TD-SCDMA基站無(wú)線(xiàn)勘察與設計

1、前言 　　

以中國移動(dòng)為主導的第二輪10個(gè)城市TD-SCDMA商用實(shí)驗網(wǎng)絡(luò )建設正在如火如荼地進(jìn)行中，其中中國電信（保定）、中國網(wǎng)通（青島）繼續在原有實(shí)驗網(wǎng)的基礎上擴容，兩家新增基站規模在700個(gè)左右；除了在廈門(mén)擴大建設外，中國移動(dòng)在北京、上海、廣州等7個(gè)城市都需要新建大量基站，初步規劃新增基站規模達到8 000多個(gè)，室內分布系統3000多套。由于沒(méi)有2G網(wǎng)絡(luò )基礎，中國電信和中國網(wǎng)通基站（機房和塔桅）建設基本上以新建為主，而中國移動(dòng)則可以充分利用現有龐大的GSM網(wǎng)絡(luò )資源，共站建設，利用原有機房、塔桅和天面。) m+ s. u+ L4 r7 f6 g z

TD-SCDMA基站無(wú)線(xiàn)勘察與設計是網(wǎng)絡(luò )建設中的一個(gè)重要環(huán)節，內容包括基站初勘選址、站址獲取、勘察、設計及出圖等，要求設計人員一方面從規劃、可研的高度理解TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )建設目標，明確覆蓋對象和策略；另一方面從工程和技術(shù)兩個(gè)層面選址勘察設計，以確保設計方案在技術(shù)上可行，工程上易實(shí)施并且使網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量性能達到最優(yōu)。

2、TD-SCDMA基站無(wú)線(xiàn)勘察設計流程" p( c+

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TD-SCDMA基站勘察設計流程和以往2G系統基本相似，即在規劃的基礎上明確最終站址、配置、天線(xiàn)等參數，勘察設計的結果又反饋到規劃中進(jìn)行局部調整。由于目前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )還沒(méi)有實(shí)際運營(yíng)和商用用戶(hù)，因此某些以往的成熟通用做法會(huì )受到限制，只能借鑒使用。TD-SCDMA基站無(wú)線(xiàn)勘察設計流程如圖1所示。/ r8 Y) m' q/ n- L n0 j) q
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　　 圖1　TD-SCDMA基站無(wú)線(xiàn)勘察設計流程
從實(shí)驗網(wǎng)建設情況來(lái)看，站址獲取是TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )建設面臨的一個(gè)突出難題，尤其是沒(méi)有2G網(wǎng)絡(luò )資源的運營(yíng)商，社會(huì )公眾對環(huán)境環(huán)保問(wèn)題的關(guān)注和對電磁輻射的誤解更加重了站址獲取的難度。

3、TD-SCDMA基站主設備及天饋系統
在實(shí)際的勘察設計之前，要對TD-SCDMA基站設備及天饋系統有一定的了解，尤其是設備物理參數、性能參數和工藝要求，熟練掌握了設備特性，有助于在勘察設計中提出最優(yōu)技術(shù)解決方案。
3.1　TD-SCDMA基站主設備
TD-SCDMA基站設備種類(lèi)主要有宏基站、微基站、拉遠站、直放站和一體化基站，在2006年的三地實(shí)驗網(wǎng)中，宏基站得到了廣泛使用和驗證，部分廠(chǎng)商的微基站得到少量應用，拉遠站（BBU+RRU）因饋線(xiàn)少、適應環(huán)境能力強而頗被運營(yíng)商看好，直放站在TD-SCDMA組網(wǎng)中應用較少。TD-SCDMA基站主設備基本物理參數見(jiàn)表1。! p P" h; S5 c1 _1 o/ w
　　 表1　TD-SCDMA基站主設備物理參數0 p% `5 N* @ R' x8 l
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宏基站是TD-SCDMA RAN系統的重要組成部分，是構建無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋的主要設備類(lèi)型，廣泛應用于市區、郊區、農村、道路等各種環(huán)境。宏基站通過(guò)Iub接口與RNC連接，通過(guò)Uu接口與UE通信。宏基站與外圍設備的連接如圖2所示。

