摘要:通信基站建设工程大致分为:建设前期(规划与政策研究、立项阶段)、建设期(设计阶段、施工建设阶段)和运营期(维护、运营阶段)。通信基站选址与铁塔设计是无线通信基站建设工程的重要组成部分,也是建设期的首要任务。
关键词:通信基站选址;铁塔设计;影响因素;研究
1通信基站基本框架概述
建设通信网络的一个重要支撑是通信基站,其内容主要包括了架设天线、建设基站机房、建设桅杆与铁塔等。其中天线主要包括了馈电系统、天线反射体和天线座架。而根据发射方向可将天线分为定向与全向天线两类,根据使用区域的不同,又可将天线分为室外与室内两种。基站机房通常包含了电源设备、收发信设备、传输设备、空调、消防设备、环境动力监控装置等内容。桅杆与铁塔则包括了塔身、天线支架、地基基础、防雷接地装置、辅助设施、拉线等。而其类型主要包括了拉线塔、角钢塔、三管塔、楼顶抱杆以及单管塔等。
2通信基站选址与铁塔设计主要影响因素分析
2.1影响通信基站选址的主要因素分析
2.1.1通信企业的需求因素:综合考虑各通信运营商和建设方的需求,尤其是在共建共享的前提下,需要考虑站址资源供给与需求的平衡。作为基站建设的投资者和运营者,不同运营商从通信技术的发展、通信网总体规划和市场需求提出对新建、改造铁塔站址的各自要求,包括网络制式、覆盖目标、偏离距离以及潜在需求等。作为建设方编制有中长期建设选址规划,因此在选址中要充分了解站址规划,尽量使实际选址符合规划站址的要求。
2.1.2政策因素:选址涉及用地,拆迁会受到各地不同时期城乡建设规划的政策影响,不时有由于选址不当,导致施工建设无法进场,加大建设阻力和费用的事件发生,加大了建设单位对外协调的工作难度,影响了整个工程建设的周期。站址离电力设施、加油加气站、机场等远近,符合国家和行业对安全要求的规定。
2.1.3技术因素:站址选择要满足无线信号传输和覆盖的需要,对于有快速组网的需求,技术上允许情况下选址方案可以优选考虑共站,其次是新建。选址受到通信企业在技术发展的不同阶段、不同场景的覆盖和容量需求以及变化影响。
2.1.4自然环境因素:站址会不同程度受到地形、地貌及地质条件影响;对运输、安装及整体造价的影响;站址与原有建筑设施的安全隔离;站址受到洪水、滑坡、飓风、雷击区等自然灾害影响;自然环境的安全性如站址附近是否有易燃易爆建筑、大功率电子设备场所和企业,环保性如站址附近是否有生产过程中散发有害气体、较多烟雾、粉尘、有害物质的工业企业等不可控或难以控制因素对选址提出了要求。非自建基站要求避免与强震、强噪与强磁干扰源为邻。
2.2影响通信基站铁塔设计主要因素分析
2.2.1通信企业的需求因素:铁塔建设要满足通信运营企业的多种需求。对铁塔建设通信企业既有既有常规建设规划需求,通信运营企业也有基于网络优化,近期迫切需求快速覆盖;局部热点,扩容补盲区域等特殊建设需求。铁塔设计需要考虑不同时期、不同场景的覆盖和容量需求以及变化。
2.2.2政策、规范因素:铁塔选择有行业标准,这些标准是在不同场景下铁塔类型选择、造价管控和评审的依据;塔桅选择受到当地基本风压及国家相关规范要求、市政规划,城区改造,拆迁施工区域、临时覆盖区域等诸多因素影响。塔桅承重、防风、抗震等满足安全要求。
2.2.3技术因素:铁塔设计需要考虑不同时期、不同场景的无线信号覆盖和容量需求以及变化。铁塔设计中的主要技术因素有塔型、塔高、平台(支架)层数等。塔型、平台形式、平台数量及平台间距选择需要考虑天线挂高、天线数量等因素,对于平台、抱杆间距,应结合客户网络制式和挂载天线规格,在满足基本垂直隔离度的前提下合理压缩间距。
2.2.4经济因素:塔桅高度直接影响基础建设投入,对铁塔造价影响重大;不同塔型造价高低不同、维护难易程度不同;采用平台式有利于按需求及业务预期阶段化配置,减少较高的一次性建设成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了降低建设成本和建成后客户租赁使用费用,要求科学、合理设计塔型、塔高、平台(支架)层数等。设计方案从建设费用和维护费用考虑应体现一定经济性。
