问题，流量峰值平滑过渡到5G。

2.1 室内网络规划

根据网络覆盖范围和功率，基站可分为宏基站、微基站、皮基站和飞基站。5G 网络空间衰减和介质损耗较4G网络大，深圳国际会展中心室内网络规划主要包括以下3个部分。

a）多频一体化室内小基站（lampsite）。此系统解决不同场景下的室内网络容量和覆盖问题，提供高性能增益和优质移动宽带用户体验，具备易部署、可演进、可升级的特点，支持多入多出、载波聚合、多频多模等技术，可以最简工程施工和不改变室内网规的方式实现“线不动”“点不增”。通过lampsite 基站在不同区域覆盖，有助于提升室内网络体验。

b）多模一体化的室内系统（lightsite）。此系统具备DIS（Digital Indoor System）架构端到端可管可视的能力，可实时监测pRRU 外接天线的状态，做到故障的可视、可管、可控，变被动为主动。同时，lightsite 借助数字化架构大幅简化工程部署难度，提升部署效率。lightsite 系统面向室内中低话务、多隔断覆盖场景，可灵活扩展点位，支持多模一体化的室内数字系统，具有良好的投资收益比。

c）分布式天线系统（DAS）。此系统中，运营商负责自建分布系统，铁塔公司负责弱电井及运营商间共享部分线槽建设。

表1示出的是深圳国际会展中心室内网络规划。

表1 深圳国际会展中心室内网络规划

2.2 室外网络规划

a）宏站规划。宏基站是移动通信网络的主要站型，是移动话务量的主要承载者，其设备容量大，覆盖范围大，天线高度安装略高于周围建筑物的平均高度。可支持多载波多扇区、扩容方便。因此宏基站是网络解决方案的首选和重点。按照室外天线架设方式，室外宏基站可以分为4 种建设方式，即楼顶抱杆式、落地塔式、楼顶塔式和美化天线式。会展中心因其建筑特性，适合采用落地塔式的建设方案。通过链路预算、传播模型分析及仿真规划等基础网络规划工作，确定周边8个宏站，河边绿道5个宏站，高速公路边，绿道2 个宏站的建设需求。图2 示出的是国际会展中心宏站规划方案。

图2 国际会展中心宏站规划方案

b）微站规划。5G 时代，微站是5G 网络主体底层网，预计站间距在50～100 m 的占多数。需要在宏站目标网规划站址资源基础上，通过精细规划分析，结合业务、场景和各种基础灯杆资源，规划5G 微站的站址需求，满足UDN 超密集组网下大容量业务需求。深圳国际会展中心规划30个小微站进行深度覆盖，其中展馆与展馆间采用天线挂墙形式安装，地铁出口附近采用监控杆形式安装。30个微站中，22个覆盖场馆，8个覆盖地铁周边。图3示出的是深圳国际会展中心室外网络规划。

图3 深圳国际会展中心室外网络规划

2.3 机房网络规划

对于深圳国际会展中心而言，需综合运用各类网络覆盖方式。预留机房作为接入网络与天线间的重要节点，承载重要的节点作用，为网络架构的重要组成部分。机房内部设置BBU等设备，通过光纤联系RRU等设备。根据机房网络规划，在南区和北区各设机房，面对不同的网络需求。

表2 示出的是深圳国际会展中心机房信息。

3 5G业务汇聚机房设计难点及策略

以北区负一层业务汇聚机房为例，介绍5G业务汇聚机房设计难点及策略。

表2 深圳国际会展中心机房信息

3.1 因5G产生的需求调整及对策

深圳国际会展中心在初期建设中，运营商根据无线需求向建设单位提资，由于早期未确定具体的需求，提资的60 m2业务汇聚机房和有油机保障的80 kW 电力容量，基本满足当时的规划需求。但在项目启动后，无线新增了覆盖需求，经设计院核算，原电力容量不能满足，运营商向业主提出增加至120 kW 电力容量的需求。

表3示出的是深圳国际会展中心原无线需求。

新会展中心南区原预留的60 m2业务汇聚机房前期未规划5G，后经与业主单位协商，又新增5G 网络建设需求。因需求带来的变化，原机房的空间、动力又无法满足，由运营商向业主单位申请增加机房空间、数量和电力容量。因新国际会展中心的实际情况机房只能集中，由于该机房主要满足新会展中心内按CRAN 方式建设无线设备、安装OLT 设备等需求，仍作为业务汇聚机房使用。

表3 深圳国际会展中心原无线需求

前期业主单位承诺为新国际会展中心南区业务汇聚机房提供的120 kW 带固定油机保障的电力无法满足5G网络的覆盖需求，业主承诺可增加不带油机保障的电力。为保障室外信号覆盖，运营商在规划设计时应考虑带固定油机保障的电力优先满足新会展中心室外宏站、微小BBU 安装需求，在油机保障能力有限的情况下，部分无线设备可采用不带油机保障的电力供应。