圖2　宏基站與外圍設備的連接8 g; u_; K' q: ~$ o- h
拉遠型基站分為基帶拉遠設備和中頻拉遠設備兩種，其主要區別在于RRU信號在何處與BBU分開(kāi)，基帶處分開(kāi)就是基帶拉遠設備，中頻處分開(kāi)就是中頻拉遠設備，目前實(shí)際應用中以基帶拉遠為主?；鶐Юh設備功能如圖3所示。

圖3　基帶拉遠設備功能
3.2　TD-SCDMA天饋系統+ {- T# M! + |0 _( }
TD-SCDMA天饋系統包括智能天線(xiàn)、饋線(xiàn)、TPA和GPS等，智能天線(xiàn)是整個(gè)天饋系統的核心。智能天線(xiàn)尺寸大、饋線(xiàn)多等也是目前業(yè)界著(zhù)力解決的問(wèn)題，從早期的8目智能天線(xiàn)（高1 347 mm×寬650 mm×深110 mm）到6目智能天線(xiàn)（高1 350 mm×寬506 mm×深70mm），從31根饋線(xiàn)到3根集束電纜，從2個(gè)TPA到1個(gè)集成壓鑄模TPA，其目標都是降低安裝工藝要求，減少站址獲取及施工的難度。天饋系統的實(shí)物照如圖4所示。; X[" {1 M6 a) C, Q

圖4　天饋系統實(shí)物照7 l/ o: b9 p6 [) ]! V' R
4、基站無(wú)線(xiàn)勘察設計
4.1　基站選址勘察
基站選址隸屬無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )范疇，從網(wǎng)絡(luò )預測到工程詳細設計，其結果直接影響到網(wǎng)絡(luò )性能的好壞。選址是否合理，對通信項目建設的經(jīng)濟性和建成后的生產(chǎn)效益，都起著(zhù)舉足輕重的作用，也直接反映了設計質(zhì)量的好壞和水平的高低，是立足通信設計市場(chǎng)的重要因素。選址的主要步驟如下：. d* |, {! b# f6 E0 L
（1）前期針對上述地形地貌進(jìn)行必要的傳播模型校正或選擇適當的傳播模型進(jìn)行模擬仿真；
（2）結合當地經(jīng)濟、人口情況判斷是否具備建站條件，確定是否需要新增基站；8 o$ o' a( j3 s6 V
（3）依據網(wǎng)絡(luò )覆蓋現狀分析是否可以通過(guò)網(wǎng)優(yōu)方式解決問(wèn)題，可以則取消建站計劃；
（4）對于待建站點(diǎn)，應參照典型數據，結合現場(chǎng)地形地物分布，估計能否達到覆蓋效果，確定該站址是否滿(mǎn)足通信需求；0 G/ P1 s) M. E" ]- h! Z$ a
（5）根據現場(chǎng)調查判斷該站址是否滿(mǎn)足工程施工條件；
（6）是否符合通信工藝規范要求；2 Z0 j. F' p; k+ n5 ]! M9 l
（7）確認站址。
基站選址在滿(mǎn)足以上步驟之后，還應注意以下事項：

