无机房基站建设细节问题

江苏省邮电规划设计院有限责任公司 安 刚

1 传统基站面临的主要问题

目前传统基站在工程建设和网络维护方面面临以下问题:

1）选址和站点协调难度加大，建网成本高，周期长，运维费用高。

2）传统基站占地面积大，功耗噪音高，配套及承重要求高。业主对租用机房的功耗、面积、承重等非常敏感。

3）网络深层次问题的解决除了传统工程建设手段，还需要依托网优手段解决。

4）随着话务量的增长，基站扩容调整频繁，必须通过硬件载频板的扩容和增加物理机柜进行解决，部分站点由于机房面积小无法扩容，造成基站容量不能满足需求；另一方面，扩容调整需要一定的建设时间，无法快速及时应对网络的突发变化。

5）一些特殊场景的应用提出新的技术要求，使得传统基站无法满足。

为解决上述问题，无机房基站的引入势在必行，也是对现有传统基站建设模式的必要补充。

2 无机房基站的定义及特点

无机房基站指宏基站的主设备及配套设备不再专门新建或租赁专用机房进行安装建设，改为采用一体化室外综合柜进行安装建设。无机房基站应具有独到的设计，拥有真正的一体化结构，低功耗，稳定可靠，室外适应能力强，操作维护方便，组网模式灵活多样，无需建设机房、电源架、空调等配套设施，降低基建配套投资和后期运维成本，并借助基站安装便捷的优势，缩短工程建设周期，实现快速建站。无机房基站网络结构如图1所示。

无机房基站主要形式有“BBU（室内基带处理单元）加RRU（射频拉远单元）”分布式基站和室外型一体化宏基站。本文以分布式基站设备建设的无机房基站进行讨论分析。无机房基站主要具有以下特点:

1）无机房基站网络建设灵活性高，室外环境要求高。

分布式BTS（基站收发台）基带单元和射频单元分开放置，在工程建设方面比传统宏基站具有更强的灵活性。由于光纤的远距离和快速部署特点，使天线的位置调整不再受基站机房的制约，可以依据周围环境特点，构建标准蜂窝结构，降低了网络优化的难度，提高了灵活性。分布式BTS的射频单元需要在室外放置，因此比传统宏基站对室外环境的要求更加苛刻，不能把射频单元放置在温度过高或过低、风沙粉尘多、存在有害气体、靠近易燃易爆物品、易遭受雷击等环境中，同时需要考虑安装楼面的承重要求等。对于设备本身还需要具有防尘、防水、防潮、防霉、防腐蚀、防盗和防雷等多种功能。

2）无机房基站对传输资源和站址资源要求低。

从光缆线路和传输设备两方面，对无机房基站和传统宏基站进行比较分析，具体见表1，无机房基站和传统宏基站具体投资分析见表2。

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从以上两张表的对比可以看出，无机房基站与传统宏基站相比，传输设备、管线投入规模和投资都得很大节省。

无机房基站由于不需要建设机房，可以直接将设备安装在铁塔、楼顶等天面上，因此大大减少了基站占用空间的需求，降低了对站址资源的要求。

3）无机房基站安全可靠性偏低。

目前，现网缺少大规模应用无机房基站的经验，而且未进行大规模试验的验证，远端设备的稳定性和可靠性方面得不到保证。由于无机房基站的分布式BTS射频单元供电需求与传统宏基站相比更加复杂，其特殊的供电方案会给网络增加额外的故障点，特别是逆变拉远供电方案还会在工程实施和维护过程中带来一定的安全隐患。

4）无机房基站投资成本降低。

无机房基站通过对现有传统基站资源的合理利用和基带部分的集中放置，降低了机房及机房内配套设备投资。虽然由于射频部分的供电需求增加了一体化电源柜等的投资成本，但从总体来比较，城区分布式BTS要远比传统宏基站投资节省得多。

3 无机房基站建设细节分析

无机房基站的建设主要包括主设备、电源配套、防雷接地、设备加固抗震等，在建设过程中，一些细节必须要进行认真考虑和分析，从而确保基站顺利开通和稳定运行。

3.1 无机房基站应用场景

无机房基站主要应用在传统有机房基站租赁或建设困难的地方（如密集城区、敏感区域等）、简单覆盖要求基站（非节点机房的一般基站，如高速公路覆盖站、农村覆盖站等）、街道站、底层网基站等。其安装方式主要为城区绿化带基站、楼顶简易基站、城市小区路灯杆基站、交通干线覆盖基站、农村角钢塔或三管塔覆盖基站等。

随着经济的发展，城市建设尤其繁华地带对市容市貌有严格要求，传统基站很难建设下去。绿化带无机房基站利用景观塔，将基站塔体融入到现场环境中去，达到与环境和谐统一的标准，建站整体上更加环保、绿色，并且节能减排。采用“BBU加RRU”的方式，BBU可置于塔旁的室外综合柜内，也可利用光纤拉远置于附近机房内，实现城区覆盖。

密集城区传播环境复杂、高端用户集中、话务密度高、对网络质量要求更高。无机房基站应用于密集城区，可以解决站址难寻、机房空间不足，或者机房位置不理想问题。通过立体组网，采用分布式基站建设室外上层网；利用室内分布系统解决办公楼、宾馆、商场等的室内覆盖问题。随着经济发展，发达城市中热点话务区不断出现，分布式无机房基站体积小、容量大、安装方便灵活、支持RRU多级级联的特点，可有效解决深度覆盖问题。

