劉 松

（廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510310）

0 引 言

“網(wǎng)絡(luò)融合、配套共享、網(wǎng)運(yùn)分離、公平接入”是通信基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)線配套共享的總體原則，其中三網(wǎng)融合和無(wú)線配套共享是手段，網(wǎng)運(yùn)分離和公平接入是目的，每個(gè)要素都環(huán)環(huán)相扣、相輔相成。將互聯(lián)網(wǎng)、電視網(wǎng)以及電信網(wǎng)3種不同形式的網(wǎng)絡(luò)集成為通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)通信基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線連接并提高三網(wǎng)無(wú)線通信的效率，更好地運(yùn)營(yíng)通信基礎(chǔ)設(shè)施[1]。無(wú)線通信應(yīng)促進(jìn)三網(wǎng)融合，確保信息和通信技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，避免重復(fù)運(yùn)營(yíng)和投資。加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施接入，增強(qiáng)投資回報(bào)能力，開展無(wú)線通信。新建基站無(wú)線配套共享解決方案旨在加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施資源配置能力，進(jìn)一步提升信息通信的效果[2]。

1 新建基站無(wú)線配套共享的概念、原則及形式

1.1 新建基站無(wú)線配套共享的概念

電信企業(yè)共享無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施，意味著基于可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)和各公司資源配置的優(yōu)化需求得到滿足，可以有效節(jié)約各電信公司的開通和運(yùn)營(yíng)成本。減少雙重投資，節(jié)約社會(huì)資源，改善網(wǎng)絡(luò)。在電信運(yùn)營(yíng)商相互協(xié)商的基礎(chǔ)上，建立一定的合作關(guān)系，在各自利益的基礎(chǔ)上根據(jù)自身使用的功能需求開展共建共用。目前，通信基礎(chǔ)設(shè)施豐富，功能齊全，包括機(jī)房系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。機(jī)房系統(tǒng)中包括無(wú)線開放基站、載波網(wǎng)絡(luò)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、光纜網(wǎng)絡(luò)以及服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，傳輸系統(tǒng)包括通信通道和光纜，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括室外無(wú)線基站、室內(nèi)分布系統(tǒng)以及WiFi系統(tǒng)等[3]。

1.2 新建基站無(wú)線配套共享的原則

共享使用無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施的原則，特別是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)理論、互利共贏以及公平對(duì)待的原則。

作為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的主體單位，參與無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施的共同使用應(yīng)以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)理論為基礎(chǔ)，這是所有經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合的重要保證。電信運(yùn)營(yíng)商作為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的主體，電信運(yùn)營(yíng)商的目標(biāo)是使企業(yè)利潤(rùn)最大化。電信運(yùn)營(yíng)商之間難以在其總體利益之間找到平衡，即簽訂完全符合其利益的合同。如果其他電信運(yùn)營(yíng)商必須租用通信基礎(chǔ)設(shè)施，必須按照合同條款支付一定的租金，但不要太高，除非電信運(yùn)營(yíng)商通常認(rèn)可。為了促進(jìn)無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，當(dāng)新的電信運(yùn)營(yíng)商必須進(jìn)入無(wú)線通信的內(nèi)部市場(chǎng)時(shí)，其應(yīng)該向市場(chǎng)組織支付一定的租金。所有電信運(yùn)營(yíng)商作為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的主體，必須遵循互惠互利的原則才能獲得一定的利潤(rùn)?；诨セ菰瓌t，允許所有電信運(yùn)營(yíng)商獲得一定的利潤(rùn)。如果電信運(yùn)營(yíng)商不再盈利或虧損，在這種情況下，電信運(yùn)營(yíng)商可能最終退出無(wú)線通信共享市場(chǎng)，導(dǎo)致市場(chǎng)和無(wú)線配套共享的不可持續(xù)。因此，有必要建立適當(dāng)?shù)姆峙錂C(jī)制，以確保每個(gè)通信運(yùn)營(yíng)商在無(wú)線通信過程中的盈利能力。公平待遇原則應(yīng)平等適用于所有電信基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)商，并確保無(wú)線電通信共享[4]。協(xié)調(diào)服務(wù)共享機(jī)制，共同競(jìng)爭(zhēng)，共同促進(jìn)通信基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)線配套共享市場(chǎng)的發(fā)展。

