一、产品概述：

随着三大运营3G网络的大规模化建设，基站建设将占总网络建设中的投资和工作量达50%以上，新增基站的选址、节电降耗、快速建站将是三大运营的主要而又艰巨的任务。针对这种情况江苏荣联在2007年就进行了光纤拉远分布式基站户外机柜一体化解决方案的研究工作，通过和大唐移动的合作，于2009年在中国移动TD-SCDMA布网建设中进行大量的使用，取得非常好的效果，特别是通过在杭州、宁波、上海市等城市使用的经验在选址、节能降耗、快速建站有明显的优势。

二、产品优势

1、占地面积小建站选址容易

基站占地面积大约0.5平方米左右，是原来传统基站占地面积的1/20，整个基站只有850*600*1000（宽*深*高），这样就可能非常容易在大楼顶上，道路两边、小区绿化带中安装。不需要专用地块进行建站。

2、节能降耗

户外一体化光纤拉远机柜基站系统温度控制方案采用三种方式，一种为小功率专用空调，第二种为热交换器、第三种为强排风扇，可根据安装当地的常年环境温度进行选择，比原来2G机房基站的能耗大大降低，从我们的统计来看整体基站的总能耗只有原来2G机房基站的20%。

3、建设基站速度快

由于户外一体化机柜基站采用了集成式安装方式，机柜内部全部集成了电源模块、空气调节系统、防雷防盗系统、光纤及数字配线系统、远程监控系统，直流备用电源系统以及BBU主设备等进行全部集成并进行工厂化生产安装，基站运到现场即可安装使用，节约了大量的现场施工成本和时间，减少设备故障率。

三、产品原理

3G拉远户外机柜主要有防风雨,防盗,高集成度的金属机柜壳体和内部设备 (BBU、 交流 / 直流电源 , 配电和布线 , 远程监控 , 温度控制 , 光纤线缆管理、直流电源等等 ) 组成。主要安装在住宅小区、工业开发区、农村行政村、室内移动信号覆盖、高铁地铁沿线，网络优化等为用户提供3G网络覆盖。

 

图1：3G光纤拉远户外一体机柜基站室内外覆盖组网示图

3G拉远户外一化机柜基站由主设备（BBU）、交直流电源系统、温控系统、环境监控系统、配线系统等组成。

 

图2：机柜基站系统机柜内示图

1.      BBU设备

机柜内集成了紧凑型BBU（2U-4U），强大的组网能力，支持HSPA、MBMS、高速覆盖，软件平滑升级支持HSPA+。

2.      交直流电源系统

交直流电源系统由交流输入、交流防雷、交流分配、AC/DC、直流分配、直流防雷、备用蓄电池等组成。它为BBU设备、RRU设备、环境监控、空调、照明灯等提供电源保证。

3.      集中监控系统

      自动监测户外机柜内的环境温度、湿度、防火、防盗、防水等状况，配合空调、热交换和强排风扇控制，完全可以实现远程无人值守。通过监控中心对信息进行记录和处理，同时也实现了办公自动化。

4.      温控系统

本机柜温控系统主要采用工业机柜专用空调、热交换器、强排风扇对机柜内设备提供环境温度保证。通过专业的风道设计，根据当地常年环境的数据来选择不同的温控系统，从而保证柜内BBU设备能正常工作。

5.      配线系统

光纤数字配线模块

     该机柜内根据实际需求，提供了各种的配线方案。包括：光纤配线系统、电源线配线、数字信号线配线等系统。

 

 

  图3：3G户外一体化机柜基站内部结构图

 

四、产品特点和创新性

1.      多种温湿度控制方案

l  采用双层保温结构。夏天能防太阳辐射产生的热量，冬天能防风雨带走能量，使能耗降至最低水平。

l  为保证不同的气候条件下BBU能正常工作，机柜采用多种温控方案：根据使用地区的常年环境温度数据选择不同的基站内温度湿度控制方案，根据所安装设备的散热方式和不同的温控方案，采用合理的的风道结构设计。

l  利用专业的电子设备热控分析软件（ICEPAK）进行热结构设计。

2.      高防护等级

   空调型、热交换器型、风扇强排型户外一体机柜基站采用全密封设计，舱门装有密封条，电缆引入部分涂有密封胶，风扇型进出风处采用高效的过滤装置。防护等级达IP55。

3.      抗腐蚀性设计

机柜主体材料采用镁铝合金（或不锈钢、镀锌钢板），机柜表面采用专业室外粉末喷涂，抗太阳紫外线的辐射、抗风沙雨雪的摩擦和耐腐蚀性能优良。户外使用寿命达15年。

4.      EMC电磁兼容性防护

舱门采用EMC密封条，先进的接地设计（机柜导电区域任意两点间的电阻小于0.1欧）。因此具有极佳的电磁兼容性，可提供有效防护电磁干扰。

5.      机械防护设计

     箱体坚固的框架结构、无缝表面设计及采用户外防盗锁，使得机柜免受人为破坏、地震和其它损坏行为的影响。

6．节能降耗

3G户外一体机柜基站系统体积小，BBU主设备功耗低可根据日夜用户数量变化加减主电源模块。机柜根据不同的环境设计选择不同的温度控制系统，功耗可从600W到60W调节，专业工业空调、热交换及强排风扇均可根据即时主设备温度情况进行变频调速，同时通过系统自带温度控制软件和网络接口可进行远程温度控制和功率调节来达到节能降耗的目的。

 

五、基站温湿度环境降温方案和节能比较

为了适应3G户外一体机柜基站系统在高温高湿度环境下基站的正常运转，我们用空调型机柜基站系统进行测试，并按宁波地区常年夏季为对象设定室外环境温度为35℃，湿度95%的情况下进行测试，本次测试采用EC06工业户外空调，功率600W，户外一体机柜基站功率为200W。空调温度设定开启停止范围及测试中心点温湿度和平均功耗见下表：

 

图4：基站空调设定开启停止温度分别为45℃和35℃基站内中点温湿度及功耗曲线图

 

结论：通过测试我们认为空调型的基站将机柜内设定温度在开启点设在45℃，停止点设定35℃，既能满足主设备BBU的正常温湿度工作环境，平均能耗最低。以此可以在其它降温系统也可采用同样的方式进行设计。

六、应用案例

3G分布式光纤拉远户外一体机柜基站从2008年开始进行现场应用测试，结果表明达到预期的设计要求，2009年在上海、杭州、宁波等地大规模应用得到用户的好评。

特别在杭州湾跨海大桥TD-SCDMA覆盖，上海东方电视台地区覆盖，上海世博会场馆地区3G覆盖，通过一年多的使用，用户满意。

 图5：上海东方电视台楼顶上TD-SCDMA现场覆盖图