【摘 要】山区建设往往呈现成本高、工程量大等特点，文章针对这一现状，提出了山区低成本建设方案，从站址规划、载频配置、配套电源等方面作了研究，并阐述了分布式在降低成本上的作用及其建设方式。【关键词】山区 低成本建设 配套电源设备 二次搬运费 分布式 收稿日期：2011-05-31
1 前言
效益是企业运营的核心，运营商增强成本效益观念、强化科学管理、优化资源配置、实现高效运营对于增强整个企业的核心竞争力具有重要意义。在网络规划建设上，运营商需要因地制宜，采取合适的技术手段，尤其对于山区地市，需认真研究当地市场发展与网络建设的特点，低成本地解决山区的网络覆盖问题，平衡建设投入、网络质量与市场潜力的关系，增强网络竞争能力，为市场发展提供有力支撑，努力实现企业效益最大化。
在传统移动通信工程建设中，尤其是山区建设往往存在建设成本高、工程量大等情况。本文针对上述问题，开展在山区应用场景下的建设方案研究，探讨如何在保证覆盖性能的情况下，节约成本，降低建设投资。
2 山区建设的现状
山区主要用于解决覆盖，网络利用率极低，山区建设成本主要呈现如下两大特点：
（1）单站投资较高：山区因施工条件恶劣，二次搬运、交流引入等费用较高，单站投资明显高于平均
水平。如考虑传输线路等投资，山区投资所占比重更高。
（2）土建投资额及比例较高：主设备、配套设备价格逐年下降，土建投资额及比例逐年上升；土建部分投资（铁塔及基础、机房及围墙以及交流引入、二次搬运等）约占总投资的60％。
移动通信企业在前几年建设了大量的边际网，边际网建设初期主设备采用室外型，采用交流供电，不建站房，未配置空调、监控等配套设备。这种建设方式在投资紧张、主设备造价较高的情况下，有效地节约了投资，支持了市场发展。但边际网与宏主设备的网络适用性差距明显、故障率高，而且现阶段边际网价格与宏站已基本持平，所以建设边际网已不再适合作为降低山区建设成本的主要方案。 3 山区低成本建设的基本思路
山区低成本建设的基本思路如下：
（1）综合考虑建设、运行和维护成本，不能为降低建设成本而造成后期运行、维护成本的增加；
（2）因地制宜，细分场景，优化建设方案，降低建设成本；
（3）努力提高规划方案前瞻性，确保后期不折腾；（4）高效、可靠的电源系统，是确保山区和室外型
正常工作的关键。
4 山区低成本建设的方案
4.1 站址规划
在山区的规划选址方面，需要综合考虑建设、运行和维护成本，科学合理地布局，做到满足网络覆盖、业务需求的情况下，减少数量，提高网络资源的利用率。可以借助Google Earth工具软件选点，对当地的地形和附近的无线环境等有个初步的了解，获得较为准确的全局性的信息；然后再去现场重点调研拟覆盖区域的人口、经济发展潜力、接收信号电平情况、周围的覆盖情况、可以采取的低成本方案等。
山区网络规划的总体思路是：广覆盖、低成本、高速度。因此建设思路有两个方向：一是采用能够最大幅度简化配套设备要求的主设备建网，因为简化对配套设备的要求，既可大幅度降低网络整体建网成本，又可以降低建设难度，缩短建设周期；二是采用单站覆盖面积大的设备建网，减少站点数，
因为减少了站点即减少了投资，同时可以加快建网速度，降低维护难度。
对于拟覆盖区域的人口稀少或者接收信号电平不低的情况，不建议建站。对于拟覆盖区域与现有之间没有山体及其他障碍物阻挡的情况，建议采用原有使用增强覆盖的方式解决，不建议建站，以减少数量。对于建设条件较好的地区（交流引入、传输、二次搬运等费用较少），可以优先建站。在不影响布局的情况下，尽量选择距离传输线路较近、电源、铁塔等设施容易得以充分利用的站址。
4.2 站型与载频配置
在山区，以下这些地形是比较常见的：盆地型山区、高山、半山腰、普通山区等。在盆地中心选址建站，如果盆地范围不大，推荐采用全向O2站型；如果盆地范围较大，或需要兼顾到某条出入盆地的交通要道，推荐采用S1/1/1或O＋S的站型。如果覆盖目标离山较远，或是纯粹超广覆盖而没有具体区域，推荐采用S1/1/1站型，配以高增益天线。在半山腰建站，天线的挂高低于山顶，山的背面无法覆盖；因此只需用定向小区，用半功率角较大的天线，覆盖山的正面。普通地形起伏不大的山区，推荐采用S1/1/1站型，尽量增加信号强度，给信号衰减留下更多的余量。