（1）遠離加油站，至少保證：油量少于50 m?時(shí)間距大于12 m，油量為50～1 000m?時(shí)間距大于15 m，油量為1 000～2 000 m?時(shí)間距大于20 m；
（2）不宜在大功率無(wú)線(xiàn)發(fā)射臺、大功率電視發(fā)射臺、大功率雷達站以及有電焊設備、X光設備或產(chǎn)生強脈沖干擾的熱和機、高頻爐的企業(yè)或醫療單位附近設站；2 （3）站址不應選擇在易燃、易爆的倉庫和材料堆積場(chǎng)，以及在生產(chǎn)過(guò)程中容易發(fā)生火災和爆炸危險的工業(yè)、企業(yè)附近；
（4）基站盡可能避免設在雷擊區；
（5）嚴禁將基站設置在礦山開(kāi)采區和易受洪水淹灌、易塌方的地方；
（6）基站站址不宜設置在生產(chǎn)過(guò)程中散發(fā)較多粉塵或有腐蝕性排放物的工業(yè)企業(yè)附近；
（7）當基站需要設置在飛機場(chǎng)附近時(shí)，其天線(xiàn)高度應符合機場(chǎng)凈空高度要求，并且需經(jīng)相關(guān)部門(mén)批準；2 b. ]' S$ _5 B) Q
（8）高壓線(xiàn)附近設站時(shí)，通信機房應保持20 m以上的距離，鐵塔離開(kāi)高壓線(xiàn)距離必須在自身塔高以上；/ K( |* x; _' m: X
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（9）不同通信鐵塔間距離應保證50 m以上，如果小于50 m，必須要在不同地網(wǎng)間保證三點(diǎn)以上互連。
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4.2　機房勘察設計
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機房?jì)瓤辈靸热莅ǎ?FONT style="FONT-SIZE: 0px; COLOR: #fff">; z. H% a5 P( K$ f0 N1 b- y
●確定所選站址建筑物的地址信息；( |, X1 j+ }7 F# p6 ^+ F! f8 v) g
●記錄建筑物的總層數、機房所在樓層（機房相對整體建筑的位置）；. Q" r, q3 N: ^+ P
●記錄機房的物理尺寸，包括機房長(cháng)、寬、高（梁下凈高），門(mén)、窗、立柱和主梁等的位置和尺寸及其他障礙物位置、尺寸；
●判斷機房建筑結構、主梁位置、承重情況（BTS機柜承重要求≥600 kg/m?，一般的民房承重在200～400 kg/m?，需采取措施增加承重），并向建設單位陪同人員和業(yè)主索取有關(guān)信息；
●確定機房?jì)仍O備區的情況，包括機房?jì)纫延性O備的位置、設備尺寸、設備生產(chǎn)廠(chǎng)商、設備型號；

●確定機房?jì)茸呔€(xiàn)架、饋線(xiàn)窗的位置和高度；
●了解機房?jì)仁须娙萘考笆须娨?、接地、直流供電、蓄電池、UPS、空調情況；
●了解基站傳輸及機房接地情況。
具體勘察需要按照一定的步驟有條不紊地進(jìn)行，勘察步驟如下。2 p/ }/ x9 J1 T# Y: Y- g7 Ww v# r
（1）進(jìn)入機房前，在勘察記錄表格里記錄所選站址建筑物的地址信息。4 g5 D. B; B8 D7 M3 L. [5 O
（2）進(jìn)入機房后，在勘察表格里記錄建筑物的總層數、機房所在樓層，并結合室外天面草圖畫(huà)出建筑內機房所在位置的側視圖。
（3）在機房草圖中標注機房的指北方向，機房長(cháng)、寬、高（梁下凈高），門(mén)、窗、立柱和主梁等的位置和尺寸；其他障礙物位置、尺寸。$ m0 t" _# J, c
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（4）機房?jì)仍O備區查勘：根據機房?jì)痊F有設備的擺放圖、走線(xiàn)圖，在機房草圖標注原有、本期新建設備（含蓄電池）擺放位置；機房?jì)炔渴欠裥枰庸绦杞?jīng)有關(guān)土建部門(mén)核實(shí)。
（5）確定機房?jì)茸呔€(xiàn)架、饋線(xiàn)窗的位置和高度，在機房草圖標注饋線(xiàn)窗位置尺寸、饋線(xiàn)孔使用情況。
（6）在機房草圖標注原有、新建走線(xiàn)架的離地高度，走線(xiàn)架的路由，統計需新增或利舊走線(xiàn)架長(cháng)度。 T3 {: H1 I9 j5 s. k2 {
（7）了解機房?jì)仁须娙萘考笆须娨氲那闆r，對于新建站需明確市電容量和引入位置，并根據典型基站的電源容量判斷是否需要市電增容，在機房草圖標注引入點(diǎn)的位置和引入長(cháng)度。3 L+ `Q2 A# P }! ?( o
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（8）了解機房?jì)冉?、直流供電的情況，對于已有機房，在勘察表格中記錄開(kāi)關(guān)電源整流模塊、空開(kāi)、熔絲等使用情況，判斷是否需要新增，并做好標記，拍照存檔。
（9）了解機房?jì)刃铍姵?、UPS、空調、通風(fēng)系統情況，對于已有機房，在勘察表格中記錄這些設備的一些參數，判斷是否需要新增或替換，并現場(chǎng)拍照存檔。# @* ~, P: Q6 g8 }

