1 引言
随着4G牌照的发放,三大运营商在4G市场竞争如火如荼,但市场发展的前提却是基础网络建设,因此如何确保站址资源上的优势,将是赢得市场竞争的重要前提。目前,移动通信建设已经迎来了一个新的建设高潮,但经过近十年的网络建设,市区、县城站址资源基本使用殆尽,仅剩下“硬骨头”站址难以协调。另外,由于大型居民区所需RRU设备众多,若采用传统拉远建设方式,则极大地占用光芯资源,本文将从实际案例探讨“硬骨头”站址的一种MDAS与移动“方舱”结合的建设方式。
2 MDAS及“方舱”简介
数字光纤分布系统(多业务分布系统,简称MDAS)是为解决分布式基站覆盖方式(针对RRU+传统无源分布系统方式)存在传输损耗较大、隐蔽性差、安装协调难等问题而产生的新技术,其与分布式基站的差距主要体现如下:
(1)系统构架:信源设备集中放置,多网融合,器件通用化,超宽带共享传输路由,收发信机前置;
(2)传输方式:链路损耗小,以光纤或网线取代射频同轴电缆,采用光纤宽带传输技术,支持光纤、网线不同传输方式,支持POE供电系统;
(3)功率分配:以远端单元替代传统功分器、耦合器,传统天线由光纤一体化天线替代;
(4)隐蔽性:分布系统整体伪装性强,设备集成度高,施工快速便捷。
方舱实际为室外通信应用设计的通信系统综合柜,基本柜型包括设备柜、主机柜、综合柜、电池柜,可以灵活构成单柜及多柜的多种结构组合,风冷、热交换、TEC、空调等多种热交换方式可选,为网络建设提供各种环境条件下的解决方案。采用这种建设方式有如下优势:
(1)无需建设机房,减少施工难度,降低整体投资;
(2)供电方式化被动为主动,不用担心设备后期的供电问题,稳定可靠;
(3)供电与驻地网同步走线,施工简单,同时能避免业主对电源线的破坏;
(4)后期维护简单,维护工作主要集中在方舱处,维护量少;
(5)采用风冷、热交换、TEC等方式散发设备运行产生热量,可以灵活定制空调机柜,实现分区温控,节能效果明显。
3 方案实施及运行效果
(1)BBU侧方案
方舱建设方式即在小区内选取合适点位建设一个节点“方舱”,将驻地网光分器、无线网BBU、电源等设备均集中在方舱内,小区内所有覆盖设备均从“方舱”内进行集中式远程供电,无需与物业协调取电,可大大降低物业协调难度。方舱外形及内部安装设备如图1所示:
主柜为设备柜,内部净尺寸800W*800D*2 000H(mm),可安装19英寸标准机架结构设备,包括BBU/传输/电源等。共提供41U高的安装空间,可满足当期和扩容的要求。采用直通风散热方式,散热量为2000W,确保设备工作在适中的温度。
扩展柜为电池柜,内部净尺寸800W*800D*2 000H(mm),单柜最大可装500Ah/2V蓄电池24节,分为4层安装。夏天采用TEC制冷组件降温,制冷量为200W;当温度高于30℃时启动,回落到20℃时停止散热。柜内加装600W的硅胶加热板,当冬天温度低于-5℃时启动加热,高于10℃时停止加热,将电池维持在最合适的工作温度。
(2)RRU侧方案
RRU侧天线布放平面示意图如图2所示:
小区内天线可根据需求采用射灯型美化天线,RRU设备采用直流远供进行供电,远供近端设备安放于方舱节点内;每个RRU带3~5个数字光纤直放站远端,从而以较低的成本实现多方位的覆盖。
RRU侧天线布放效果示意图如图3所示。
4 方案评估
本方案评估采用与传统基站对比的方式进行。选取的传统基站为台儿庄区苏鲁家具基站,机房为租用,位于6楼楼顶。机房内包含的设备有:2套分布式基站,1套传输设备,1套-48V通信直流电源PS48600-3B/2900 250A,1组2V 500Ah电池。
(1)节能对比测试
“方舱”和传统机房的交流输入都连接了三相电表,通过记录该三相电表的读数,确定两者的总耗电。
本次测试时间为2014-07-14至2014-07-20,共7天。具体测试结果如表1所示:
由表1数据可见,方舱比传统机房日均耗电低13度,折合每年节省电费3 796元。
(2)租金对比
传统机房的租金为7万人民币/15年,而“方舱”因占地面积小,其租金仅为2万人民币/15年,大大降低了运维成本。
(3)建设工时对比
传统机房(不含土建机房)的建设工时定义为材料准备齐全后,内部装修、内部配套设施建设(走线架、地排、防雷箱、设备机架、电池、空调等)所耗费的时间,不包含电源和主设备开通的时间,为14天。
方舱由于到货时已包含上述内部配套设施,所以建设工时定义为到货后,建设加固平台“方舱”所耗费的时间,不包含电源和主设备开通的时间,为3天。
(4)建设费用对比
建设费用对比如表2所示:
由表2可知,方舱建设初期投资比传统基站节省 57850元,投资节省69%。
(5)设备开通时间对比
考虑传统机房装修及改造,电源及主设备安装和开通时间为5天;方舱的电源及主设备安装和开通时间为1天。
(6)防尘、防水性能对比
方舱的防护等级为IP55,能有效防止灰尘和雨水进入内部。
从传统机房的建设情况看,该传统机房门缝较小,馈线窗开口较小,交流线缆进线位置开口较小,下雨可能影响较小,对尘土有一定的防护能力,防护等级为IP55。
(7)可扩容性对比
传统机房一般都预留了很大的空间,机房内电源是单独机柜,主设备都在1个19英寸标准机架内,机架目前尚有一定空间可以扩容。如果该机架装不下,可在旁边增加机架。方舱的设备柜因为已经安装了4个BBU,已无空间可以扩容;如果后期需要扩容,只需要并排增加1个设备柜即可,占地0.82m2,其他费用也较小。
因此,两者的可扩容方面均能满足需求。
(8)降噪效果对比
噪声对环境同样是一种污染,且对人影响更直接,更易导致投诉,传统基站门关闭后,能有效降低噪声。由于噪声源主要为电源和主设备,因此方舱只需要测试设备柜,需记录开门状态和关门状态门外的噪声。
参考标准如下:
一级:城市居住区域,应小于55dB;
二级:其他区域,应小于76dB。
测试时,手持噪声测试仪保持在距离门1.5m、离地1m位置,采集环境噪声。
距方舱2m处且主柜门关闭状态时,人耳基本无法感知设备柜内噪声。后期将采用专用噪声设备给出准确数值。
(9)维护便利性对比
传统机房维护方式很成熟,比较便利;方舱由于设备都采用前接线,同样维护便利。因此,两者均便于后期维护。
5 结论
建设效果对比如表3所示。
由表3对比分析,在居民区采用“方舱”作为综合接入点,不仅可以大幅节省建设成本和建设时间,而且后期运维成本也远低于传统机房。目前“方舱”内设备已稳定运行2年有余。
作者简介:
范子敬:学士毕业于中国石油大学计算机科学与技术专业,现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司项目主管,长期从事无线技术创新与实践研究、工程管理优化工作。
刘凯旋:学士毕业于南京邮电大学计算机学院,现任职于广州杰赛通信规划设计院,主要从事移动网规划与设计工作。
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