移动通信系统基站站址设计和工程优化研究
摘要
设计管理是工程建设的重要管理环节，它是影响工程总的造价，进度
和质量的重要因素，通信基站设计也不例外。依据设计优化与创新管理理念，从限额设计到价值工程法简要阐述设计优化与创新管理方法，再结合相关工程案例，将理论运用于实践中，从战略高度认识设计优化与创新管理的重要意义。
关键词：通信基站 设计优化 创新管理 建设 管理 政府职能
ABSTRACT
Design management is an important part of the management of engineering construction, it is the influence of the project cost, schedule And an important factor in quality, communication base station design is no exception. According to the designoptimization and the management concept of innovation, from the quota design to the value engineering method is briefly described and the design optimization method of management innovation, combined with the related engineering case, apply the theory to the practice, understanding of the important significance of design optimization and innovation management from a strategic height.
KEY WORD:Communication base station Design optimization Innovation
management Construction Administration Government function
目录
移动通信系统基站站址设计和工程优化研究 .......................................................................................................................... 1 第一章：引言 .............................................................................................................................................................................. 3
1.1课题背景 ........................................................................................................................................................................ 3
1.1.1前言 ..................................................................................................................................................................... 4 1.1.2行业环境 ............................................................................................................................................................. 4 1.1.3 基站建设的对策研究 ........................................................................................................................................ 5 1.2课题任务 ........................................................................................................................................................................ 8 第二章：基站天线技术、天线配套介绍，现状和建议 .......................................................................................................... 8
2.1基站天线技术的发展现状及展望 ................................................................................................................................ 9 2.2基站天线在移动通信中的作用和地位 ...................................................................................................................... 11 2.3天线配套 ...................................................................................................................................................................... 12
2.3.1天线配套方式的优缺点分析： ....................................................................................................................... 12 2.3.2天线配套现状 ................................................................................................................................................... 15 2.4天线美化措施 .............................................................................................................................................................. 18
2.4.1“绿化”天线 ........................................................................................................................................................ 19 2.4.2隐藏天线 ........................................................................................................................................................... 19 2.5分布天线 ...................................................................................................................................................................... 20
2.5.1无源天线分布方式 ........................................................................................................................................... 20 2.5.2有源天线分布方式 ........................................................................................................................................... 21 2.5.3光纤室内分布系统 ........................................................................................................................................... 22
第三章：机房配套介绍，现状和建议 .................................................................................................................................... 22
3.1基站选址的优化原则 .................................................................................................................................................. 22 3.2基站铁塔与机房形式的选择 ...................................................................................................................................... 23 3.3基站用地面积 .............................................................................................................................................................. 25 3.4新建基站机房的设计优化 .......................................................................................................................................... 25 3.5利旧机房和租用机房的设计优化 .............................................................................................................................. 26
3.5.1MINI机房基站 ................................................................................................................................................... 27 3.5.3美化机房基站 ................................................................................................................................................... 29 3.5.4无房拉远基站 ................................................................................................................................................... 29 3.6机房配套现状 .............................................................................................................................................................. 31 3.7机房配套建议 .............................................................................................................................................................. 31 第四章：根据区域划分设计选址建设方案 ............................................................................................................................ 34
4.1城区选址 ...................................................................................................................................................................... 35 4.2郊区选址 ...................................................................................................................................................................... 35 4.3农村选址 ...................................................................................................................................................................... 35 4.4方案提出的背景 .......................................................................................................................................................... 36 4.5方案设计的目标和使用工具 ...................................................................................................................................... 37
4.5.1设计目标 ........................................................................................................................................................... 37 4.5.2使用的工具 ....................................................................................................................................................... 37 4.6方案总体结构 .............................................................................................................................................................. 37 4.7系统的功能实现 .......................................................................................................................................................... 38 4.8方案应用展望 .............................................................................................................................................................. 38 第五章：介绍新型的绿化带基站特点和建设方案 ................................................................................................................ 39
