【摘 要】文章阐述了新型一体化机房的技术特点，并通过应用案例介绍，围绕其节能减排、应用场景多样的特点进行了深入分析探讨，以资为移动网建设中节能减排建设方式的推广提供有益的参考。
【关键词】移动网建设 一体化机房 节能减排
1 引言
随着社会环境的发展变化，移动通信技术的更新换代，目前传统的移动通信基站方式已经越来越不能适应运营商经营发展的需要，主要问题如下：
（1）建设成本居高不下。由于人工、材料和土地使用成本的增加，机房、引电及杆塔基础等基站配套在建设成本中的比例越来越高。
（2）维护成本快速增长，房屋租金、电费在运营成本占比过高，客观上给运营商整体业绩带来很大压力。
（3）随着城市建设的高速发展，景观的美化和人民生活水平的提高对环境提出了更高的要求，可用的基站建站资源越来越少。
因此迫切需要通过技术创新，在解决手段上有所突破来解决上述问题。
2 新型一体化机柜的技术特点
2.1 新型一体化机柜结构特点
（1）新型一体化机柜是由设备柜、配电柜和电池柜组成，如图1所示：
（2）主设备与蓄电池组分开放置，可满足GSM网络和WCDMA网络的多网共站需求，增强了蓄电池后备容量及寿命。
（3）室外一体化机柜采用模块式结构，便于搬运和安装，并配有遮阳罩，增强了机柜的防晒能力，以减少太阳辐射而产生的热能。
（4）电源柜和设备柜放置的设备包括：BBU和传输设备（包括PON）、交直流配电单元、开关电源、防雷和监控及备用（全部采用19英寸的标准机箱模式）。
（5）目前确定的标准设备柜主要用于放置BBU、传输、动环监控、PON设备，没有考虑放置RRU和特殊尺寸的设备。原则上RRU必须上杆塔，若要在设备柜中放置RRU 和其他特殊尺寸设备，需要向新型一体化机柜厂家另提需求，对设备柜布局重新规划。
2.2 新型一体化机柜温度控制
为保证机柜内通信设备的可靠运行，同时节约能耗，机柜的温控方式有以下两种：
（1）设备机柜：采用热交换器作为散热设备的温控元件，利用内外完全隔离的风道，通过相互隔绝的热交换器芯传递热量的散热方式。
MTBF≥50000h；
在最大转速时保证内外温差：T内-T外≤10K；
设备柜的工作温度控制在45℃内，短期工作温度不高于50℃。
（2）蓄电池柜：采用TEC设备对蓄电池舱内温度进行主动制冷的一种方式，考虑室外恶劣条件应用，半导体无压缩机的制冷方式有利于提供制冷系统的可靠性。
MTBF≥50000h；
在最大转速时保证内外温差：T内-T外≤-10K；
电池工作温度控制在25℃～30℃，不高于35℃。
2.3 新型一体化机柜防盗
针对前期室外一体化节能基站防盗问题（主要是蓄电池被盗），在新型一体化机柜中加强了防盗措施，具体如下：
（1）机柜门是采用内嵌式，门缝间隙紧凑。
（2）机柜门安装天地防盗锁，预留挂锁孔，卧式蓄电池柜的柜锁隐蔽在遮阳盖板下端，遮阳盖板四周用不少于16颗异性螺丝（防盗螺丝）紧固；立式蓄电池柜内加装四根钢条，用异性螺丝紧固；保护蓄电池被盗能力。
（3）机柜外壳所使用的锁具，抗破坏性能符合GA/T 73-1994中的B级要求。
（4）机柜门内装有门禁告警器，非法侵入将发出侵入告警信号；机柜面上有警示标志，印刷了电击图案标志并配备文字“有电危险”。
（5）机柜的外部无裸露螺丝，固定机柜的螺栓在打开机柜门后才能安装和拆卸，避免通过外部拆卸而形成偷盗。
（6）蓄电池柜内加装四根钢条保护蓄电池被盗能力，情况严重时可以将钢条与柜体焊接牢固。
2.4 新型一体化机柜动力环境监控系统
（1）配置新型室外一体化机柜动力与环境监控系统纳入一体化机柜的同期建设，确保基站电源掉电、电源故障、门禁、温度、湿度、烟雾、水浸、蓄电池电压等告警信息及时上报到OMC。
（2）新型室外一体化机柜动力与环境监控系统需选19英寸标准模块，便于安装在一体化机柜内。
2.5 新型一体化机柜防水、防尘、防盐雾性能
（1）防水：室外一体化机柜符合GB 4208-1993中的IPX5防水等级要求。
（2）防尘：室外一体化机柜符合GB 4208-1993中的IP5X防尘等级要求。
（3）防盐雾：符合GB 2423.18进行交变经盐雾试验要求。
（4）防风：机柜在正常使用状态下，可承受60m/s的强风破坏。
3 新型一体化机柜社会经济效益
一体化机柜直接安装在户外，将专用机房简化为舱体，大大压缩了设备空间，并针对不同设备工作环境温度要求，采用相应的散热制冷措施，大大降低了维持环境温度的耗电量，具有良好的社会经济效益。
（1）节能减排，降低运维成本。
一体化机柜以机柜替代机房，占地面积减少60%以上。采用热交换器、TEC制冷器等散热技术，利用设备不同环境温度要求分仓放置，独立温控，可达到良好的节能效果，基站能耗节约30%以上。
（2）建站灵活，节约33%～38%的建设费用。
