極簡站點創(chuàng)新改造方案探究和應用

【摘 ?要】為了進一步節(jié)能減排，降低OPEX投資，東莞電信在技術和管理兩方面進行探索。技術上通過優(yōu)化站點組網(wǎng)形態(tài)、減少站點主設備等方式，從而改變鐵塔產(chǎn)品收費規(guī)則，達到節(jié)省電費和節(jié)省租金的目的;管理上通過節(jié)能改造新模式，快速啟動項目，從而整體降低東莞電信OPEX投資。該方案經(jīng)過實際驗證測試，能夠降低站點OPEX投資25%以上，達到降低OPEX的目的。

【關鍵詞】極簡站點;降本增效;OPEX;節(jié)能減排

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2019.12.015 ? ? ?中圖分類號：TN929.5

文獻標志碼：A ? ? ?文章編號：1006-1010（2019）12-0079-05

引用格式：黃彬，莫景善. 極簡站點創(chuàng)新改造方案探究和應用[J]. 移動通信， 2019，43（12）： 79-83.

Research and Application of the Innovation and Transformation Solution of the Ultra-lean Site

HUANG Bin， MO Jingshan

（Dongguan Branch of China Telecom Co.， Ltd.， Dongguan 523000， China）

[Abstract]?In order to further save energy and reduce emissions， thereby reducing OPEX investment， Dongguan Telecom has explored both technology and management. Technically， through optimizing networking form and reducing main equipment of sites， the charging rules of tower products are changed to save the electricity costs and rents. In management， the project is started quickly with the new model of energy conservation， thereby reducing OPEX investment of Dongguan Telecom. The actual tests demonstrate that the proposed solution reduces the OPEX investment of the site by more than 25%， and hence effectively achieves the goal of reducing OPEX.

[Key words]ultra-lean site; cost reduction and increasing efficiency; OPEX; energy conservation and emission reduction

0 ? 引言

隨著5G的引入，OPEX將大幅增長。5G設備比4G設備的功耗增長明顯，同時新增機房天面租賃需求、電費和租金都面臨增長，運營成本壓力巨大。所以在5G時代，節(jié)能增效是其中一個重要課題。華為針對此類情況提出CL極簡改造優(yōu)化方案，利用L800反向收編C網(wǎng)，共用主設備、共用配套來節(jié)約機房，同時開展改造前評估及改造后優(yōu)化，以保證C網(wǎng)、L800質(zhì)量不下降。

1 ? 極簡站點方案探究

CDMA網(wǎng)絡存在BTS3900老舊設備耗電高，而且BTS必須安裝在室內(nèi)機房;基站的運營費用中，設備電費和空調(diào)電費占比很大;鐵塔租金也因為BTS無法搬離機房，無法降低。

東莞電信計劃通過三步走來完成節(jié)能減排的目標。

1.1 ?CDMA老舊設備改造

LTE現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)是三個頻段L800+L1800+L2100，CDMA系統(tǒng)是800M頻段，華為提供的改造方案是通過現(xiàn)網(wǎng)L800開通CL800雙模，使老舊設備下電達到節(jié)省電費的目標。項目應用方案如圖1所示：

圖1 ? ?項目應用方案示意圖

雙模改造的具體步驟如下：

（1）CDMA BTS退網(wǎng)，將BTS3900設備下電，CDMA業(yè)務轉(zhuǎn)移到DBS3900;

（2）CDMA 1X和DO板、主控板移入LTE BBU3900，重新配置數(shù)據(jù);

（3）新增UBRI單板，此單板用作CRPI的擴展板;

（4）利舊原C網(wǎng)傳輸，連接到BBU3900的CDMA主控板;

（5）直放站改造（可選），如果原CDMA基站下掛直放站，需要改造;

（6）網(wǎng)絡參數(shù)規(guī)劃，CDMA和LTE共RRU，發(fā)射功率需要調(diào)整;

（7）數(shù)據(jù)制作及加載，重新制作的腳本數(shù)據(jù)加載;

（8）功率匹配等網(wǎng)絡優(yōu)化，網(wǎng)絡測試確保CDMA和LTE用戶體驗無差異。

改造的過程中有兩個問題需要關注：（1）原CDMA下掛的直放站，通過直放站現(xiàn)場實測，在覆蓋已經(jīng)改善的情況下，進行直放站的關?；蛘呃fCDMA的RRU進行直放站業(yè)務的遷移。（2）LTE的RRU發(fā)射功率是50 W，而有些站點已經(jīng)使用了40 W，CDMA的老RFU使用的是20 W，需要進行功率適配。

