中国移动共建基站机房标准化方案研究

刘洪 张学斌 赵玉成 周双波

（中国移动通信集团设计院有限公司 北京 100080）

1 研究背景

为深入贯彻落实科学发展观，建设资源节约、环境友好型社会，减少重复建设，提高电信基础设施利用率，工信部于2008年9月28日，下发了《关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知》（工信部联通[2008]235号文，下简称《通知》）,要求各运营商共建共享电信基础设施，其中明确规定“新建其他基站设施（包括机房）和传输线路具备条件的应联合建设”。

鉴于当前中国移动各地在共建基站机房的面积、高度、结构形式、装修标准、布局形式以及征地范围等方面差异较大，设计方案不够规范合理，往往造成一定程度上投资的浪费和运维管理的困难。为了进一步深化电信基础设施共建共享工作，贯彻集团公司“标准化”的发展要求，实现“三低保一高”的目标，对于基础网络中建设量最大、政策性很强的共建基站机房进行标准化研究具有重要的战略意义。

2 研究思路及基本原则

本次研究通过分析和优化当前各省公司共建基站的建设情况，结合铁塔标准化中的共建塔型，在对共建基站机房的工艺要求、设备布局、馈线安装、交流引入、防雷接地、监控设置等进行深入研究的基础上，提出中国移动牵头两家、三家运营商共建基站场景下的机房标准化建设方案。

根据集团公司的目标要求，我们确定本次共建基站机房标准化方案研究的基本原则为“安全、适用、经济、节能”。

“安全”是指在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种荷载作用。

“适用”是指能够满足运营商正常的通信设备安装与运行维护要求。

“经济”是指合理地降低建设成本、运行成本及维护成本。

“节能”是指通过设备选型、建筑节能措施等手段达到节能目标，节能在本标准化中突出表现为节地，即实现征地面积最小。

3 现状调研与分析

通过对北京、辽宁及安徽的现场调研和31个省公司调研表的信息整理，我们分析了目前中国移动牵头建设的各类共建基站机房的基础数据，发现共性问题主要表现在同等容量的共建机房面积及尺寸大小不一，且基站征地面积偏大。土建专业主要统计结果如下：

共建基站机房以独立机房为主，共用机房较少，其中独立机房占85.7%；

机房62%采用砌体结构，27.4%采用钢筋砼框架结构，10.6%采用彩钢板结构；

角钢塔、三管塔和单管塔一般都采用塔侧机房，少数省份对高度较高、根开较大的角钢塔采取了塔下建房；

大多数共建基站机房设有围墙，占64%；

机房的外装修材料80.4%应用涂料，地面78%采用地砖。

4 工艺对土建要求

4.1 设备配置分析

为充分体现中国移动业务发展需求及各省公司要求，本次研究确定了3类共建基站场景，分别从无线专业、传输专业、电源专业进行了基站高、中、低容量下的设备配置及其电源需求分析。对应不同的共建场景，中国移动的无线设备配置分析如下：

对于一般市区场景，按高容量进行设备配置分析，GSM900M和1800M系统分别考虑支持8/8/8载频的机柜配置；TD系统按双频段组网方式，配置为6/6/6；同时考虑TD-LTE的远期预留。

对于郊县和交通干线场景，按高容量或者中容量进行设备配置分析，采用中容量配置时，2G系统只考虑900M或1800M单频段组网，机柜配置最大可支持12/12/12载频；TD系统按双频段组网方式，配置为6/6/6；同时考虑TD-LTE的远期预留。

对于农村及其他场景，按低容量进行设备配置分析，2G系统只考虑900MHz或1800MHz单频段组网，机柜配置最大可支持8/8/8载频；TD系统按双频段组网方式，配置为6/6/6；暂不考虑TD-LTE的建设需求或与TD系统共享机柜。

4.2 设备布局思路

对于中国移动，机柜一般配置如下：中、低容量场景下按照单频段系统配置考虑，每个机房考虑3个2G机柜位置；高容量场景下按双频段系统配置，每个系统配置3个机柜，每个机房考虑6个2G机柜位置。考虑到未来发展需要，低容量场景配置1个TD机柜；中容量场景配置1个TD机柜并预留1个LTE机柜；高容量场景配置1个TD机柜并预留1个LTE机柜。

对于其他运营商，中国联通按照3个2G机柜和1个WCDMA机柜考虑，中国电信按照2个CDMA机柜考虑。

本次研究的机柜尺寸统一按600mm×600mm考虑，采用前面操作维护方式，考虑到安装与维护要求，设备布局布局时列间维护尺寸不小于800mm。对于共用机房情况，如果机房条件允许，建议各运营商设备分列单独布放。