2 新建基站無(wú)線配套共享解決方案

2.1 機(jī)房設(shè)備布局

除了無(wú)線配套設(shè)施的安裝、接線和維護(hù)外，3家運(yùn)營(yíng)商的核心設(shè)備均應(yīng)進(jìn)行安裝、接線和維護(hù)[5]。為了達(dá)到減少用地、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約建設(shè)投資的目標(biāo)，不僅要充分利用計(jì)算機(jī)房，而且還應(yīng)該合理投資設(shè)備。

隨著核心設(shè)備載頻的增加，機(jī)柜的數(shù)量增加，占用更多空間。目前，BBU+RRU設(shè)備高度集成，運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)在更頻繁地使用這種分布式基站?；鶐幚韱卧˙uilding Base band Unite，BBU）不僅可以方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)庫(kù)中，還可以安裝在墻上，進(jìn)一步節(jié)省空間。由于設(shè)計(jì)和技術(shù)不同，因此不同設(shè)備制造商的BBU設(shè)備的尺寸有所不同?？紤]到BBU高度為3U，尺寸較大，采用DCPD/DCDU電源模塊。BBU和RRU的電源設(shè)備高度為1U，BBBU通風(fēng)插座模塊高度為1U，安裝BBU設(shè)備大約需要7U。假設(shè)3家運(yùn)營(yíng)商都使用BBU+RRU設(shè)備，根據(jù)19英寸40U標(biāo)準(zhǔn)容量，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容器最多可配備5個(gè)BBU設(shè)備。因此，2G+3G+4G運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線設(shè)備可以同時(shí)安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)庫(kù)中，每個(gè)基站必須有一個(gè)無(wú)線機(jī)柜和一個(gè)傳輸機(jī)柜才能滿足需要。除塔臺(tái)公司提供的一套斷路器電源柜外，機(jī)房必須配備至少6個(gè)安裝位置。

2.2 配套電源系統(tǒng)分析

為了進(jìn)行機(jī)房?jī)?nèi)電源系統(tǒng)配置，首先在收集各運(yùn)營(yíng)商建設(shè)需求時(shí)，要求明確各運(yùn)營(yíng)商設(shè)備功耗。表1是目前主要無(wú)線主設(shè)備廠商的各制式設(shè)備功耗。

表1 主要無(wú)線主設(shè)備廠商各制式設(shè)備功耗

統(tǒng)計(jì)鐵塔公司提供的機(jī)房?jī)?nèi)配套設(shè)備功耗，見表2。

表2 配套設(shè)備功耗

裝機(jī)容量必須滿足交直流設(shè)備的需要，根據(jù)移動(dòng)、電信、聯(lián)通和多路復(fù)用系統(tǒng)的設(shè)置，配備空調(diào)1臺(tái)和電池2組，并考慮冗余配置，則一般基站市電輸入容量應(yīng)不小于30～35 kW。

在高負(fù)荷情況下，需要選擇交流配電屏或交流配電箱作為供電源。交流配電屏和配電箱的功能是分配交流電源和輸出電源[6]。由于內(nèi)部尺寸較大，因此交流配電屏通常安裝在地面上。大型電氣開關(guān)和母線站可配備完整的保護(hù)電路、前后門或可拆卸后面板，用于安全距離電纜布線和維護(hù)。交流配電箱通常安裝在墻上，受內(nèi)部空間大小的影響，可以考慮使用微型電源開關(guān)，只需要開啟一面的箱門，便可以對(duì)箱體內(nèi)部進(jìn)行安裝設(shè)備器件、布放線纜等。對(duì)于機(jī)房室內(nèi)面積較大的情況可以選擇配備交流配電屏，對(duì)于面積較小區(qū)域可以使用交流配電箱[7]。