（10）了解傳輸系統情況，對于已有基站，需了解現有基站的傳輸情況，包括傳輸的方式、容量、路由和DDF端子板使用情況等。

（11）確定機房接地情況，對于租用機房，盡可能了解租用機房的接地點(diǎn)的信息，在機房草圖中標注室內接地銅排安裝位置、接地母線(xiàn)的接地位置、接地母線(xiàn)的長(cháng)度。7 d# G" f! Y5 b W: a2 J3 }

（12）在機房時(shí)應從不同角度拍攝機房照片，必要時(shí)對局部特別情況（饋線(xiàn)窗、封洞板、室內接地銅排、走線(xiàn)架、饋線(xiàn)路由、原有設備和預安裝設備位置）拍攝照片記錄。6 S. l3 i$ K2 E/ b
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4.3　天面、塔桅勘察設計
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天面和塔桅勘察內容如下。
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●待查勘基站基本信息。

●確認基站的經(jīng)緯度與方位。. W$ i# A$ _0 n4 _+ W P

●樓頂塔桅（桅桿、增高架、樓頂塔等）：了解天面結構；本期天饋的安裝位置、高度、方位角、下傾角；室外走線(xiàn)架路由；饋線(xiàn)方案；初步了解室外防雷接地情況。
●落地塔（角鋼塔、三管塔、單管塔等）：落地塔的位置；本期天饋的安裝位置、高度、方位角、下傾角；室外走線(xiàn)架路由。

●記錄天面勘察內容、拍照存檔。
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●繪制天饋安裝草圖。3 |' E4 }7 ]8 x/ t, M1 C0 ~9 n, W1 F
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●記錄并拍攝室外接地銅排情況。
●拍攝基站所在地全貌。
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　　從勘察內容來(lái)看，天面、塔桅勘察中比較復雜的是樓頂塔桅，需要綜合考慮天面大小、結構、承重，包括天面上已有其他運營(yíng)商的塔桅現狀，以確保足夠的隔離度。樓頂塔桅的勘察步驟如下：/ r. N- _: 6 j7 M% KN5 Yv
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（1）準確記錄勘察時(shí)間、基站編號、名稱(chēng)、站型、經(jīng)緯度、海拔、共址情況、區域類(lèi)型等基本信息；# _1 Q# i. Ip' w
（2）準確記錄新建塔桅類(lèi)型、高度，并在天饋草圖中準確標注塔桅與機房的相對位置；
（3）如果是利舊塔桅，需要記錄原有塔桅類(lèi)型、歸屬、已用與可用平臺高度、可用支架高度與方位角，并在天饋草圖中標注利舊塔桅與機房的相對位置；: `0 r3 Z+ [; X# {( l% Y

（4）記錄本期工程所有天線(xiàn)（包括GPS天線(xiàn)）的安裝位置、安裝高度、方位角和下傾角；

（5）記錄饋線(xiàn)的數量與長(cháng)度、室外走線(xiàn)架的長(cháng)度，并在天饋草圖中標注室外走線(xiàn)架路由及饋線(xiàn)爬梯位置、饋線(xiàn)走線(xiàn)路由、饋線(xiàn)下爬與機房饋線(xiàn)入口洞的相對位置；　

