对3G基站建设的探讨

1北京理工大学珠海学院ZHUHAICAMPAUSOFBEIJINGINSTITUTEOFTECHNOLOGY班级学号姓名指导教师成绩题目对3G基站建设的探讨时间2011-12-13随着移动通信事业的不断飞速发展，如何优质快速并且能够更可靠地建设移动通信基站是摆在众多运营商面前的一道现实的难题为了能够满足Jb基站易于选址优质快速的建站要求和易维护低成本高可靠的运行要求，本文对以方舱来实现一体化结构基站作出一番探讨国内3G移动基站建设的现状基站即公用移动通信基站,是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分,是社会信息化发展的重要物质基础。随着手机的普及和3G业务的发展,国内运营商都非常重视基站的建设。截至2008年底,中国移动的基站数量超过30万个,中国联通和中国电信的基站数量也分别超过15万个和10万个。2009年7月22日,工信部通报上半年通信业运行情况时透露,截至2009年6月底,三大运营商完成3G投资约800亿元,总共建设了19万个3G基站,其中中国移动完成4.4万个3G基站建设,中国电信、中国联通完成14.6万个3G基站建设。在2009年4月份召开的移动通信产业高峰论坛上,中国移动提出要在2011年前至少建设16万个3G移动基站,其余两家运营商也提出了相应的发展规划。与此同时,3G基站也遇到重复建设、居民投诉、漫天要价、设备被盗等问题。电信运营商面临着信号质量投诉与基站建设投诉、基站作为公共基础设施建设和未被纳入城市规划的两难困境。随着社会信息化的发展,人们对通信服务提出了更高要求,3G移动基站建设也应该朝高性能、低成本、灵活部署和面向未来等方向发展,以满足用户需要。而传统移动基站建设模式还存在一些缺陷,主要表现在投资审批效率低下、选址规划不切实际、物业补偿协调困难、与公众和媒体缺乏沟通、防盗措施不到位等方面。这些问题得不到及时解决,可能会产生基站建设与应用的危机。建在房顶的移动通信基站欧洲城市地区的基站大部分都位于屋顶。由于受限于站址选址，最早的3G只能选择共站的方式。其目前在房顶上部署基站的情况就如同早晨上班往返列车那样恶劣和拥挤。然而，为满足UMTS的频谱要求，需要新的天线，因此，整个基站站址情况需要重新进行部署。目前，最常用的战略是采用多频天线的解决方案。反过来，这将促进整个欧洲对能够同时支持UMTS2100MHz、GSM900MHz、GSM1800MHz的双频和多频天线的需求。无论使用何种天线，其中必须要解决的是在同一站址中的干扰问题。当工作在不同频段天线的距离很近时，必然会产生RF（射频）干扰，如互调或寄A生产物，这还会导致BTS或B节点的阻塞。发生这种情况最典型的环境是主要频段之间的距离太短，以及天线的物理位置太近。射频干扰往往使得UMTS/GSM基站共址很困难，甚至不可能实现，因此，新的UMTS运营商不得不在原GSM基站附近另选站址，但往往并不理想。那么对于RF来说，其挑战就在于能够在比较恶劣的条件下如何尽量保持最佳性能，与此同时，还要使其在新的站址上占地面积最小。3G移动基站建设的危机分析。技术的迅猛发展要求3G基站建设要做好未雨绸缪的准备。过度竞争的经济环境将加深资源浪费危机电信运营商重组后,重复建设现象并没有消失。重复建设在浪费大量资源的同时也激化了三方矛盾,不利于竞争合作关系的形成和企业本身的发展。同时,部分业主抓住运营商急于建站的心理,借机抬高站址的使用费用,使运营商要2么望而却步,要么忍痛接受。全球经济危机还没有远去,运营商竞争过度所导致的重复建设将加深资源浪费危机。工信部综合规划司副司长刘树苹指出,在3G网络中,基站是最重要的组成部分,所占投资比例在70%左右。而如果要部署和2G网络一样的规模,3G网络在站址选择一项就要花费150亿至160亿元。电信研究规划院专家指出,重复建设使得每建一个基站就要浪费20万元左右。随着3G网络的发展,三大运营商不断扩大基站规模。传统的重复建站模式造成了严重的资源浪费,除去资金上的重复投入外,也造成了土地资源使用的紧张。一直以来,与基站电磁相关的居民投诉、施工纠纷甚至拆除诉讼的案例不断出现。2008年日本移动运营商NTTDoCoMo就因基站辐射问题遭到了兵库县川西市居民的控诉,而不得不拆除了当地车站旁的一座信号基站。电磁辐射是否有害这一问题的成因比较复杂,而没有权威的评断标准,或缺乏必要的沟通引导,都将使问题演变成危机。其次,随着城市化程度的提高,城市规划对基站建设的要求越来越严格。虽然《电信条例》规定了移动通信基站属于城市基础设施,专家学者们也多次呼吁要将基站建设纳入城市规划当中,但是由于传统基站建设审批手续繁琐,延长了建设周期,加大了投资风险。此外,闹市中林立的基站和杂乱的天线对市容市貌有一定的影响,同时也加深了市民们畏惧辐射的心理,不利于基站建设的顺利推进。而这一问题需要协调各方利益,处理不当也会导致危机的爆发。最后,基站设备的频繁被盗,在给电信运营商带来巨大经济损失的同时也损害了企业的品牌形象。