精细化网络覆盖下的绿色基站技术演进

摘要：进入3G时代，高速的无线数据传输成为电信运营商的主要业务，其本质有别于2G网络以语音通信为主的业务性质；精细化覆盖、差异化服务，使得网络覆盖及安全供电保障的难度进一步增大，也进一步促进新技术的推广与应用。

关键词：精细化覆盖新技术

Abstract: Entering the era of 3G, high-speed wireless data transmission is becoming the main business of the telecom operators, by its very nature that is different from the 2G network for voice communications; fine coverage, differentiated services, further increase the difficulty of network coverage and security of power supply, and the promotion and application of new technologies are achieved simultaneously. 

Keywords: fine coverage new technology

中图分类号： C35 文献标识码： A 文章编号：

前言：

3G时代，数据应用成为运营商提高市场竞争力的重要手段。3G网络覆盖是电信运营商面临的最大难题。随着数据业务浪潮的到来，满足为用户提供优质稳定的数据业务与服务，作为通信网络的神经元，站点更需要精细化覆盖到最小的角落，应对多场景变化，并实现站址获取、快速交付、绿色环保、TCO节省等目标。

一、精细化网络覆盖下的绿色基站演进

2G时代，基站建设基本采用室内站方式，随着分布式基站的应用，室外站开始大量增加，并逐渐成为3G时代建站的主流模式。

一个典型的通信站点包括八个子系统：供电系统、制冷系统、综合布线系统、集成管理系统、消防系统、防雷接地系统、机柜系统、土建和装修系统。

网络建设早期的投资收益率（ROI）较低，运营商往往不太关注通信站点的建设和维护，只要能满足网络的正常运营就可以了。随着市场的发展，在低成本网络需求的驱动下，运营商对通信站点的“两难两高一长”痛点感受越来越强烈。“两难”是指站点获取和保留难，“两高”是指CAPEX 和OPEX高，“一长”是指建设周期长；

“两难两高一长”为通信站点解决方案的评估和改进提供了依据，它包含CAPEX、OPEX、站址获取／保留、建站周期等因素。

三代通信站点的演进：

第一代站点（G1）是室内站点，适合通信网络发展的初期。它的缺点是占地面积极大、功耗高、建设周期长；第二代站点（G2）的演进方向是室外站点，适合通信网络建设中期。它的不足之处是室外附属设备多、维护麻烦。第三代站点（G3）是绿色集成的移动微型站点，具有体积小、结构紧凑、绿色节能、智能管理、TCO低、与环境协调、建设周期短等特点。

二、精细化网络覆盖下的基站覆盖场景

2.1、城市场景覆盖：与环境融合是重点

城市中需要覆盖的场景众多且复杂，所面临的困难也大。例如，无法获取足够大的站点空间，不能满足传统站点的建设需求。目前，随着新技术的开发应用，Mini-shelter一体化设备内部收容了电源、配电、监控、走线、基站、传输、备电等，占地却仅有1㎡∕机柜，让运营商建站寻址变得非常容易。

在居民环保意识逐渐增强的今天，特别是在城市中一些人文景区，由于传统站点与周边环境不协调，导致站点获取困难，而经过诸多园景设计师和城市规划设计师设计的美化站点，能够以各种形态完美融入人文环境。

城市覆盖中还有一个重要场景，旧城区改造带来的原有站点被取消而新站点尚未获取的问题。如果使用应急通讯车，资源站用大、使用时间长；若新建一个永久站点，则投资大、耗时长。针对这种情况，第三代站点充分体现出它的优势,它可以在2天内快速完成基站基本设施的建设，且后期可以对整套站点进行搬迁，移到其它地方继续使用。造价远远低于应急通讯车，具有可移动、开通迅速的特点，很好地满足了旧城区改造临时建站的需求；此外，还能满足室内覆盖及WLAN热点覆盖的需求。

2.2、农村场景覆盖：建设成本是重点

乡镇∕农村的无线网络和覆盖情况要比城市简单很多，在站点的获取上不存在很大困难，运营商一般比较关心建站成本，同时希望有足够的空间来支持站点演进和升级。

随着通信设备的环境适应性提高及外形尺寸的减小，室内站点逐步向室外移动站点演进。传统室内站点需要电源柜、电池柜、设备柜等诸多设备，室外站则可以将所有设备收容进一个机柜中，减少站地、降低成本，并确保部署快速。

目前，一体化户外站解决方案中，电源模块仅有1U高，且能输出将近97%的转换效率；分布式基站BBU单元只需要2U的空间高度，同时环境适应性强，可在40-50℃的温度下工作；传输设备只有1-2U高度；而整个基站的备电电池在150Ah／300Ah条件下就可以满足4小时以上备电。

2.3、偏远覆盖：方便管理是重点

偏远地区，尤其是经济不发达地区，办公基础设施较差，没有道路、缺乏电力，使得站点初期建设和后期维护困难且费用高昂；而由于经济落后和人口稀少，ARPU值低，给运营商带来的回报有限。因此运营商最希望的是低成本，易管理地为当地居民提供通信服务。

“绿色、一体化、小容量” Easysite站点解决方案在太阳能资源丰富的地区使用太阳能供电，彻底解决了基站供电和维护难题，实现节能环保。一体化的站点设计，大大减少了站点的土建工程，加快了施工速度，降低了建站初期的投资成本。

2.4、公路铁路覆盖：供电稳定是关键

高速铁路移动通信覆盖是一个世界性难题，在铁路／高速公路的场景中，小区的频繁切换导致掉话率大大升高，用户体验很差。RRU拉远共小区方案可以扩大小区覆盖距离，降低切换频率和掉话率，因此成为首选方案，而这种方案的关键是就地取电和备电。

为了更好应用这种方案，小容量、带备电的壁挂式电源应运而生。其安装灵活，可以抱杆安装，也可以和RRU一起直接挂在铁塔上，帮助RRU拉得更远，使网络质量更好，同时还提高了防盗性能；壁挂式电源还可以配备小容量电池保证2-4小时备电，很好地解决了电网不稳定的难题。

2.5、特殊覆盖：温控精准是关键

室外站的应用，意味着电源设备的工作环境温度远高于或低于室内站时代的22℃-25℃，电源的奈高、低温特性，防尘、防雷等能力备受挑战。目前，通信基站温控能耗占了整个通信基站能耗的45%，因此基站温控改造成了基站节能减排的重中之重；精准送风、直通风、智能通风、机房温度等是基站温控改造的重要措施。

三、精细化网络覆盖下的基站绿色供电技术

室内覆盖已成为运营商通信业务竞争的主战场，而第三代移动通信微型站点是实现室内覆盖的重要途径。单个微型站点耗电功率都很小，但由于数量众多，是否需要备电、如何备电、电源如何维护等，都是需要运营商重点考虑的问题。

3.1、电源设备是基站供电安全的核心

3.1.1、电源的高强奈候性