4.3 机房面积需求

通过对无线设备、传输设备、开关电源及蓄电池等设备的合理规划布局，结合《中国移动基站铁塔标准化设计》V2.0版（以下简称铁塔标准化）中相关铁塔的空间参数，在满足安装维护要求和节能设施空间的情况下，对应不同类别、不同场景共建机房的经济面积需求见表1所示。

5 标准化方案研究

5.1 方案范围

本标准化方案指抗震设防烈度≤8度地区的砌体结构共建基站机房，不包括超级基站机房；如临时使用或工艺及建筑有特殊要求，可采用钢支架彩钢板房或钢筋混凝土框架结构机房。

表1 共建基站机房经济面积需求表

5.2 共建基站机房总平面布置分析

5.2.1 总平面布置原则

在本次研究的基本原则框架下，总平面布置遵循以下原则：

（1）根据共建基站的工艺需求，在兼顾设备布置灵活性的基础上，选择适用、经济的机房类型。

（2）恰当地选择铁塔标准化塔型，依据其塔下空间尺寸规划最为经济的基站机房布局。

（3）机房基础边界与铁塔基础边界按照平齐考虑，既节省占地，也不会对机房与铁塔的基础受力性能造成影响。

（4）塔侧机房的基础外边界与征地红线重合。

5.2.2 机房与铁塔总平面布局

经调研分析，共建基站机房与铁塔的总平面布局可归纳成如图1所示的4种方案。

根据铁塔标准化中40m、50m、60m角钢塔的图纸显示，其根开均大于7m，可以考虑在其下布置机房以节约用地，而其它塔型（含20m、30m角钢塔、单管塔A、单管塔B和三管塔）根开小于5m，不适宜布置塔下机房，通常采取塔侧建房方案。满足塔下建房条件的塔型及其下机房最大容许尺寸见表2所示。

5.3 标准化建设方案

图1 共建机房与铁塔的布局方案图

表2 各塔下建房的塔型及其机房最大容许尺寸

根据工艺专业提出的机房面积需求，土建专业经过建筑转换最终形成8种标准化机房模块。在满足工艺机架设备布置及走线安装的前提下，本方案还适当降低了机房净高，独立机房和共用机房GA的净高均采用2.8m，共用机房GB、GC、GD的净高采用3.1m。最终确定各类共建基站机房设计参数见表3。

表3 标准机房模块的设计参数

综合机房平面尺寸、机房与铁塔的总平面布局以及铁塔基础尺寸等设计参数，经过分析比较，本次研究中部分共建机房的标准化建设方案及其技术经济指标如表4所示。

表4 部分共建机房的标准化建设方案及其技术经济指标

5.4 方案设计说明

共建基站标准化机房安全等级取二级，设计使用年限为50年，抗震设防类别为丙类。机房推荐采用砌体结构，其结构形式简单可靠，应用广泛，且设计使用年限与铁塔匹配。对于施工进度或外观有特殊要求的机房可考虑临时采用钢支架彩钢板结构。

外墙一般采用当地常用建材，传热系数应符合国家规定标准。基站宜采用耐火等级为甲级的防火保温防盗门。当基站处在易燃物较多的场所附近，或消防间距不足时，机房外墙的耐火等级应不低于3h。

为了降低空调能耗，减少运行成本，机房推荐采用中国移动通信基站定制空调机；另外，根据基站所在地的室外气象条件、环境及安全情况，宜充分利用自然冷源，采用智能通风及热管换热机组等节能措施。

6 结束语

截至2010年8月31日的数据显示，中国移动通过基础设施共建节省投资约225839万元，通过基础设施共享节省投资约117522万元。由此可见，研究共建基站机房标准化不仅是中国移动对《通知》精神的积极响应，探讨共建技术的可行性；而且，我们希望通过技术层面的整合，实现中国移动共建基站的“低成本、高效运营”。本次研究的主要成果有：

（1）根据不同共建场景，在兼顾通用性和前瞻性的基础上，本研究归纳出8种经济实用的共建基站机房模块，体现了标准化的精简和统一。

（2）按照本研究的总平布置原则，推荐采用的共建基站机房方案充分利用了塔下空间，与调研基站同比节约20%左右征地面积。

（3）本研究中的两家共建独立机房若采用塔下贯穿机房则征地面积最小，较塔下加塔侧机房平均少征地11.62%；三家共建独立机房若常用塔下加塔侧机房则征地面积最小，较塔下贯穿机房征平均少征地4.76%。

随着基站设备高密度载频板、多载波功放（MCPA）等新技术的使用，基站设备越来越向小型化发展，各地建站时应根据具体设备选型情况，结合不同的场景选择机房大小。另外，部分厂家的基站主设备可以采取叠放方式安装，应根据实际情况选择适当的机房面积。

[1]中华人民共和国国家标准. 建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001). 北京：中国建筑工业出版社，2002

[2]中华人民共和国国家标准. 建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008). 北京：中国建筑工业出版社，2008