通信基站建设最优投资标准化探讨

2015-11-21张洁

石家庄职业技术学院学报 2015年2期

关键词：铁塔机房基站

张洁

（河北建筑设计研究院有限责任公司总工办，河北石家庄 050051）

通信基站是实现通信的基础，只有通信基站达到一定的数量，才能实现网络信号的全覆盖和高强度.而通信基站的建设方案和投资费用又对通信基站的质量起着一定的作用.本文在分析影响通信基站建设因素的基础上，试图得到建设的最优标准化投资方案.

1 通信基站建设概述

通信基站建设以满足网络覆盖为目标，基站配套建设的投资主要包括通信铁塔（含基础）、自建或租赁机房以及市电引入等.在确保网络需求的前提下，合理确定铁塔、机房以及市电引入的建设类型和投资费用是移动通信基站建设投资方案需要解决的核心问题.

移动通信基站建设的传统建站模式多以52m四角地面铁塔为主，部分基站因场地限制采用地面单管塔或三管塔建设类型.移动通信建设的楼顶基站，多采用楼顶四角塔或工艺塔，并辅以少量简易钢结构支架或楼顶贴墙抱杆的建设类型.传统通信机房一般采用自建或租赁方式，考虑扩容因素，最初自建机房建筑面积通常为32.5m2.通信基站外电源多采用交流电引入方式，按照路由敷设方式的不同，分为地埋、架空和沿墙三种类型.

2 通信基站建设费用调查

2.1 通信铁塔投资费用调查

通过对中国联合网络通信有限公司河北分公司铁塔招投标定价相关信息和资料的调查得知，一般铁塔招标计价方式是按照不同铁塔类型，分别以设计重量为基数进行单位综合计价；单管塔按照单位延米进行综合计价，也能折算为单位重量进行计价［1］.调查中的部分代表性通信基站塔桅结算情况见表1.表1显示，不同塔桅类型的投资费用差别较大.在满足同等天线挂高的工艺条件下，铁塔投资费用从大到小为：单管塔、四角塔、三管塔、楼顶四角塔、地面H杆、楼顶简易支架、贴墙抱杆.铁塔建设方案是影响基站投资的重要因素之一.

表1 代表性通信基站塔桅结算情况

2.2 铁塔基础投资费用调查

对中国联合网络通信有限公司河北分公司几年来的基础设计图纸和现场调研得知，通信基站铁塔基础一般采用筏板大开挖或桩，其设计类型和工程量主要取决于基站的周边环境、地质情况及基础上部塔身荷载等因素.通信铁塔基础招标通常以基础所含混凝土单方报价为基数进行综合定价.部分代表性类型的通信基站基础工程结算费用见表2.

表2 基站基础工程结算费用

不同铁塔类型的基础即使在同等地质条件下投资费用也存在一定的差异.传统四角铁塔的跟开较大，通常采用四个独立基础（或桩基础）与四道连系梁相组合的形式；而三管塔和单管塔的跟开相对较小，基础设计一般为筏板或单桩形式，基础工程量相对较小.当然，基础设计受外界因素影响较大，其设计类型和工程量具有很大的不确定性.

2.3 通信机房投资费用调查

通信基站的自建机房常采用单位建筑面积报价的招标定价方式，租赁装修改造机房采用预算计价.砖混机房投资费用随着建筑面积的不同而变化，租赁机房投资取决于装修改造的工程内容和工程量大小.采用室外设备可节省机房投资.因此，在满足通信工艺要求的前提下，最大程度地减小机房面积以及改用室外设备，将明显节约机房建设的投资费用.

2.4 市电引入投资费用调查

通信基站供电方式有交流引入和直流远供两种.影响投资的因素主要是电缆敷设方式和电源引入点与基站之间的距离.个别基站因没有电源引入点，需要新建并安装变压器，其投资费用将大幅度增加.直流远供方式就是拟建基站电源引入附近已经开通的原有基站的直流电源.当新建基站和原有基站距离较近时，考虑直流远供接电引入方式.一般情况下，市区的交流电源引入点较近（约100m），交流引入更经济合理；而山区或野外，一般交流引入点较远，有的甚至几千米，采用原有基站的直流远供方案相对经济.

几个代表性基站市电引入投资费用情况见表3.

表3 市电交流引入费用表

由表3可知，地埋或架空电缆敷设方式比沿墙电缆敷设方式造价略高.合理选取电源引入的路由距离和敷设方式是控制市电引入投资费用的关键.

2.5 各项费用调查汇总

调查基站的结算费用汇总情况见表4.

表4 基站建设投资费用汇总表元

通信铁塔和基础的投资费用占比较大，且两者投资具有一定的关联性.所以，应将此费用重点论证.传统52m四角铁塔不是一种投资经济的铁塔类型.相比而言，三管塔因用钢量小，占地范围不大，铁塔和基础匹配后成本增加不明显，综合考虑相对经济.楼顶简易支架和贴墙抱杆借助建筑物高度，既能满足天线覆盖要求，又能达到投资经济的效果.

在满足网络覆盖的条件下，通过对原有基站建设方案进行优化，针对不同的网络规划场景，确定出投资最优的经济型方案，有着相当大的投资节约空间和潜力.

