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      大型居民區(qū)深度覆蓋方案探討

      2015-04-02 05:37:02范子敬劉凱旋
      移動(dòng)通信 2014年24期
      關(guān)鍵詞:方艙機(jī)架機(jī)房

      范子敬++劉凱旋

      1 引言

      隨著4G牌照的發(fā)放,三大運(yùn)營(yíng)商在4G市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)如火如荼,但市場(chǎng)發(fā)展的前提卻是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),因此如何確保站址資源上的優(yōu)勢(shì),將是贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要前提。目前,移動(dòng)通信建設(shè)已經(jīng)迎來了一個(gè)新的建設(shè)高潮,但經(jīng)過近十年的網(wǎng)絡(luò)建設(shè),市區(qū)、縣城站址資源基本使用殆盡,僅剩下“硬骨頭”站址難以協(xié)調(diào)。另外,由于大型居民區(qū)所需RRU設(shè)備眾多,若采用傳統(tǒng)拉遠(yuǎn)建設(shè)方式,則極大地占用光芯資源,本文將從實(shí)際案例探討“硬骨頭”站址的一種MDAS與移動(dòng)“方艙”結(jié)合的建設(shè)方式。

      2 MDAS及“方艙”簡(jiǎn)介

      數(shù)字光纖分布系統(tǒng)(多業(yè)務(wù)分布系統(tǒng),簡(jiǎn)稱MDAS)是為解決分布式基站覆蓋方式(針對(duì)RRU+傳統(tǒng)無源分布系統(tǒng)方式)存在傳輸損耗較大、隱蔽性差、安裝協(xié)調(diào)難等問題而產(chǎn)生的新技術(shù),其與分布式基站的差距主要體現(xiàn)如下:

      (1)系統(tǒng)構(gòu)架:信源設(shè)備集中放置,多網(wǎng)融合,器件通用化,超寬帶共享傳輸路由,收發(fā)信機(jī)前置;

      (2)傳輸方式:鏈路損耗小,以光纖或網(wǎng)線取代射頻同軸電纜,采用光纖寬帶傳輸技術(shù),支持光纖、網(wǎng)線不同傳輸方式,支持POE供電系統(tǒng);

      (3)功率分配:以遠(yuǎn)端單元替代傳統(tǒng)功分器、耦合器,傳統(tǒng)天線由光纖一體化天線替代;

      (4)隱蔽性:分布系統(tǒng)整體偽裝性強(qiáng),設(shè)備集成度高,施工快速便捷。

      方艙實(shí)際為室外通信應(yīng)用設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)綜合柜,基本柜型包括設(shè)備柜、主機(jī)柜、綜合柜、電池柜,可以靈活構(gòu)成單柜及多柜的多種結(jié)構(gòu)組合,風(fēng)冷、熱交換、TEC、空調(diào)等多種熱交換方式可選,為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供各種環(huán)境條件下的解決方案。采用這種建設(shè)方式有如下優(yōu)勢(shì):

      (1)無需建設(shè)機(jī)房,減少施工難度,降低整體投資;

      (2)供電方式化被動(dòng)為主動(dòng),不用擔(dān)心設(shè)備后期的供電問題,穩(wěn)定可靠;

      (3)供電與駐地網(wǎng)同步走線,施工簡(jiǎn)單,同時(shí)能避免業(yè)主對(duì)電源線的破壞;

      (4)后期維護(hù)簡(jiǎn)單,維護(hù)工作主要集中在方艙處,維護(hù)量少;

      (5)采用風(fēng)冷、熱交換、TEC等方式散發(fā)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生熱量,可以靈活定制空調(diào)機(jī)柜,實(shí)現(xiàn)分區(qū)溫控,節(jié)能效果明顯。

      3 方案實(shí)施及運(yùn)行效果

      (1)BBU側(cè)方案

      方艙建設(shè)方式即在小區(qū)內(nèi)選取合適點(diǎn)位建設(shè)一個(gè)節(jié)點(diǎn)“方艙”,將駐地網(wǎng)光分器、無線網(wǎng)BBU、電源等設(shè)備均集中在方艙內(nèi),小區(qū)內(nèi)所有覆蓋設(shè)備均從“方艙”內(nèi)進(jìn)行集中式遠(yuǎn)程供電,無需與物業(yè)協(xié)調(diào)取電,可大大降低物業(yè)協(xié)調(diào)難度。方艙外形及內(nèi)部安裝設(shè)備如圖1所示:

      主柜為設(shè)備柜,內(nèi)部?jī)舫叽?00W*800D*2 000H(mm),可安裝19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)備,包括BBU/傳輸/電源等。共提供41U高的安裝空間,可滿足當(dāng)期和擴(kuò)容的要求。采用直通風(fēng)散熱方式,散熱量為2 000W,確保設(shè)備工作在適中的溫度。

      擴(kuò)展柜為電池柜,內(nèi)部?jī)舫叽?00W*800D*2 000H(mm),單柜最大可裝500Ah/2V蓄電池24節(jié),分為4層安裝。夏天采用TEC制冷組件降溫,制冷量為200W;當(dāng)溫度高于30℃時(shí)啟動(dòng),回落到20℃時(shí)停止散熱。柜內(nèi)加裝600W的硅膠加熱板,當(dāng)冬天溫度低于-5℃時(shí)啟動(dòng)加熱,高于10℃時(shí)停止加熱,將電池維持在最合適的工作溫度。

      (2)RRU側(cè)方案

      RRU側(cè)天線布放平面示意圖如圖2所示:

      小區(qū)內(nèi)天線可根據(jù)需求采用射燈型美化天線,RRU設(shè)備采用直流遠(yuǎn)供進(jìn)行供電,遠(yuǎn)供近端設(shè)備安放于方艙節(jié)點(diǎn)內(nèi);每個(gè)RRU帶3~5個(gè)數(shù)字光纖直放站遠(yuǎn)端,從而以較低的成本實(shí)現(xiàn)多方位的覆蓋。

      RRU側(cè)天線布放效果示意圖如圖3所示。

      4 方案評(píng)估

      本方案評(píng)估采用與傳統(tǒng)基站對(duì)比的方式進(jìn)行。選取的傳統(tǒng)基站為臺(tái)兒莊區(qū)蘇魯家具基站,機(jī)房為租用,位于6樓樓頂。機(jī)房?jī)?nèi)包含的設(shè)備有:2套分布式基站,1套傳輸設(shè)備,1套-48V通信直流電源PS48600-3B/2900 250A,1組2V 500Ah電池。

      (1)節(jié)能對(duì)比測(cè)試

      “方艙”和傳統(tǒng)機(jī)房的交流輸入都連接了三相電表,通過記錄該三相電表的讀數(shù),確定兩者的總耗電。

      本次測(cè)試時(shí)間為2014-07-14至2014-07-20,共7天。具體測(cè)試結(jié)果如表1所示:

      表1 耗電量對(duì)比

      2014-07-14度數(shù) 2014-07-20度數(shù) 耗電量/

      kWh 日均耗電/

      kWh

      方艙電表 197 239 42 6

      傳統(tǒng)機(jī)房電表 2 518 2 651 133 19

      由表1數(shù)據(jù)可見,方艙比傳統(tǒng)機(jī)房日均耗電低13度,折合每年節(jié)省電費(fèi)3 796元。

      (2)租金對(duì)比

      傳統(tǒng)機(jī)房的租金為7萬人民幣/15年,而“方艙”因占地面積小,其租金僅為2萬人民幣/15年,大大降低了運(yùn)維成本。

      (3)建設(shè)工時(shí)對(duì)比

      傳統(tǒng)機(jī)房(不含土建機(jī)房)的建設(shè)工時(shí)定義為材料準(zhǔn)備齊全后,內(nèi)部裝修、內(nèi)部配套設(shè)施建設(shè)(走線架、地排、防雷箱、設(shè)備機(jī)架、電池、空調(diào)等)所耗費(fèi)的時(shí)間,不包含電源和主設(shè)備開通的時(shí)間,為14天。

      方艙由于到貨時(shí)已包含上述內(nèi)部配套設(shè)施,所以建設(shè)工時(shí)定義為到貨后,建設(shè)加固平臺(tái)“方艙”所耗費(fèi)的時(shí)間,不包含電源和主設(shè)備開通的時(shí)間,為3天。