1.2 ?CRAN改造

改造前為DRAN機房，改造后變?yōu)镽RU拉遠機房，BBU放入了CRAN機房集中化。改造前需要注意光纖的準備情況。改造過程中，使用中轉(zhuǎn)BBU，降低基站業(yè)務退服時長。以下為判斷改造優(yōu)先級的幾個主要因素，圖2為流程示意圖：

（1）是否為獨享站點（含自有獨享站、鐵塔租賃獨享站兩種），獨享站點比較容易達到關空調(diào)、退租機房的目標，因此獨享站優(yōu)先改造。

（2）是否有家寬或者專線設備，如果沒有家寬或者專線設備，空調(diào)易關、塔租易退。

（3）是否為高電費、高租金站點，高電費、高租金站點優(yōu)先改造。

（4）5G按照CRAN建設后，前傳資源已具備，可以快速支撐CRAN改造，5G已經(jīng)進行CRAN改造的站點優(yōu)先改造。

（5）前傳資源是否具備，如果具備前傳，可以優(yōu)先改造為CRAN機房。

（6）CRAN機房的配電、散熱、空間、傳輸?shù)仁欠褚呀?jīng)準備好，已準備好的優(yōu)先改造。

1.3 ?全室外化改造

考慮到CRAN改造后，機房已經(jīng)搬空，這個時候機房及相關配套就比較浪費。華為OPM200全室外化刀片電源，可以掛墻、掛抱桿，適合全室外化站點改造。室外化改造需要考慮如下幾個方面的問題：

（1）“全室外刀片式電源”支持站點所有制式RRU供電;

（2）工作溫度，滿足室外-40 ℃～50 ℃環(huán)境溫度;

（3）備電能力，滿足備電時長3小時;

（4）告警監(jiān)控，支持AC掉電、交流避雷器故障、一次下電、蓄電池下電、電池回路斷開、鋰電池保護、鋰電池故障、鋰電池不在位等告警;

（5）設備防雷，交流輸入及直流輸出口均內(nèi)置防雷器，實現(xiàn)10 kA～20 kA的防雷能力，不需要外加防雷措施。

2 ? 極簡站點方案應用效果

2.1 ?實施效果

根據(jù)以上三步，通過實測發(fā)現(xiàn)，主設備電費和空調(diào)電費下降，機房騰空，鐵塔服務費下降。真正地做到站點極簡，從原來的機房重資產(chǎn)變成了室外化站點。關閉老舊設備和空調(diào)，初步達到了節(jié)能減排的目標。

2.2 ?節(jié)能收益

鉗流表是測試電流的常用儀表，現(xiàn)網(wǎng)一般采用的鉗流表是FLUKE 345，因為FLUKE 345可以自動進行鉗流數(shù)據(jù)的記錄，免去了人工讀數(shù)的成本。

（1）測試點。在基站-48 V的電源輸入口進行電壓和電流的測試，如果基站設備本身不是-48 V供電，則電壓和電流測試點應該在-48 V供電設備的輸出口進行測試。

（2）數(shù)據(jù)記錄。配置好基站后，可以連續(xù)測試基站的電流和電壓，一般至少持續(xù)測試一天或者N天，間隔固定時間讀取基站的電流值。如果采用FLUKE 345，設置好時間讀取電流表值的間隔后，如5分鐘，儀表會每5分鐘自動記錄一次電流值。

（3）功耗計算。將鉗流表記錄的電流值導出后取平均值，基站的功耗=電流×電壓。

（4）電流表測試。電表測試是在機房內(nèi)的電源柜輸入端安裝電能表對基站能耗進行的測試。為區(qū)別于記錄整個機房用電的總電表（外電表），稱加裝的電表為內(nèi)電表。在一定的測試時間段內(nèi)通過計算內(nèi)電表的讀數(shù)差值，來了解電源柜在測試時間段內(nèi)的耗電，以此對基站的功耗值作出判斷。

電表測試的優(yōu)點是可以直觀反映出基站設備運行一段時間后帶來的用電量變化情況，避免了瞬時采樣過程中的波動對于結果的影響，所以其測試結果更準確。

單站試驗點完成，測試結果如下。

（1）基站主設備年節(jié)省能耗：10.79×53.3×24×

365/90%/1000=5597 千瓦時。

（2）空調(diào)關閉節(jié)約能耗：10950千瓦時/年（實測，每天30千瓦時）。

（3）總節(jié)能：5597+973+10950=17520千瓦時。

根據(jù)全網(wǎng)情況估算886個CDMA站點的收益如表1所示。

根據(jù)表1，可以計算出節(jié)能收益：

（1）若不考慮改造成全室外站點，所得收益是主設備節(jié)能+空調(diào)節(jié)能，按照節(jié)能因子是0.6，可以計算出收益為4958942×（1+0.6）×0.0.98= 7775621.06元。

