LTE基站的工程勘察及选址研究＊

周 超，贾卓远

（铜陵学院 电气工程学院，安徽 铜陵244061）

1 引言

LTE基站的工程勘察是对实际的无线传播环境以及机房内部进行实地勘测和观察，并进行相应的数据采集、记录和确认的工作。其目的是为了获得无线传播环境情况以及机房内部设备的布置情况，以提供给网络规划工程师、施工单位相应的工程建设信息。

2 勘察前的准备工作

在工程勘察和选址之前，首先要了解建设单位的经营策略、需求，还要了解现网的网络维护要求，包括室内外走线要求、基站所在地区的的供电情况、蓄电池的供电要求、空调情况要求、铁塔或抱杆天馈的要求等。此外还要了解一些特殊基站的情况，包括站点的类型是光纤拉远基站还是室外基站等。在获得勘察委托后，项目负责人应制定勘察计划，对小组人员进行分工，开会讨论可能存在的问题，并提出解决方案。准备相关的文档资料，包括地图、调查表格，根据规划定出合理的勘察路线。

勘察前需配备以下工具：GPS接收机、数码相机、指南针、钢卷尺、笔记本电脑、室外测距望远镜、室内激光测距仪等。

3 基站的选址

基站在正式开始建设之前首先要对其地理位置进行综合的考虑，选址是否合适将直接影响基站后期的建设及运营指标，选址的原则主要体现在基站的安全性和稳定性及信号覆盖面积等方面。首先选择的站址要有明确的产权，以便减少后期投资的浪费，另外还要重视基站的安全等问题。基站的选址要求可大致分为以下三类：安全要求、距离要求以及机房要求，下面将分别介绍。

3.1 安全要求

基站的安全是第一位的，那些影响基站安全的站址定要慎重考虑，其中自然灾害方面，土质差、雨天可能有洪水威胁的河道、山体滑坡的山脚、矿区都是不予考虑的。人为安全方面，包括该地点所处的地域是否经常有偷盗行为，附近是否包括易燃、易爆的物品及生产工厂，选址是否会对附近居民带来辐射伤害，减少居民投诉的风险。

3.2 距离要求

所谓的距离要求，就是所要勘察的站点与原有基站站点之间要保持一定的距离。该距离的确定需要根据网络话务量、数据流量的多少以及发射功率的大小等因素综合确定。首先在站点附近几千米之内进行选几个站点，此为预选址，具体地一般将1/4个移动基站覆盖半径作为选址范围，在此范围内可以多选几个站，作为备用。另外如果需要将天线安装到铁塔上，选址时还需考虑铁塔的位置，同时要考虑馈线的走向和天线的挂高等问题，如果采用的是定向天线，应保证其主瓣方向120 m范围内无障碍物，至于天线挂高需结合站点的面积、位置以及机房的类型方面，市区取30 m左右，郊区取40 m左右，其他地形需综合考虑。

3.3 机房选址要求

机房的选取和建设是一个涉及多领域、综合性很强的系统工程，需要考虑建筑结构、供配电情况、周围环境及交通等许多因素。机房位置的选址非常重要，如果选址不合理，就会使投资加大，为后期的设备安装带来麻烦，而且对机房的施工和运行维护都会产生不良影响。

设备运输：因为一个电信机房不止安装4G设备，还要安装为机房服务的电池设备、空调设备、UPS等大型设备，将来还要安装5G及其他传输设备设备等，其中有些设备体积和质量都很大，所以运输线路越短越好，搬运的通道要满足设备宽度的要求。

雷电感应：当建筑物遭受雷电时，所产生的电磁感应强度由楼顶由上到下逐渐减弱，为减少雷击所造成的损害，基站机房宜选择在建筑物较低的位置，并要离建筑物的引雷线远一些，这样就避免引流线电流产生的磁场对基站设备的损害。

结构荷载：由于电信机房的负荷载比较高，要远大于建筑的其他部分，因此电信机房宜选择在建筑物的较低位置，这样机房上面的建筑物的其他部位不做改变；反之，如果把机房选在建筑物的较高部位，则建筑的机房下面的结构都要根据机房承重要求进行强化处理，这将大大增加建站成本。

空调的安装：空调的安装具有一定的规范，其主机与室外机的安装高度和距离均有要求，因此在确定主机房位置时，应充分考虑空调室外机是否容易安装，安装在何处等问题。尤其是对于目前大量采用的风冷空调系统来说，其室外机的安装是一件难度较大的事情。

4 基站天面的勘察设计

4.1 天面的选型

目前较为普遍的天面系统有天线安装于楼顶铁塔、天线安装于抱杆、楼顶支撑杆安装天线、楼顶增高架上安装天线、地面铁塔安装天线等方案。但是无论哪种方案，首先要求天线无阻挡，其次要求天面的信号之间不互相干扰，最后还要考虑尽量节省连接天线的馈线长度。