2.2.5建设场景因素:建设场景因素复杂多样,对于地面塔,根据对景观要求高低不同的工业开发区、城市市区、城郊、城市广场、体育场馆、公园、景区、郊区、县城、乡镇农村、交通道路沿线等,除了考虑景观要求之外,还要考虑到征地难易程度、天线挂高等因素。对于楼面塔桅的建设,铁塔建设受到原楼面建筑是否符合安全要求影响。
2.2.6自然条件因素:由于塔桅是高耸的特殊结构,风载荷是塔桅结构的主要载荷,设计中选择合理塔型、高度、材质等十分重要。作为塔桅结构的基础即塔基对保证塔桅结构的稳定和安全极为重要。塔基设计受到塔基类型、桩的深度和直径、地质条件、塔型、上部结构负荷、施工条件和周期、建设场景、地勘和设计规范等因素影响。塔桅选型应与机房方案相结合,综合考虑确定。
2.3影响通信基站机房及配置设计的主要因素分析
2.3.1通信企业需求及变化因素:根据客户装机数及可能变化选择机房类型,预测拟建基站的需求变化是否稳定,中长期是否有较大的潜在需求或者共享需求。电源设备配置中交流配电箱容量应按远期负荷考虑,并与外电引入容量匹配;满架容量应按远期负荷需求配置;市电引入容量根据基站远期规划容量配置,在通信负载最大功率工作时还需要同时满足蓄电池充电及温控系统最大负荷需求。
2.3.2政策因素:机房征地难易程度、政策许可;不同类型机房选址难度不同、对基站地网、接地汇集线、接地汇流排、浪涌保护器配置满足《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》相关规定。机房设计符合有关城建、环保、抗震、节能、防火、耐火、防雷等行业规范要求。
2.3.3技术因素:机房承重、装机能力依据原始设计文件进行核实,基站电源受到引入市电拟选择不同供电方式、优先级别、引入方式、容量等影响;自建变压器容量受到基站远期规划容量配置的影响,要求综合考虑通信设备功率、空调功率及其它功率等;电力电缆选择直接影响基站市电引入和室内电力传输质量和效果;电源设备配置中交流配电箱容量与外电引入容量匹配;基站开关电源整流模块应按近期通信负荷最大功率和蓄电池组充电最大功率之和配置;蓄电池配置应综合考虑设备负荷、市电质量、维护距离、安全用电、机房承重等因素;空调设备的配置应根据基站设计冷负荷计算的结果确定。
2.3.4经济因素:经济性需要考虑不同机房征地面积、结构、质量、建设周期、后期扩展性、后期维护等因素,机房配置如空调,外电引入电缆常用铜芯电缆和铝芯电缆,不同材质、线径电缆对应负载功率下最大引入距离不同,外市电线缆材料的选择等直接影响建设成本,外市电线缆材料考虑经济性本着按需、合理配置。
2.3.5应用场景因素:实际场景是否具备土建机房条件,选择室外一体机基站是电信运营企业独家应用还是多家共享,不同应用情形是否符合建设方相关规范要求。蓄电池类型根据土建机房和室外一体机应用场景合理选择。参考基站所处位置的停电规律,尽可能建立基站与供电网络控制节点对接的逻辑关系。基站所处区域的土壤电阻率情况、雷暴日情况和地理环境影响等因素进行基站防雷接地设计。
2.3.6环境因素:机房位置需要考虑地质、水文气象、无线传播环境等影响;空调设备是使设备工作环境的空气温度、湿度、清洁度和气流速度达到规定设定要求的设备。通信设备的工作可靠性和使用寿命直接受到温度、湿度等气候条件的影响,因此,空调设备对保证通信设备正常运行具有重要作用。
3结语
由于通信需求和应用不断发展,技术更新换代,基站无线环境千差万别,设备、配套等选型种类繁多,不存在适合所有环境的一成不变的设计模式,因地制宜,不断探索设计方案技术创新和项目管理创新,为顾客提供满意的通信基站设计服务是设计单位和设计师不懈努力的目标。
参考文献:
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[2]黄宇飞.移动通信基站预规划与预选址研究[J].中国高新技术企业,2016(34):10-11.
[3]韩丽华.浅谈通信基站(直放站)的选址和实施[J].铁道通信信号,2016,52(05):82-83.
论文作者:石宝生
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
标签:基站论文; 因素论文; 铁塔论文; 通信论文; 需求论文; 机房论文; 天线论文; 《基层建设》2019年第12期论文;