淺談面向4G移動(dòng)通信的車載一體化基站設(shè)計(jì)

李宏偉 李榮海

【摘要】 該文介紹了一種將車載、機(jī)房、塔桅、天饋線為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度高，重量輕的新型基站。

【關(guān)鍵詞】 架構(gòu)式 高減震 抗傾覆 耐變形 創(chuàng)新型 塔桅

2013年12月份， 工信部正式向國(guó)內(nèi)三大電信運(yùn)營(yíng)商發(fā)放TDD（TD-LTE）牌照，它標(biāo)志著我國(guó)通信行業(yè)4G商用的大幕已經(jīng)拉開(kāi)。3G開(kāi)啟了互聯(lián)網(wǎng)與通信的時(shí)代，4G將實(shí)現(xiàn)兩者徹底的融合。4G的發(fā)展不像3G時(shí)代漸進(jìn)式的發(fā)展而是爆發(fā)式的。伴隨通信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，還將引發(fā)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品品類的極大豐富和發(fā)展，移動(dòng)視頻、移動(dòng)閱讀、移動(dòng)游戲等方面都將迎來(lái)爆發(fā)式發(fā)展。4G給用戶帶來(lái)了更好的消費(fèi)體驗(yàn)，網(wǎng)速更快、更流暢，但移動(dòng)視頻等也引爆數(shù)字洪水，每一個(gè)客戶的帶寬比3G時(shí)代要高30-40倍。為此，我公司開(kāi)發(fā)了面向4G移動(dòng)通信的車載一體化基站，集成車載、機(jī)房、塔桅、天饋線為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度高，重量輕。滿足快速安裝、靈活調(diào)配、及時(shí)優(yōu)化、應(yīng)急通信、重復(fù)使用的網(wǎng)絡(luò)建站需求。

一、車載一體化基站

1.1 車載架構(gòu)式一體化基站集成設(shè)計(jì)

車載一體化基站由天饋線快速升降系統(tǒng)、通信塔桅升降系統(tǒng)、高強(qiáng)度節(jié)能機(jī)房系統(tǒng)、一體式車載系統(tǒng)等組成，集成為車載一體化基站。車載一體化基站建站過(guò)程簡(jiǎn)單，首先將車載一體化基站運(yùn)至基站現(xiàn)場(chǎng)，自裝卸的四只水平腳支撐展開(kāi)，再調(diào)節(jié)自裝卸水平撐腳的位置，使基站放至地面上并保持水平狀態(tài)。啟動(dòng)塔體升降系統(tǒng)、天饋線快速升降裝置，將塔體上升至運(yùn)營(yíng)商所需高度，通過(guò)天線遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)調(diào)整天線的俯仰角及方位角等參數(shù)，達(dá)到合適位置后基站即可開(kāi)通投入使用。

1.2 高減震、抗傾覆車載系統(tǒng)的研發(fā)

為了避免通信設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中因?yàn)榈缆奉嶔ぎa(chǎn)生的震蕩。機(jī)房?jī)?nèi)組合使用抗震框架和減震器?？拐鹂蚣芡ㄟ^(guò)有限元強(qiáng)度分析，嚴(yán)格的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，抗震框架為軋制成型多重彎曲框架結(jié)構(gòu)，框架內(nèi)部中空，與傳統(tǒng)的鋼制框架相比，重量減輕20%，剛性提高40%，將車輛在行駛過(guò)程中，由于道路顛簸引起的振動(dòng)最大降低約20%。通過(guò)高強(qiáng)度的抗震框架，實(shí)現(xiàn)了能夠?qū)崿F(xiàn)承受顛簸能量的框架。減震器內(nèi)設(shè)置了能吸收能量的特殊高衰減橡膠，能有效的吸收沖擊和隔離震動(dòng)。無(wú)論振動(dòng)大小，都能高效的發(fā)揮衰竭功能。

1.3 耐變形創(chuàng)新型防水機(jī)房研制

為了滿足車載基站行駛過(guò)程中和停放使用時(shí)的安全，降低機(jī)房的變形，保證車載基站在4級(jí)公路正常行駛和低速越野行駛時(shí)正常工作。通信機(jī)房立柱采用鋼板一次成型設(shè)計(jì)，基站車載平臺(tái)、機(jī)房框架、機(jī)房墻體采用整體連接結(jié)構(gòu)，大大提高機(jī)房的耐變形性。機(jī)房板材采用高強(qiáng)度壓鋼隔熱夾芯板，地板采用隔熱防靜電地板，并與機(jī)房艙體一體化連接，確保在較大顛簸路況、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和地震時(shí)通信設(shè)備安全。

二、 國(guó)內(nèi)外同類研究情況

為了滿足4G大規(guī)模建設(shè)對(duì)基站的需求，即減少占地、快速安裝、靈活調(diào)配、及時(shí)優(yōu)化、應(yīng)急通信、重復(fù)使用的需求。目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)已有應(yīng)急通信車的應(yīng)急通信系統(tǒng)方案。該方案主要是在應(yīng)急通信車內(nèi)加載BTS天線設(shè)備，用于因重大活動(dòng)廣泛聚集（如奧運(yùn)會(huì)、大型戶外晚會(huì)等）或突發(fā)事件造成某地域通信中斷（如某地區(qū)移動(dòng)天線塔臺(tái)損壞）等非常規(guī)狀況。

應(yīng)急通信車一般選擇中型貨車或者中型客車底盤（如奔馳、沃爾沃等），頂部加裝專用車載頂置空調(diào)，底部加裝液壓平衡裝置，空調(diào)提供通信設(shè)備所需的，液壓平衡裝置裝在應(yīng)急車底部，這個(gè)是因?yàn)閼?yīng)急車天線的覆蓋范圍和信號(hào)強(qiáng)度與天線的位置和角度關(guān)系很大，必須要盡可能平穩(wěn)。缺點(diǎn)：

1、應(yīng)急通信車的天線高度一般在10m以下，覆蓋范圍小。容量和相應(yīng)的GSM/CDMA普通基站類似。

2、應(yīng)急通信車費(fèi)用昂貴，價(jià)格在100～300萬(wàn)元，難以大規(guī)模采用。

我公司突破了應(yīng)急通信車天線掛高和價(jià)格昂貴的不足，研制的車載一體化基站，集成車載、機(jī)房、塔桅、天饋線為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度高，重量輕。塔體和塔體之間有橡膠密封圈進(jìn)行密封，塔體之間的運(yùn)動(dòng)非直接接觸，保證了桿體表面的防腐能力、防水防沙性能好，防腐能力強(qiáng)。

三、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)有的基站，饋線、天線都必須在塔桅完成升降固定之后，才能采用汽吊、人工登高作業(yè)方式安裝，費(fèi)時(shí)費(fèi)工不安全。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了車載一體化基站集饋線快速升降機(jī)構(gòu)，塔體升降與饋線安裝同步，實(shí)現(xiàn)天饋線集成同步升降和精確定位，不用大型吊裝設(shè)備和登高，比現(xiàn)有天饋線安裝節(jié)省時(shí)間90%以上，真正實(shí)現(xiàn)了基站快速安裝和基站資源的共建共享。

參考文獻(xiàn)

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