图1 通信基站建设的影响因素

3 影响通信基站建设投资的主要因素

在通信基站建设时，根据不同的网络覆盖场景，确定出与之相对应的投资最优的经济型方案，形成标准化理论建站模式，并指导通信基站建设实践是必要的.

一般的通信基站建设主要包括铁塔、机房、市电三部分.详细情况如图1所示.

通过对以上七个代表性基站的分析研究认为，通信基站建设的主要影响因素是：塔体高度、塔体类型、机房建筑面积、市电接入方式、市电路由距离、共建共享情况.

进行基站设计时应尽量做到：降低塔体高度，依据场景择优选择塔体类型，减小建筑面积，择优选取引电方式，优化路由距离，优先采用共建共享资源.

4 最优投资方案确立

常见的场景类型划分见表5.根据不同场景类型可以建立不同的投资最优标准化方案.

表5 基站建设场景类型划分

4.1 标准化方案一

本方案针对共建共享的通用场景.

在通信网络建设中，建设单位应首先贯彻落实国家和政府有关部门关于电信基础设施共建共享的相关政策，加强与其他运营商的合作，在站址、机房、铁塔配套等方面积极采用共建共享模式，加大共建共享力度.通过各运营商之间的基站共建和资源共享，可以极大地降低总体投资成本，避免重复建设和资源浪费.中国联合网络通信有限公司河北分公司通过采取通信光缆敷设与市电引入电缆敷设同路由施工，不同网别通信配套设施共用，以及利用原有铁塔进行搬迁或改造，达到了节约投资和提高资源利用率的效果.

4.2 标准化方案二

本方案针对市区及各县城区场景.

优先采用楼顶抱杆.城区边缘以及建筑物高度较低或建筑物稀疏时，优先采用12m以下楼顶支架；尽量租用原有机房（或自建楼顶彩钢板房），优先选用电缆沿墙敷设的交流引入供电方式.该方案改变了以往习惯于在地面上建设投资相对较高的单管塔或三管塔的做法，也避免了在楼顶上随意建设四角铁塔或工艺塔的做法，投资成本大幅度减少.

4.3 标准化方案三

本方案针对平原农村乡镇及公路干线场景.

优先采用42m以下地面三管塔，尽量减小机房建设面积，推行“将通信设备布放在通信铁塔平台上”而取消机房投资的建设方案，根据电缆敷设的难易程度和路由距离，合理选用交流引入或直流远供的电源接入方式.该方案以相对经济的三管塔代替四角塔；同时降低铁塔高度，既能满足天线挂高的网络覆盖需求，又节省了投资.

4.4 标准化方案四

本方案针对山区农村及乡镇场景.

优先采用20m以下地面单管塔、拉线塔、H杆等塔桅形式.推行“将通信设备布放在通信铁塔平台上”的建设方案，或者采用自建砖混机房，利用构造柱承重结构安装机房顶简易支架的建设方案，考虑到山区外界电源引入点较远，优先选用直流远供接电方式.该方案中，地面简易单管塔架、H杆、机房顶支架的投资成本都不太大，可根据现场实际情况灵活使用.同时，因能充分利用山顶地势的高度来建设铁塔，间接满足了天线挂高的要求，改变了以往建设大塔的做法，从而降低了基站的投资成本.

4.5 标准化方案五

本方案针对有环境规划要求的场景.

优先采用35m以下美化灯杆的地面建设模式，见图2；或者采用楼顶隐蔽型美化天线的简易构筑物模式，推行室外机柜设备的无机房建设方案，依现场实际情况，合理选用交流引入或直流远供接电方式.由于现代城市的规划发展，市区空间利用资源越发狭窄，此方案实现了通信铁塔与周围环境的协调性要求，投资成本比50m单管塔或三管塔有大幅度降低.

图2 35m以下美化灯杆模式

4.6 标准化方案六

本方案针对协调困难的居民聚集区场景.

选择性地考虑采用一体化快装移动基站的模式，即基础采用预制混凝土配重、铁甲机房以及单管或桁架塔桅的一体化组合形式，见图3.市电选用交流引入的供电方式.此建站模式虽不算最经济，但可快速建站，随时拆装，且能重复利用，效率大大提高.

图3 一体化快装基站模式

5 通信基站建设最优投资标准化选择的意义

将共建共享纳入设计规划的首选方案，可大幅度节约通信建设的成本和资源.中国联合网络通信有限公司河北分公司租用其他通信商基站的数量不断增加，且与市政公司、广电局及房地产等单位进行城市管道、铁塔及房屋信号线布置的建设合作，施工时均优先考虑方案一.

经过和传统建站模式的比较和测算，标准化方案节约了投资费用，各类型方案节约程度见表6.

表6 同一场景下标准化方案投资和传统投资比较

通信基站选址人员依照标准方案操作，减少了选站的随意性；设计规划人员参考标准化方案，提高了工作效率；施工人员参考标准化方案，缩短了建设工期.标准化方案作为不同场景下的经济型投资方案，得到了各级领导的高度重视，网络建设部门也将此方案作为节能减排的措施在中国联合网络通信有限公司河北分公司通信基站建设中进行了推广.