（6）初步了解大樓地網(wǎng)情況，提供給土建部門(mén)，以供參考；! m; k4 P/ B9 ' F5 i
（7）草圖繪制，依照要求，繪制室外天饋草圖，包括塔桅位置、饋線(xiàn)路由（室外走線(xiàn)架及爬梯）、共址塔桅、主要障礙物等，尺寸應盡可能詳細，如屋頂的樓梯間、水箱、太陽(yáng)能熱水器、女兒墻等的位置及尺寸（含高度信息）、梁或承重墻的位置、機房的相對位置等；
（8）自正北方向，每隔30°～60°拍攝基站周邊環(huán)境照一張，不少于6張，應盡可能真實(shí)記錄基站周?chē)h(huán)境，以及新建塔桅、機房位置、主要障礙物的照片，如果是利舊塔桅，需要從不同角度拍攝利舊塔桅及已安裝天線(xiàn)的照片。! `( J2 Y @1 H9 ^* u
4.4　勘察設計輸出) P% n8 S8 T, 6 ]3 V
勘察設計完成之后，需要有詳細的輸出報告，包括兩類(lèi)：一類(lèi)是勘察信息的整理記錄；一類(lèi)是設計圖紙的輸出。' @% ?4 N! h Y; T7 O/ J' w7 zC k
勘察信息一般記錄在專(zhuān)用、規范的表格中，表格基本上涵蓋了基站查勘時(shí)需記錄的全部信息。由于運營(yíng)商和每期工程的要求不同，項目組可根據工程情況進(jìn)行調整和簡(jiǎn)化，在勘察前加以統一規范并報相關(guān)領(lǐng)導及部門(mén)批準和備案。表格類(lèi)型分為兩種。- J3 c" Q# h5 bS
●不共址基站勘察表格：主要用于新建基站的勘察，包括自建、新建、租用機房，在這些機房?jì)葻o(wú)任何運營(yíng)商的基站設備。4 I. lB5 @. u4 [! j) o% ^4 v
●共址基站勘察表格：主要用于原有基站機房的勘察，包括對原有基站擴容、增加基站機柜、改動(dòng)天饋、新上另一套通信系統設備等。0 _( Us3 w/ r, m6 |+ V; {
設計圖紙輸出在滿(mǎn)足通信規范的基礎上，同樣會(huì )根據每期工程的不同作出調整，一般單站需要出4份圖紙：機房設備平面圖、機房走線(xiàn)架圖、室內走線(xiàn)路由圖、天饋安裝走線(xiàn)圖。TD-SCDMA基站機房的布局同一般基站類(lèi)似，需要注意的是TD-SCDMA由于饋線(xiàn)較多，占用走線(xiàn)架空間較多，一般情況下，要求基站設備安裝位置盡量靠近饋線(xiàn)洞。在機房布局中，需要考慮強電區、弱電區、信號區的協(xié)調和隔離。機房走線(xiàn)合理整齊，避免電源線(xiàn)、接地線(xiàn)等對信號線(xiàn)產(chǎn)生不良的干擾。一份典型的機房平面示意如圖5所示。
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　　圖5　機房平面示意
5、小結/ M6 S* Z" ]$ d# A) }
TD-SCDMA基站無(wú)線(xiàn)勘察設計是網(wǎng)絡(luò )建設中的一個(gè)重要環(huán)節，承接網(wǎng)絡(luò )規劃，銜接網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化，對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量和性能的好壞有著(zhù)舉足輕重的影響，應綜合考慮工程在技術(shù)方案和投資經(jīng)濟效益兩個(gè)方面的合理性，不應單純只從技術(shù)方案或從經(jīng)濟效益考慮達到最優(yōu)。