      (4)建設(shè)費(fèi)用對(duì)比

      建設(shè)費(fèi)用對(duì)比如表2所示:

      由表2可知,方艙建設(shè)初期投資比傳統(tǒng)基站節(jié)省 57 850元,投資節(jié)省69%。

      (5)設(shè)備開通時(shí)間對(duì)比

      考慮傳統(tǒng)機(jī)房裝修及改造,電源及主設(shè)備安裝和開通時(shí)間為5天;方艙的電源及主設(shè)備安裝和開通時(shí)間為1天。

      (6)防塵、防水性能對(duì)比endprint

      方艙的防護(hù)等級(jí)為IP55,能有效防止灰塵和雨水進(jìn)入內(nèi)部。

      從傳統(tǒng)機(jī)房的建設(shè)情況看,該傳統(tǒng)機(jī)房門縫較小,饋線窗開口較小,交流線纜進(jìn)線位置開口較小,下雨可能影響較小,對(duì)塵土有一定的防護(hù)能力,防護(hù)等級(jí)為IP55。

      (7)可擴(kuò)容性對(duì)比

      傳統(tǒng)機(jī)房一般都預(yù)留了很大的空間,機(jī)房?jī)?nèi)電源是單獨(dú)機(jī)柜,主設(shè)備都在1個(gè)19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架內(nèi),機(jī)架目前尚有一定空間可以擴(kuò)容。如果該機(jī)架裝不下,可在旁邊增加機(jī)架。方艙的設(shè)備柜因?yàn)橐呀?jīng)安裝了4個(gè)BBU,已無空間可以擴(kuò)容;如果后期需要擴(kuò)容,只需要并排增加1個(gè)設(shè)備柜即可,占地0.82m2,其他費(fèi)用也較小。

      因此,兩者的可擴(kuò)容方面均能滿足需求。

      (8)降噪效果對(duì)比

      噪聲對(duì)環(huán)境同樣是一種污染,且對(duì)人影響更直接,更易導(dǎo)致投訴,傳統(tǒng)基站門關(guān)閉后,能有效降低噪聲。由于噪聲源主要為電源和主設(shè)備,因此方艙只需要測(cè)試設(shè)備柜,需記錄開門狀態(tài)和關(guān)門狀態(tài)門外的噪聲。

      參考標(biāo)準(zhǔn)如下:

      一級(jí):城市居住區(qū)域,應(yīng)小于55dB;

      二級(jí):其他區(qū)域,應(yīng)小于76dB。

      測(cè)試時(shí),手持噪聲測(cè)試儀保持在距離門1.5m、離地1m位置,采集環(huán)境噪聲。

      距方艙2m處且主柜門關(guān)閉狀態(tài)時(shí),人耳基本無法感知設(shè)備柜內(nèi)噪聲。后期將采用專用噪聲設(shè)備給出準(zhǔn)確數(shù)值。

      (9)維護(hù)便利性對(duì)比

      傳統(tǒng)機(jī)房維護(hù)方式很成熟,比較便利;方艙由于設(shè)備都采用前接線,同樣維護(hù)便利。因此,兩者均便于后期維護(hù)。

      5 結(jié)論

      建設(shè)效果對(duì)比如表3所示。

      由表3對(duì)比分析,在居民區(qū)采用“方艙”作為綜合接入點(diǎn),不僅可以大幅節(jié)省建設(shè)成本和建設(shè)時(shí)間,而且后期運(yùn)維成本也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)機(jī)房。目前“方艙”內(nèi)設(shè)備已穩(wěn)定運(yùn)行2年有余。

      參考文獻(xiàn):

      [1] 廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院. WCDMA規(guī)劃設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2010.

      [2] William C Y Lee. 移動(dòng)通信工程理論與應(yīng)用[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2002.

      [3] Theodore S Rappaport. Wireless Communications: Principles and Practice[M]. New Jersey: Prentice Hall, 2002.

      [4] 胡捍英,楊峰義. 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2001.

      [5] 竇中兆,雷湘. WCDMA系統(tǒng)原理與無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2009.endprint

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