城市区域人口密集、人流量大、话务量大，城市道路覆盖问题又是一个非常重要的话务热点。路灯杆无机房基站能够与周围环境和谐统一，建站快速、减少扰民，既能解决传统方式建站困难的问题，又能降低成本。路灯杆无机房基站可将BBU置于绿化带上室外综合柜内，RRU单元通过馈线或光纤拉远，实现道路及两侧建筑的连续覆盖。

交通干线包括高速公路、高速铁路、铁路、国道、隧道等，该场景需要尽可能实现连续的广覆盖。交通干线无机房基站可将BBU放置于室外综合柜内，RRU单元通过光纤拉远，直接安装于合适的地方，采用高功率设置，实现单基站完成干道的大范围覆盖。

农村覆盖场景中，村庄零星分布，用户分布相对分散，可采用“BBU加RRU”方式，采用高功率设置，既可以完成话务量的吸收，又降低了成本，同时布网迅速、快捷、灵活，可配合室外机柜，实现无机房建设。

3.2 无机房基站室外综合柜配置

无机房基站配套重点是室外综合柜的配置。如何合理配置柜体大小、承重、空间资源分配是目前迫切需要解决的问题。无机房基站的优点之一就是站址资源要求低，因此室外综合柜的尺寸必须严格控制。通过参考多家设备厂商室外一体化电源柜的尺寸，建议无机房基站室外综合柜占地面积小于1m2，柜高小于2m。

室外综合柜内需要放置电源模块、监控模块、温控模块、传输模块、蓄电池组，以及满足不小于14U（1U＝44.45mm）的BBU等设备安装空间要求。各模块功能和配置建议如下:

1）温控模块应采用空调温控模式，在设定温度条件下，自动开启制冷或制热（建议初始设置制冷、制热启动点分别为35℃和0℃）。通常应保证机柜内部温度不超过40℃。

2）监控模块应采用干节点模式，通过基站OMC-R（无线接入网网元管理系统）网管呈现，具备如门禁、停电、温度、水浸等监控功能。告警状态开关量需采用继电器实现，防止采集器带电或不共地造成主设备损坏。

3）电源模块应为交直流电源模块，具备交直流防雷功能。在保证可接入1个PTN设备、2个BBU、6个RRU条件下，直流输出分路不少于:一级LVDS（低压差分信号）:1路63A，6路16A，二级LVDS:3路16A。

4）传输模块主要指PTN设备和ODF（光纤配线架）设备。综合柜中需要安装PTN设备，接入传输进线光纤，根据后续设备接入情况，安装设置ODF设备，分配光纤资源给BBU等多种通信设备。

5）由于室外综合柜尺寸有限以及常规的铅酸蓄电池体积大、重量大、温度适用范围小等缺陷，综合柜内的蓄电池建议采用铁锂电池。一般50Ah铁锂电池高度约为4U，建议综合柜内按照100Ah铁锂电池配置，根据经验按照功耗2 kW计算，放电时间约为1 h。

3.3 无机房基站供电方案

无机房基站供电主要是对室外综合柜和远端RRU供电。室外综合柜一般采取就近引接220V交流电直接供电。特殊情况下，在距中心机房站较近时，可以从中心机房开关电源直接取－48V直流电，直接引接到室外综合柜，综合柜内不再配置蓄电池。RRU供电主要有4种模式:

1）48V直流集中供电模式。

48V直流集中供电模式是指RRU等拉远设备利用安装无线主设备BBU基站中48V电源系统集中供电，供电标称电压为48V直流。若RRU距离BBU较远，且具有多个远端点的情况下，可考虑使用高压直流供电。

2）220V交流逆变拉远供电模式。

220V交流逆变拉远供电模式是指安装无线主设备BBU基站中48V电源逆变成220V交流电源后，远距离为RRU等拉远设备供电；RRU等拉远设备采用交流220V电压供电。

3）分布式交流供电模式（就近引接市电）。

分布式交流供电模式（就近引接市电）是指RRU等拉远设备由本地就近引接的市电电源供电。如RRU建设地就近有可引入的市电电源时，可以就近引入一路市电为RRU等拉远设备供电。采用就近引接电源供电模式时，RRU等拉远设备宜采用48V直流电压供电。

4）采用新能源供电模式。

采用新能源供电模式是指RRU等拉远设备由太阳能、风能等新能源提供电源。当RRU拉远距离超过220V交流逆变电源的供电范围，且RRU建设地无可用市电电源或者市电引入费用过高时，可以采用新能源系统供电。目前，可以选择的绿色新能源系统主要有太阳能电源系统和风光互补电源系统。

3.4 无机房基站RRU安装方式

在实际应用中，一般建议RRU在塔上靠近天线安装，BBU安装在室外综合机柜中。在特殊情况下，也有将BBU安装在中心机房或将RRU安装在室外综合柜中。因为RRU与天线之间一般距离不能超过12m，否则跳线功率衰耗过大影响覆盖，同时RRU发热量较大，对机柜内部制冷要求较高。因此，如需要进行RRU隐蔽安装时，在精心规划安装空间并满足机柜内部温控要求的情况下，也可酌情考虑。

4 结束语

无机房基站从节约运营商投资、快速部署网络、提升网络竞争力的角度出发，为运营商提供了丰富的绿色建网方案。目前，虽然无机房基站已经逐渐加大建设规模，但至今还没有统一规范要求，很多细节的问题还需要引起重视和规范。本文对无机房基站在建设过程中遇到的一些细节问题进行了分析，并给出建议。无机房基站在建设中还有许多细节问题需要关注，例如设备维护要求、无机房基站的安全性、美化伪装要求，以及随着多种系统的使用和容量越来越大，无机房基站如何满足需求等等，还需要在今后继续研究和解决。