表4示出的是深圳国际会展中心现无线及传输设备需求。

表4 深圳国际会展中心现无线及传输设备需求

3.2 因机房现场条件不符合运营商选址规范的设计难点及对策

因原预留机房面积受限，经运营商多次争取，深圳国际会展中心调整机房位置，但机房内上方有水消防管、强电和弱电线槽、灯槽贯穿，不符合机房选址规范。经与会展方多次协调，同意将水消防管改道至机房外，强电、弱电线槽因已布放电缆，信号控制线等无法拆除，结合具体情况，运营商联合合作单位提出3种方案。

表5示出的是深圳国际会展中心南区机房建设方案比选。

通过对比分析讨论，运营商及运营商合作单位一致通过方案2 的设计思路，符合运营商机房选址及建设规范。

表5 深圳国际会展中心南区机房建设方案比选

3.3 BBU 基带池集中设置下的空调制冷设计难点及策略

传统5G 业务汇聚机房，2G/4G/5G BBU 集中放置，每个2G/4G/5G BBU设置为一组，通常机房放置数量不超过7组，空调的配置普遍为2～3台3匹空调。而针对BBU 基带池集中设置的情况，空调的配置则需准确计算。根据空调配置计算原则：制冷量=设备功耗（kW）×1+0.15（kW/m2）×机房面积（m2），本项目中，机房直流设备功耗89 kW，机房可使用面积126 m2，计算所需制冷量为108 kW，需配置3 台（2 主1 备）60 kW 制冷量的精密空调。由于机房受各方面的条件制约，无法安装精密空调室外机，且机房面积较小，也无足够空间安装精密空调室内机，故用11 台普通分体式的5P 风冷型空调代替（9主2备），空调室外机直接安装于机房外墙及机房附近的墙壁。

3.4 机房外市电引入的设计难点及策略

传统的业务汇聚机房外市电容量一般为35 kW，而经计算该机房需要320 kW 的电力容量，是传统机房的9倍多，工程实施习惯于标准化的建设模式，相较于电力容量300多kW 的非常规场景，对于电缆的设计选型提出了较高要求。由于会展中心无法提供一路320 kW 的电力容量，改为从2 个不同的接火点分别引接2路市电，市电1 为120 kW，从走道配电柜回路1 引接，市电2 为200 kW，从低压配电室配电柜一个400 A 抽屉柜引接。通过电缆线径选型计算，市电1 需要1 条4×95+1×50 的电缆，市电2 则需要1 条4×240+1×20 的电缆，考虑敷设的难度，市电2 改用2 条4×95+1×50 的电缆并接使用。通过新架设的镀锌桥架敷设，在3 条电缆同路由汇集处区域改用较大规格桥架架设至机房配电箱、配电柜。接火点处配置符合变比的电流互感器、电能表进行计量。

3.5 机房市电分配的设计难点及策略

由于本机房2 路市电，一路120 kW（双电源），一路200 kW（单电源），机房用电设备较多，如何合理分配电力方案对于提高通信系统稳定性具有很大的影响。按照保障优先性原则，会展周边的宏站2G/4G/5G BBU 及传输设备优先使用业主自有固定油机保障的120 kW 双电源，10 台5P 空调、展馆内室分系统的BBU、展馆间的微小站系统BBU等则使用200 kW 的单电源。

3.6 电源配套的设计难点及策略

电源系统要求安全可靠，根据当前计划安装的BBU 及传输设备数量，预留足够的供电端子。普通5G业务汇聚机房，一般1 套600 A 组合式开关电源，1 000 Ah铁锂蓄电池组即可满足要求。而该项目中，无线设备及传输设备直流功耗为89 kW，设备电流为1 854 A，电源配套的配置设计较复杂，增大了电源配套设备的设计难度。按照无线设备备电时长2 h，传输设备备电时长5 h 计算，需至少2 套2 000 A 的分立式开关电源，考虑项目集采设备配额及外市电为2 路市电引入的缘故，改为配置6 套600 Ah 组合式开关电源，5 500 Ah的铁锂蓄电池组。

3.7 室分RRU安装的设计难点及策略

本项目中，GSM RRU 数量共有42 台，主要对会展南区地下室负一层、负二层进行覆盖，单台功率500 W，总功耗21 kW。由于弱电井的空间及电力情况、会展所能提供的安装位置等各种因素制约，室分GSM RRU 的安装设计成为难点。RRU 安装于机房内，则对机房的制冷带来更大挑战，安装于机房外墙，则对机房旁的车位的整体美观带来视觉冲击。RRU 采用何种供电方式，也同样影响着机房的电源设计方案。经综合计算及评估，决定采用交流供电方式（RRU 配电箱从配电柜一个63 A 3P 回路引接，配置42 路16 A 单相输出），相比直流供电方式，减少了开关电源、蓄电池组的投资。将RRU 统一安装于机房外墙，降低机房内的制冷需求，减少空调数量配置。同时，采用铝合金百叶装饰，结合图案绘制的方案进行美化处理，契合地下室环境要求。

4 结束语

为保障公共建筑网络覆盖需求，运营商通过机房配套与传输光缆同期施工，申请外电引入后安装传输配套，开通传输和BBU，通过拉远光缆实现整站开通。但机房建设因其承载无线和传输设备，成为网络建设核心。公共建筑通过预留机房模式，有效保障网络建设。对深圳国际会展中心5G 业务汇聚机房设计难点及对策的分析，可对其他公共建筑机房建设提供借鉴。