（2）若考慮改造成全室外站點，所得收益是主設備+空調(diào)關閉節(jié)能，可以計算出設備節(jié)能收益4958942×0.98=4859763.16元，空調(diào)關閉節(jié)能收益744600×0.98=729708元。

綜上所述，CL雙模改造+全室外化改造完成后，主設備節(jié)能777萬/年，空調(diào)節(jié)能729萬/年。

2.3 ?鐵塔服務費節(jié)省

從鐵塔+機房+配套，變成鐵塔無配套模式，單站節(jié)省12 816元/年。

塔租節(jié)省的計算邏輯為：配套、機房、場地費節(jié)省，不同鐵塔服務類型的建造成本不同，目標是從鐵塔產(chǎn)品種類1改造成鐵塔產(chǎn)品種類5。部分站點如果不適合做全室外化改造，可以改成鐵塔產(chǎn)品種類4，也就是RRU拉遠模式，具體如表2所示。

2.4 ?管理模式創(chuàng)新效果

傳統(tǒng)建設模式首先需要進行可行性研究、項目立項、項目投資批復，在集采范圍內(nèi)物料進行采購申請，在集采范圍外物料及服務進行單項目招標。整個流程周期長且改造投資收益需要2年以上才能顯示，對當年財報有較大影響。當前正值5G建設時期，資金多用于5G及相關配套的建設。對于站點改造這種一次性投入大，回本周期長的項目，一般無法申請到預算。

為了解決傳統(tǒng)投資建設模式存在的不足，本次項目采用了“以省養(yǎng)改”的創(chuàng)新管理模式。

（1）引入現(xiàn)網(wǎng)設備供應商華為。華為作為現(xiàn)網(wǎng)無線主設備供應商，有全套的CDMA和LTE解決方案，可以保證改造方案的質(zhì)量滿足要求，同時華為作為電信戰(zhàn)略合作伙伴，有強大的研發(fā)實力和人員儲備，整個項目合作的風險可控。

（2）為了避免一次性投入的問題，采用“以省養(yǎng)改”的模式。在前期的改造投入上，由華為負責項目的軟硬件投入。不需要中國電信前期進行一次性投入，避免了項目一次性投資過大的問題。作為合作回報，中國電信與華為約定前三年的節(jié)約成本由華為收取，三年以后的收益歸中國電信所有。

（3）考慮到與華為的戰(zhàn)略合作，本次改造華為同意除去項目一次性投入，華為應得利潤部分按照特殊商務優(yōu)惠的形式返還給中國電信，后續(xù)中國電信可以用來采購華為運營商全套產(chǎn)品和服務。中國電信在完成節(jié)能減排指標的同時，增加了資本收入，可用于后續(xù)改造持續(xù)進行。

本次創(chuàng)新的亮點有：

（1）價值牽引，合作方可在一定時間內(nèi)享受節(jié)電收益，中國電信享受后期收益。

按照三年期收益分成，保證華為的利潤，愿意投資到此創(chuàng)新方案中。同時設備的生命周期在五年以上，保證中國電信在整個生命周期的收益。項目經(jīng)測算五年收益率在25%以上。

（2）中國電信工程改造零投入，且投入為省電的一部分，無需額外投入。

改造方案基于節(jié)能和租金節(jié)約，在合同中明確中國電信只支付節(jié)約部分的金額。項目整體對中國電信屬于零投入，無資金占用風險。同時華為承擔實際改造成果的風險，也讓華為有做好改造工作的動力。只有保證改造效果，華為才能得到收益。

（3）按站點改造效果共享收益，風險可控。

改造方案基于實際節(jié)約的情況，改造完畢中國電信驗收后開始計算收益，改造節(jié)奏可以主動控制，在得到收益后可以選擇擴大改造規(guī)模，爭取更大的收益。

3 ? 結束語

隨著5G網(wǎng)絡的上線，老舊設備增多，功耗增大。全國尚未進行改造的CDMA站點有2萬以上。本方案在不新增投資的情況下，完全可以進行老舊設備改造，以省養(yǎng)改，實現(xiàn)設備的更新?lián)Q代，為5G時代營造輕松上陣的環(huán)境。建議落地原則為“盡快試點，收益可視后，規(guī)模推廣”。

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