2.2.1 開關(guān)電源配置

針對(duì)開關(guān)電源配置需要關(guān)注兩個(gè)方面，一是容量問題，二是線端子問題。按照移動(dòng)、電信、聯(lián)通多移動(dòng)通信系統(tǒng)共存且所需電池為兩組的情況，考慮到冗余配置，600 A電源開關(guān)的接線端子（空氣開關(guān)或保險(xiǎn)絲）分為一次下電和二次下電。目前，主開關(guān)站設(shè)備通常一次下電可安裝20個(gè)端子，二次下電可安裝10個(gè)端子。如果這3個(gè)系統(tǒng)一起使用，終端數(shù)量將無(wú)法滿足需求。如果增加一個(gè)新的電源配置，將增加施工成本[8]。因此，當(dāng)電源端子不足時(shí)，需要配置另一個(gè)直流配電箱[9]?？紤]到整流器的經(jīng)濟(jì)性和效率，每個(gè)整流模塊為30 A或50 A。開關(guān)電源中整流模塊的數(shù)量可參考通信設(shè)備負(fù)載和電池輸入電流，根據(jù)N+1冗余原則進(jìn)行配置。

2.2.2 蓄電池配置

基站的后備電源保障需要考慮基站所在位置、市電情況、供電狀況，具體蓄電池后備時(shí)間的要求也應(yīng)根據(jù)基站的重要性和城市的基站維護(hù)能力、運(yùn)行條件等進(jìn)行考慮。根據(jù)目前的交通狀況，計(jì)算了2 h的備電時(shí)間。在郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，直流負(fù)荷通常較低，這取決于不同的電源、運(yùn)輸條件和供電時(shí)間。

蓄電池容量計(jì)算公式：

式中，K為安全系數(shù)，取1.25；I為負(fù)荷電流；T為放電小時(shí)數(shù)（h）；t為最低環(huán)境溫度（5 ℃）；a為電池溫度系數(shù)，取0.006。根據(jù)移動(dòng)、電信和互聯(lián)多用途系統(tǒng)的配置考慮最大能耗和冗余配置，則需要4組500 A·h電池。由于電廠的實(shí)際功耗幾乎沒有達(dá)到最大值，因此放置2～3組500 A·h電池就可以滿足基本要求。

2.3 線纜布放、饋線窗及接地分析

目前，一般采用400 mm寬的線架來(lái)滿足要求。對(duì)于多運(yùn)營(yíng)商共用的走線架，可采用600 mm寬電纜或雙功能載體進(jìn)行電纜絕緣。同類線纜盡量采用疊放捆扎，合理使用受限路徑，明確邊界和改進(jìn)工作區(qū)域[10]。BBU+RRU結(jié)構(gòu)減少了機(jī)艙內(nèi)電纜敷設(shè)的空間，從而減少了孔洞采購(gòu)。以常規(guī)宏基站3扇區(qū)為例，各運(yùn)營(yíng)商進(jìn)出機(jī)房的線纜如表3所示。

表3 各運(yùn)營(yíng)商進(jìn)出機(jī)房線纜數(shù)

以野戰(zhàn)光纜為例進(jìn)行研究，在實(shí)際安裝后，通常連接4根野戰(zhàn)光纜并使用相同的孔進(jìn)入機(jī)房。考慮到路線共享的原則，一般各運(yùn)營(yíng)商通常需要3或4個(gè)饋孔。結(jié)合運(yùn)營(yíng)商獨(dú)立配電、設(shè)備供電等因素，單臺(tái)600 mm×600 mm饋窗可滿足3家運(yùn)營(yíng)商的共同需求。

3 結(jié) 論

結(jié)合理論研究，介紹了新建基站無(wú)線配套共享的概念、特點(diǎn)和原理。從科學(xué)的角度看，新建基站無(wú)線配套共享的研究反映了整合信息和通信網(wǎng)絡(luò)資源的體制和機(jī)制改革，網(wǎng)絡(luò)的共建共享改革側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)的分析和公平接入。三網(wǎng)融合交流不僅滿足了建設(shè)集約型社會(huì)的要求，也滿足了工業(yè)發(fā)展的需要，減少了工業(yè)投資，推動(dòng)相關(guān)行業(yè)健康長(zhǎng)久發(fā)展。