天线抱杆系统适合楼顶本身有一定的高度，满足信号覆盖要求并且天线满足隔离度要求的情况，其应用场景一般在市区。在楼顶架设天线抱杆首先要在楼顶打一个水泥基座，在水泥基座上的天线抱杆一般高5～10 m，一般最多可以挂3副天线，在抱杆顶端设有避雷针。楼顶铁塔一般高18～25 m，一般设置成四脚塔，四个脚固定在楼顶的钢筋混凝土上，最多可以在塔上做到2个平台，每个平台上可以布置多根天线。地面铁塔适用于较大需覆盖面积或者楼房选址困难的区域，并且在塔下面建机房。地面铁塔一般高30～50 m，塔上面可以容纳较多的天线，在市区或郊区乡村均可使用时，适合站点附近没有楼房架设天线。

4.2 天线方位角的确定

天线方向角的调整对移动通信的网络质量非常重要。一方面，准确的方向角能保证基站的实际覆盖与所预期的相同；另一方面，依据话务量或网络存在的具体情况对方向角进行适当的调整，可以更好地优化现有的移动通信网络。

根据理想的蜂窝移动通信模型，在一个小区的交界处，信号相对互补。与此相对应，在现行的通信系统中，定向站一般被分为三个小区，分别如下。

A小区：方向角度0°，天线指向正北。

B小区：方向角度120°，天线指向东南。

C小区：方向角度240°，天线指向西南。

在基站工程勘察中，一般按照上述的规定对天线的方位角进行确定，如果方位角的确定出现偏差，则易会导致天线的覆盖面积与设计不符，从而导致同频或邻频干扰。

4.3 天线的下倾角的确定

天线下倾角的确定是工程勘察中的一个非常重要的内容。选择合适的下倾角可以使同频及邻频干扰减至最小。另外，合适的下倾角也决定了天线的覆盖范围，使基站实际覆盖范围与预期的设计覆盖范围相同，同时可以增强本覆盖区的信号强度。下倾角分为电子下倾角与物理下倾角，其作用都是控制天线主瓣的覆盖范围。常用下倾角调整方式有内置电调和外置电调两种驱动方式。

4.4 天线挂高的确定

天线高度直接影响基站的覆盖范围。基站信号所能达到的最远距离（即基站的覆盖范围）是由天线高度决定的，因此天线挂高的确定也是无线基站站点勘察中的重要内容。随着近几年移动通信基站站点数量的增多，密集的基站数量造成的信号干扰会带来诸如话务不均衡、系统内干扰以及孤岛效应等不利因素，因此必须缩小基站的覆盖范围，降低天线的高度，否则会严重影响移动通信网络质量。

5 机房的内部的勘察设计

5.1 室内电信设备的勘察设计

这是室内勘察设计中最重要的内容，首先要勘察移动基站的安装位置。通常LTE基站都比较小，一般安装在龙门架或者机柜里。这时就要确定机柜或龙门架的安装位置，确定好4个安装脚孔的位置。对于已存在机柜或龙门架的机房，要确定LTE基站安装的具体框位号，同样对于传输设备也要进行同样的勘察。接着要确定市内防雷箱的位置，一般情况防雷箱安装于市内墙体上，要求选择结实的墙体，位置在1.5 m左右，同时尽量靠近电源设备以方便引线。

5.2 室内走线架以及各种线缆的勘察设计

如果机房内没有走线架，要新建走线架，首先要确定走线架的形式，是地下走线架还是悬空走线架。然后确定走线架的位置、安装高度和走线架的长度。要精确测量线缆的长度，这直接影响基站建设，如果工程勘察不准，比如线缆勘察短了，那么根据工勘发货到现场的线缆就不能进行安装，浪费了资源和时间，所以对于线缆的长度，一般比实际勘察的数据稍微长一些，留有富裕。这些线缆和馈线包括4G基站到传输设备的光纤、到网络交换设备的网线，4G基站BBU到RRU的馈线，BBU到RRU的光纤，GPS天线，所有设备的电源线等。

5.3 电源及空调系统的勘察设计

勘察中要确定市内交流电的路数及功率是否与电源设备匹配、交流接电的位置、接地点的位置等，并在图纸中画出。同时蓄电池要占用一定的面积和高度，其安装位置通常位于机房内靠墙边一角，并方便市电的接入。机房内应设置一台空调，在站点要勘察空调室内机及室外机的安装位置，通常室内机布置在房间上角，并且与外机的位置不能太远，室外机要考虑周围是否有遮挡物，确定好空调外机到内机线缆的长度。

6 结束语

本文根据笔者在中兴通讯做基站督导工作的实际经验，结合铜陵学院的4G基站的建设，给出了在LTE基站工程勘察中的一些经验总结。LTE基站的工勘是整个工程的重要一环，只有获得准确的工勘数据，才能进行后续的基站开通、建设、网络优化和维护工作。