表1 各种覆盖方式的优缺点比较及适用的场景
主设备比较优点缺点适用场景全向
节省投资，
能提高网络
利用率
覆盖距离
小，覆盖针
对性不强
覆盖距离较小，覆盖目
标比较分散，覆盖人口
较少
2小区定向站
覆盖距离
远，覆盖针
对性强
投资较全向
站较大，网
络利用率不
高
适合于交通干线覆盖3小区定向站
覆盖距离
远，覆盖针
对性强
投资较全向
站较大，网
络利用率不
高
石墨烯供暖设备覆盖距离较大，覆盖目
胶水收缩率
标比较集中，覆盖人口
较多全加定
能灵活覆盖
各种目标
投资较大，
网络利用率
不高
覆盖目标比较分散，但
有部分区域覆盖距离较
远或部分覆盖目标比较
集中
4.3 机房建设
山区的机房类型，常采用的一般有独立砖房、彩钢板机房、一体化机房、无机房等。
独立砖房尺寸大、耐久性高、安全防盗性强、保温性好，可满足50年使用寿命。但其一次性投资较大，如建设场地需要二次搬运，建设所需的材料搬运量会很大，且费用较高。独立砖房建设周期较长，一般需要2个月以上；并且施工过程中，需要开挖基础、堆料等，占用的场地较大，且对周边环境有一定影响。在特殊情况下，山区可选用彩钢板机房、一体化机房、无机房等建设方式，例如：
（1）站址位于山顶，建筑材料很难运到施工现场，即使运到，二次搬运费也非常昂贵，投资增长巨大，可考虑建设彩钢板机房；
（2）站址位于风景区等对周边环境有严格要求的场地，建设独立砖房会对周边环境造成一定的影响。为了加快建设进度、缩短建设周期，并最大限度地减少对周边环境的影响，可考虑建设彩钢板机房；
（3）对于场地有限、征地尺寸非常紧张的情况，建设独立砖房时，考虑建设基础，而基础开挖受限无法操作，可以考虑建设彩钢板机房；
（4）在景区等不适宜建设机房的区域，可采用一体化机房；
（5）在偏远山区、话务量小的区域，建设机房比较困难的地区，可使用无机房建设，例如建设分布式或者直放站。
4.4 铁塔建设
山区的塔架类型，常采用的有四角塔、双H杆、组合抱杆等。在山区，同样的高度下，四角塔的建设费用远远高于组合抱杆的费用，而且相对组合抱杆，并没有多大的优势；所以建议山区在所需天线高度在25米以下时采用组合抱杆，在25米以上时采用四角塔。在需要设备平台的时候，可建设双H杆。
4.5 降低电源配套成本
（1）配套电源容量配置
配套电源设备主要包括开关电源设备和蓄电池组，电源设备容量配置主要与设备负荷和蓄电池组后备时间等因素相关。
1）蓄电池组容量配置
由于山区市电供应情况相对较差，月平均停电次数较多，每次停电时间较长，地理环境复杂，交通不便，给发电维护带来一定的困难，建议蓄电池放电时间按24小时考虑。山区一个典型的GSM配置的，一般情况下-48V系统直流电源负载电流在10A～20A。据此，考虑供电的安全性，可以计算得出蓄电池的容量需求为300Ah阀控铅酸蓄电池2组。传统蓄电池组的配置容量为500Ah蓄电池2组，因而在市电条件和地理条件较好的地方，可以适当降低蓄电池组配置容量，每个站点可节省投资12000元。
2）开关电源容量配置
开关电源容量配置主要与设备负荷、蓄电池组容量配置和开关电源对蓄电池组充电电流等因素相关。根据山区设备负荷和蓄电池组充电电流统计，综合考虑开关电源设备招标选型情况和后期电源扩容方便，建议机架满配容量选择300A为宜。根据计算，配置3个50A或4个30A整流模块能满足近期需求。
（2）新能源解决方案
新能源作为可再生能源，满足节能减排需求，可根据当地气象条件进行配置，包括太阳能解决方案、光油互补解决方案、风光互补解决方案等。
（3）节能技术的采用
节能是一项长期的战略任务，国家“十一五”规划纲要提出“建设资源节约型、环境友好型社会”。可以通过采用一些节能技术降低电源消耗，减少运维成本，包括采用开关电源休眠功能、采用高效率开关电源等。
4.6 降低二次搬运费
