无线宏基站站址选择的经验总结
2011-03-15
(中国移动通信集团设计院陕西分公司,陕西 西安 710077)
一个无线宏基站,从仿真规划开始,到真正建成投入使用,大致要经历仿真规划、站址选定、工程设计、施工、入网投入使用等环节。而基站站址的选定是移动通信网络建设当中非常重要的一个环节,它上承无线基站的仿真规划,下启基站具体的工程设计,既要考虑满足规划要求、不能偏离理想规划位置太远;又要保证所选的站址满足基站工程建设所需要的条件。
从工作实际来说,宏基站的选址主要应该考虑三方面的问题:基站物理位置、机房条件,及天面条件。这三个方面是否满足需要,虽然都可以在勘察设计阶段进一步复核,但是基站选址往往是和站点洽谈同步进行的,而且往往由同一批人员来完成的。如果在与业主洽谈站点之前的选址阶段大致确保站址的可用可行性,就能够避免很多与业主交涉的重复工作。
1.基站物理位置
仿真规划人员使用仿真软件做出了一个工程各个基站的理想位置,并把这些位置以经纬度的形式提供给选站人员。这些理想位置就是选站人员选站的基础,应尽可能在规划位置附近选择站址。
一般来说,新基站高度应当与本区域其他已有基站的平均高度大致一致。例如对于某市市区的基站,一般要求天线高度控制在25m~45m,对于高于60m的基站站址,就不建议使用了。所以在基站站址的选择上,也要考虑到将来建设基站的实际高度。例如:如果站址位置是一片空地,则要考虑是否具备建设30m左右铁塔的条件,并且保证该空地的可用性;如果站址位置为两三层的民房,则要考虑其上是否可建设十多米的桅杆;如果站址位置正好在三十多层高的高层楼上,并且已知业主不可能同意把天线固定在楼体外侧而只能放在楼顶,则此处并不是合适的站址位置,应当考虑更换站址。
另外,除基站周围不能有高大建筑阻挡外,还应预计今后一段时间是否有可能增加高大建筑。天线主瓣方向应该场景开阔,原则上,主瓣方向40~50m内不能有明显反射物。在实际工程当中确实遇到过这种情况:在站址选择阶段,周围无线环境良好,但基站建设之后一两年内,周围的高楼纷纷拔地而起,极大地影响了该基站的覆盖,最终该基站只能搬迁。所以,进行基站选址的人员,必须对市政建设有一定的预见性。
2.基站天面要求
如果基站为地面建设,则需要通过地勘来确定建设铁塔的条件,如果基站是依附于已有建筑,则需判断建筑物的天面是否可用。建筑物的天面主要考虑是否具备放置天支的条件。
一般来说,楼顶的宏基站天支形式主要有:楼顶塔、拉线桅杆、配重支撑杆、附墙抱杆等等。其中,楼顶塔因为对楼体要求极高,一般来说在现有楼体上新增楼顶塔的情况很少,如果确实需要新增,则需要土建专业的勘察设计人员进行现场勘查,并经过严格论证、制定方案。
附墙抱杆和配重支撑杆(一般3m~6m)比较容易实现,在选址阶段,需要考虑空余面积和空间可以放得下该天支。一般来说,使用附墙抱杆和配重支撑杆的主要原因有二:一是天面本身不具备建设拉线桅杆的条件;二是楼体本身高度已经足够或者已经超出理想值,不需要靠天支来增加天线的高度。
就市区来说,最常用的天支形式还是拉线桅杆。拟采用拉线桅杆作为天支方式的时候,主要需要考虑两个方面:承重和拉线位置。
基站选址的阶段,要确保拟建设桅杆的位置处于楼体的承重墙或者承重梁上。
图2-1 配重式支撑杆安装方式
图2-2 附墙式抱杆安装方式
另外,采用拉线桅杆作为天支,必须有固定拉线的位置。拉线应固定在楼体承重墙上,工程中多固定在楼体外墙上,并且拉线的长度不能太短,一般按照拉线的垂直投影等于桅杆本身的高度来考虑。例如图2-3,本来希望建设一根15m高的桅杆,但是因为楼面狭长,无法固定三方拉线(从图中可见,一方拉线固定于外墙上的时候,另两方拉线会悬空在楼沿外面),所以本站不具备建设15m拉线桅杆的条件。
图2-3 狭长楼面无法固定15m桅杆拉线示意图(俯视图)
3.基站机房要求
3.1 机房承重和环境要求
根据YD5003-94《电信专用房屋设计规范》,移动通信机房均布活荷载为6KN/m2。根据此要求,现在的民用建筑均布活荷载一般为2—3.5KN/m2,很难达到标准。因此在选择机房时,应尽量选择企业的生产车间作为移动通信机房。对于选用生产车间作为机房难度很大时,也可以采用对于对民用建筑进行承重加固的处理后作为机房,一般采用槽钢加固,主加固槽钢必须担在承重墙上。
但因为机房内设备重量并不是均匀分布在整个地面上的,所以对于某些其他条件良好、仅仅承重有问题的基站,也不应该轻易否定,而应该由土建勘察设计人员现场勘查,制定加固方案。确实无法使用的再更换站点。
另外,选择的机房应该不漏水、不渗水、没有潮湿发霉现象,并且具备安装空调的条件。机房和天馈应该距离尽可能近。
3.2 机房面积要求
按照某市市区一个物理机房放置1套GSM系统、1套DCS系统、1套TD系统,机房面积标准为20m2~25m2。如果实在无法满足,则需要勘查设计人员现场勘查判断机房可用性。
3.3 基站用电负荷要求
基站内设备耗电,主要来自基站设备、电池充电、空调,以及传输照明等。
(1)基站设备用电负荷
设备负荷按照满配考虑,目前某市基站普遍最大配置为GSM是S888,共24载波,DCS是S888,共24载波,TD为S444,为12载波。
其中2G设备按照每载波3.5A电流计算,TD设备按照每载波3A电流计算,则
基站设备总功率
=载波数*每载波电流*工作电压
=(24载波*3.5A+24载波*3.5A+12载波*3A)*48V/1000
=9.792KW
(2)空调用电负荷
一般来说,20m2~30m2的无线机房,空调负荷在2KW以内。
(3)电池充电功率
根据公式P=6.37*Q,(Q为两组电池容量,单位取KAH)计算,电池容量若按500AH*2计算,电池充电功率为6.37KW
(4)传输及照明
这部分负荷比较小,一般可以取值为1KW。
所以,无线基站用电总负荷为9.792K W+2KW+6.37KW+1KW=19.162KW,取20KW。
因此在选择基站站址的时候,要保证业主可以提供至少20KW负荷的支路供移动的通信机房使用。
4.其他需要注意的问题
作为宏基站的选址工作,除了以上提到的三大方面,当然还有很多细节的问题。例如,站址选择应该避开易燃、易爆、易塌方、污染严重的地区;不宜在大功率无线发射台、大功率电视发射台、大功率雷达站以及有电焊设备、X光设备或产生强脉冲干扰的热和机、高频炉的企业或医疗单位附近设站;铁塔离开高压线距离必须在自身塔高以上;以及如果是TD基站,需要考虑安装GPS天线的可能性等等。
[1]魏红.移动基站设备与维护[M].人民邮电出版社,2009.
[2]张殿富等.移动通信基础[M].中国水利水电出版社,2004.
[3]韦惠民,李白萍.蜂窝移动通信技术[M].西安电子科技大学出版社,2003.