随着移动网络规模的不断扩大，移动基站密度越来越大，机房租赁和建设难，耗资耗时。一体化机柜省却了机房，占地面积小，寻址容易，楼顶、小区、街边、路旁均可建设，施工简单，建设和搬迁容易，建站成本低，同时也大大降低了物业协调难度，社会经济效益明显，具有广泛的应用前景。
（3）安全可靠，防盗耐用。
一体化机柜吸取了现有户外站在实际应用中的经验教训，降低高度，压缩体积，整体美观，安全实用。机房防盗性能高于业界标准三倍，采用内嵌式防盗门和声光告警，专用三点防盗锁、无外露紧固件、高强度钢板门和智能站点监控与告警三级防盗设计，户外机柜或门锁防破坏测试时间大于22分钟，远远超过业界少于5分钟标准。 4 新型一体化机柜的应用案例介绍
随着社会的发展和城市环境的变化，基站工程建设面临着越来越多的挑战。一是人们对于基站辐射的防范意识正在逐步增强，这不仅给新建基站的站址租赁工作带来很大的困难，也造成了一定数量的已有基站由于业主投诉被逼迁；二是随着人们对网络质量和覆盖率要求的提高，需要运营商在一些地形特殊的地方建站来提升网络质量，如城市景观道路、大桥等，但这些地方没有可用空间建设基站；三是市政部门对基站建设的要求越来越高，传统土建基站由于建设周期长、外型不美观、建站易遭居民投诉等因素报建困难。
上述这些问题已成为提升网络质量和网络覆盖率的瓶颈，造成一些区域成为覆盖弱区甚至覆盖盲区，严重影响了用户感知度。在一些典型场景下，合理使用一体化基站能很好地解决这些问题。下面对一体化基站的典型应用场景进行举例分析：
4.1 街道站
近几期工程中，建设了很多覆盖高速和道路的街道站点。为解决道路覆盖，往往在道路旁边租赁机房为较优方案。然而一些道路两旁由于较为荒凉无机房可租或较为发达但物业困难，导致机房租赁困难。如果能使用一体化基站，则能很好地解决街道的覆盖问题。
以广州珠江两岸街道站阅江路会展中为例，对一体化室外街道站进行介绍。珠江两岸的绿道共1060公里，设有99个驿站。游览人群在欣赏珠江两岸美景的同时，可在驿站停留休息，并可享受免费上网业务。在绿道中新建基站不仅无法租赁机房，且要满足时间短、工程量小及美化等各种要求。本次广州联通共在珠江两岸新设绿道站点27个，阅江路会展中站点为其中之一。
阅江路会展中站点位于阅江路会展5-36与5-38号路灯杆之间北面绿地中，其周边360度环境照及站点分布情况分别如图2和图3所示：
由上图可见，该站紧靠珠江，与周边站距较远；从网络结构和覆盖需求上看，站址选择合理。根据该站点的特性，现采用一体化室外街道站的方案解决该区域的覆盖问题（即新型一体化机柜加15米美化通信杆架设方式）。站点建设完成图如图4所示。
该站点由于采用通信杆架设总体造价较高，但相对于宏基站+通信杆架设站点仍有优势，很好地体现了一体化基站投资小、建设周期短、无需租赁机房以及建设灵活等特点。
4.2 地面站
地面站点比例较大，现选取佛山草场工业站点为例。该站点位于佛山市里水镇草场村附近，靠近武广高铁，南边有密集厂区，武广高铁附近住宅区较为密集，建设本站主要覆盖武广高铁及其两侧居民区。由于租赁难度较大，现采用与中国移动、中国电信共享通信杆，设备采用一体化室外站的方案解决该区域的覆盖问题。草场工业站点周边360度环境照及站点分布情况分别如图5和图6所示：
草场工业站点紧靠武广高铁，距离最近的里水草场站点360米，为三家运营商共建覆盖武广高铁站点。站点建设完成图如图7所示：
4.3 楼面站
楼面站也是众多建设环境中占比例，较大的一种，可采用的方式多种多样。机房的形式可以是租赁机房、铁笼子机房、简易机房和简易雨棚等，架设也各有不同。但相较新型一体化机柜，在投资上还是多出机房投资。
以佛山盐步水产站点为例，介绍楼面站的一体化基站场景。该站点位于佛山市盐步镇联安村委附近，周围有流动人员较多的水产市场，西边有密集的城中村，房屋密集，信号较差，建设本站主要覆盖泗沥村附近住户及周边厂区、水产市场。由于业主原因，现采用一体化室外站的方案解决该区域的覆盖问题。盐步水产站点周边360度环境照及站点分布情况分别如图8和图9所示。
盐步水产站点距离最近盐步高力站点约230米，但盐步高力站点即将搬迁。站点建设完成图如图10所示：
5 结论
一体化基站特点鲜明：组网灵活，支持多种安装方式；对安装环境要求低，简单的铁笼机房甚至安装在室外都能很好地工作；配套要求低，不需要空调，这点在节能减排上有一定贡献。在实际工程中，对于一些共建共享站点的苛刻环境以及物业所提供位置的局限等场景，均能使用一体化机柜；同时，为节省工程建设成本及工期，也推荐使用一体化机柜。虽然一体化机柜在维护方面存在一定的困难，但在本文提到的无线场景中仍能很好地凸显其优势。
参考文献：
[1] 杨慧，李晓民，罗显勇. 一体化分布式基站及其应用
[J]. 邮电设计技术， 2010（7）： 43-46.