（1）在建设双H杆时，可采用钢管替代水泥杆，钢管长度短、重量轻。例如搬运时，水泥杆不仅不方便搬运，而且高度有限，容易造成天线被树木挡住的情况。
（2）在山势坡度均匀的地方采用人工开挖滑道，用卷扬机拖拽铁船的方式来搬运材料；在山势陡峭的地方采用架设空中索道，用卷扬机牵引箩筐在铁索道上滑动的方式来搬运材料。通过创新，每站可降低二次搬运费两万元左右。
5 采用分布式降低成本
5.1 分布式对配套投资的影响
相对于传统宏，分布式具有施工难度小、对配套设施要求低、节省投资等优点，适用于山区建设。相对于传统宏来说，分布式可减少下列投资：
（1）机房费用
分布式不需要建设专门的机房，所以可节省机房的建设费用，包括相应的基础、机房装修、征地及二次搬运费等，每站可节省投资约5.5万元。
（2）机房内设备费用
尾气吸收塔分布式不需要走线架、避雷器等机房内设备，每站可节省投资约5千元。
（3）天馈费用
分布式采用光纤连接，无馈线等材料，每站可节省投资约1万元。
（4）电源投资
按1个中心站和3个RRU拉远站、站距3公里考虑，电
【作者简介】
陈 亮：工程师，硕士毕业于南京邮电学院，现任职于中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司，主要从事移动通信的规划
镀铬工艺
设计工作。
源采用交流远供，分布式每站可节省电源投资约6万元。
与普通相比，分布式每站可节省配套投资约13万元。
5.2 分布式的建设方式
分布式以灵活的安装方式适用于各种应用场景，特别在实现低话务区域的广覆盖（公路、乡村、偏远山区等）方面更具有优势。
分布式如果是中心节点，则需建设机房，可建成塔下房或者塔边房，其建设方式与普通山区
一样；如果不是中心节点，则不需建设机房，只需考虑电源、天面、传输的建设方案。传输的建设与普通宏类似，本文主要从电源、天面两个方面来考虑分布式的建设。
（1）供电方案分布式远端R R U 设备供电可以采用电源逆变拉远供电和就近供电方式，两种方式的比较如表2所示。
两种供电方案各有优缺点，投资主要在于市电引入和电缆，在实际工程中，应综合考虑市电情况、供电距离、
施工难度、投资等情况，选择最优的供电方案。当附近有比较稳定可靠的市电电源，市电引入容易获得、引入费用不高时，应尽量选择就近供电的方式；当附近无市电或市电质量不稳定，市电引入距离较远、引入费用较高，且中心逆变拉远距离较近，施工难度不大时，应尽量采用电源逆变拉远供电方式。
（2）天面建设方案
在山区可建设组合抱杆来放置分布式的天线和RRU及电源设备。组合抱杆主杆为3个塔柱，高度在15～25米，一般设置两层天线支架，RRU可挂在主杆
上。组合抱杆基础采用墩基即可，采用拉线的方式固定，所以基础投资很少，且其重量不大，塔身投
资也很少。组合抱杆的基础和塔身的二次搬运量均较小，费用相应较低。
6 结束语
完善的网络覆盖可以帮助运营商增加业务收入，挖掘潜在用户市场，提高综合竞争力。以较低的成本获得完善的网络覆盖，是在竞争中获得优势的关键。在低话务量区域例如山区、交通线、乡镇、平原、海面等，只有采用低成本的建网方式才能保证较高的投入产出比。在山区优先建设分布式可有效降低投资成本。 ★
表2 分布式的供电方式
优点
缺点
220v稳压器
电源逆变拉远供电
1、方案较简单
2、供电集中维护管理
3、可远距离供电
负压病房4、扩容方便，可接入多个RRU
5、减少市电引入和配套电源设备投资
1、需新增逆变器设备，存在故障点
2、存在逆变损耗
3、占用机房空间，增加设备投资
4、存在施工难度大和防雷问题
5、存在被盗和电力施工许可问题就近供电
1、无需长距离布放电缆，施工难度小
2、无电缆损耗
3、不占用机房空间，不影响供电安全
1、受市电引入质量的影响
2、需增加市电引入和一体化电源设备 投资
3、一体化电源设备需考虑防尘、防雨 雪、防盗等要求
4、需配置蓄电池组或UPS
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