2007年,仅中国电信集团公司就发案14万余起,造成经济损失9.7亿元;2008年发案9万余起,造成经济损失5.9亿元。湖南移动湘潭分公司仅2007年,因基站被盗造成的直接经济损失就高达140余万元,许多设备被一扫而空。基站的设备被盗会造成功能缺失,进而引起系统退出服务,最终导致信号不畅、服务质量下降,甚至导致被盗基站所覆盖地区网络中断、完全不能通话。这将引起部分用户对运营商的服务质量不满,损害了企业的品牌形象,某种程度上潜伏着用户退网暗潮,并可能触发法律诉讼和经营危机。如果以上危机得不到及时解决,将会造成运营商的公众形象越来越差,直接影响到发展用户和推广业务,最终将会导致用户流失和企业亏损。由于对3G基站选址的各种限制，包括其还必须严格满足WCDMA网络规划的各项要求，使得欧洲3G运营商对基站RF的精密度和灵活性提出了更高的要求。首先，最重要的就是对天线性能的要求。为确保蜂窝与蜂窝之间的干扰最小，3G的天线不仅在选址上要准确，而且还要尽量减少体积，提高收发信功能和满负载运行能力。根据以往部署移动通信网络所遇到的挑战，可以预见3G网络的部署可能遇到的问题，欧洲的3G网络规划也正在着手解决这些问题。在这些挑战当中，灵活性似乎是最基本的目标，但这已经需要涉及到几种最前沿的RF技术——尤其是在控制蜂窝的尺寸、形状、方向以及功率这几方面。为了弥补CDMA收发信的方式以及经常不能选择最佳站址的缺点，就要求天线具有各种各样的倾斜角。甚至，还需要有远程控制的功能，这将通过通信协议与后台的网络管理中心相连接。这与上世纪9年代对天线倾斜度进行控制以适应GSM网络初建时所遇到的困难相似。与此同时，对于大多数欧洲的3站址来说，塔顶放大器的需求也是迫在眉睫。这些塔顶放大器能够放大从终端来的上行信号，从而减少馈线和共站组件的信号损耗，并减少系统噪声，通过提高单元大小从而提高灵活性。然而最大的需求还在于对下一代小型化和分量轻组件的需求。那么，这种需求又回到了对灵活性的要求上了——放大器的增益范围要宽些以及更多的双频和多频可选解决方案。出于这些考虑，那么天线的选择范围也要求更宽一些。在一些十分拥挤的站址上，还需要天线分离滤波器，以便使用单馈线同时支持2G和3G的频段。大多数欧洲的运营商把这种方式看成是不得已的选择，因为这种方式缺点很多，比如，提高衰减、产生互调的危险、系统冗余度降低以及对不同业务之间的隔离度下降。最后，对天线孔径的选择范围也要求更广。例如，在GSM网络中，65度角就可以满足要求，但在WCDM网络中为减少相邻单元之间的干扰，9度、45度甚至30度的孔径都可能被用到。因为这些可以允许WCDMA网络规划者打破蜂窝网的对称模式，并且把蜂窝单元之间的干扰降低到最低。3从高覆盖到高容量的转变欧洲运营商从原来的由覆盖驱动到容量驱动的战略转变对RF提出了更大的挑战。最近的一份调查报告显示，2003年底到2004年底欧洲的3G用户增长了10倍。这就意味着UMTS的运营商将继续在主要城市加大3G网络的覆盖并提高网络容量。因为，这些地区是运营商最大的潜在收入来源，也是运营商可能受到语音容量挑战最大的地区。然而，现在的3G运营商更多的是依靠2.5G技术EDGE来弥补在主要城市中心之间存在的覆盖空隙，随着越来越多的GSM用户转移到UMTS上，这种方式将会变得越来越行不通。随着覆盖战略从城市中心向外扩展，可以看到，大功率天线系统以及3G塔顶放大器将有助于更大范围的覆盖。然而，从长远来看，还会存在更多的挑战。分析师预计在2004年底到2009年底，欧洲的3G用户将增长50倍。到时候这样的用户规模将与目前的GS用户规模基本持平，而达到这种用户规模所需要的时间仅仅是GSM达到这种规模所需时间的一半。这就对欧洲3G网络规划者以及RF提供商提出了更为严峻的挑战。与此同时，3G用户增长的驱动力主要来自GSM网络用户的转移。为满足这种快速增长的容量需求，尤其是在一些站址资源十分匮乏的主要城市，将是3G网络规划者的长期问题。很明显，提出的解决方案需要更先进的基站RF技术。这些先进的解决方案几乎都需要建立在两种基本因素上：更先进的混合天线解决方案（包括有源天线和无源天线）以及更高的智能化和更强的控制能力。然而，目前的天线都是无源的，很明显，现有的天线需要加入有源RF组件，比如低噪声放大器、多滤波器和过滤器，以及更强的控制功能。同样地，还需要在天线内设置更多智能化、以及可调和可控的天线辐射参数。其底线是能为网络规划者提供更高的灵活性。在过去的一段时间内，WCDM网络仿真工具也有很大的提高，这将有助于最终产生更动态和智能化的网络管理战略，并且有可能最终实现所谓的“动态天线性能控制”。这里，有源和无源天线组件的各种参数也可以依照仿真工具的要求准确地加以调整，这样在闭环实时环境中也可以进行修正。随着人们对环保越来越关注，这使得移动通信运营商在寻找合适的站址也变得越来越困难，建设成本也不断升高因此要加快移动基站建设新技术的开发，改变传统的建站模式，适应容量大安装简便覆盖成本低等要求的网络发展新形势，满足通信设施一体化结构，稳定可靠等特点的各种环境新要求。