5.1绿化带基站概述 .......................................................................................................................................................... 39 5.2绿化带基站组成 .......................................................................................................................................................... 40
5.2.1. 天馈系统 ......................................................................................................................................................... 40 5.2.2塔体系统 ........................................................................................................................................................... 42 5.2.3预制基础 ........................................................................................................................................................... 45 5.2.4一体化机柜情况 ............................................................................................................................................... 47 5.3设计规范 ...................................................................................................................................................................... 50
5.3.1统一标准 ........................................................................................................................................................... 50 5.3.2特殊标准 ........................................................................................................................................................... 52 5.4基站防雷接地要求 ...................................................................................................................................................... 53 5.5防锈防腐要求 .............................................................................................................................................................. 53
5.5.1防锈防腐的方法 ............................................................................................................................................... 53 5.5.2防锈防腐层的厚度要求 ................................................................................................................................... 53 5.5.3其他要求 ........................................................................................................................................................... 53 5.5.4基础螺栓及塔脚底板的防锈防腐要求 ........................................................................................................... 54 5.6运输要求 ...................................................................................................................................................................... 54 5.7安装要求 ...................................................................................................................................................................... 54 5.8竣工验收要求 .............................................................................................................................................................. 55 5.9绿化带基站使用场景 .................................................................................................................................................. 56 5.10产品特点 .................................................................................................................................................................... 56 5.11绿化带基站应用案例 ................................................................................................................................................ 57 第六章：通信基站铁塔和机房的优化设计 ............................................................................................................................ 59
6.1基站选址的优化原则 .................................................................................................................................................. 59 6.2基站铁塔与机房形式的选择 ...................................................................................................................................... 59 6.3用地面积 ...................................................................................................................................................................... 61 6.4新建基站机房的优化设计 .......................................................................................................................................... 61 6.5利旧机房和租用机房的设计优化 .............................................................................................................................. 63 6.6室外走线架 .................................................................................................................................................................. 63 6.7移动通信铁塔 .............................................................................................................................................................. 64 6.8铁塔基础设计的优化 .................................................................................................................................................. 66 6.9基站设计安全 .............................................................................................................................................................. 68 6.10其他优化措施 ............................................................................................................................................................ 68 第七章：基站建设一体化施工管理模式 ................................................................................................................................ 69
7.1现行基站建设管理模式 .............................................................................................................................................. 69 7.2基站建设一体化施工管理模式 .................................................................................................................................. 70
7.2.1合作单位一体化协同管理模式分析 ............................................................................................................... 71 7.2.2基站工程一体化协同管理关键控制点 ........................................................................................................... 73 7.3一体化基站建设管理模式的优点 .............................................................................................................................. 74 结语............................................................................................................................................................................................ 75 参考文献 .................................................................................................................................................................................... 76
第一章：引言
1.1课题背景
1.1.1前言
作为移动通信网络的基础结构单位，基站是移动通信运营商业务网络投资的重中之重。可是，近年来在基站选址和建设方面移动通信运营商面临两难的境地：一方面，为了满足用户不断增长的通信需求，提高服务质量，运营商需要建设更多的基站以不断完善网络覆盖，在基站建设方面的任何间歇都可能带来更多的用户投诉和用户满意度的下降，甚至是用户的流失；另一方面，随着人们对健康、环保意识的不断提高，在移动基站选址与建设过程中运营商也遇到越来越多的关于基站辐射方面的投诉和阻挠。
1.1.2行业环境
（1）社会环境
一方面，社会经济的发展带动各地城市化水平迅速提高，城市居民区、写字楼、商业大厦等楼宇的新建和道路的建设日新月异，而旧城区改造也会迫使原有的基站拆迁。这些无线环境的变化都会导致无线网络信号的较大变化进而带来通信质量的降低，同时，移动用户数量及业务类型的增多也会带来网络覆盖和网络容量的变化。为提高服务质量，优化和扩容网络，运营商需要不断增加基站数量。另一方面，在城市建设规划中并未把基站作为必要的通信基础设施预留建设位置，运营商必须与城市规划、市政、环保部门协调，征得他们对建站的支持，再与各类建筑物的业主或土地使用者商谈租用建站事宜。因谈判的主动权在业主手中，运营商往往不得不付出较大的谈判成本，尽管如此，符合网络规划要求的理想站点也未必能得到建站许可。
（2）人文环境
人们在对移动通信服务要求提高的同时，也越来越关注电磁辐射对人体健康的影响，加之一些群众对基站辐射缺乏正确的认识，普遍担心基站辐射对人体可能造成伤害，进而严重排斥通信基站建设。
（3）法律环境
当前，基站建设的相关立法尚不完善，相关法律法规对于基站的建设、管理与保护虽有表述，但缺少直接、明确的规定。《城乡规划法》、《电信条例》、《无线电管理条例》等法律法规关于通信基站作为基础通信设施纳入城乡规划的规定缺少具体的操作规范，基站建设并未纳入城乡整体规划。
（4）技术环境
基站历经多年建设，设备集成度逐渐升高，但室外的天馈部分几乎没有太大的改进。基于对辐射的担忧，群众对于庞大的天线总是心有余悸。虽然近几年兴起的美化伪装天线在一定程度上减轻了视觉冲击，但因为造价较高且城市规划中无强制性要求，并不是每个运营商都普遍采用。建筑物上的“天线林”在一定程度上加大了群众对电磁辐射的担忧，也影响城市景观。
1.1.3 基站建设的对策研究
解决建站问题需要从多方面入手，采取多种策略减少或排除基站建设过程中的阻挠，具体可采取以下措施。
（1）对站址进行整体规划、分步实施
科学合理的基站布局规划是基站建设的前提。考虑业务的发展，在布局规划上应考虑长期规划，建议以满足3～5年的业务发展需求为原则确定目标站址，实施中再根据年度投资计划逐年按比例推进。鉴于选站的难度和成本逐年上升，规划应以小容量大覆盖为原则，便于后期扩容，即使个别站点难以建成，也可以通过周围基站来解决覆盖问题。同时，规划时应充分考虑室内综合覆盖系统的建设，紧密跟踪楼宇建设进度，应在楼宇投入使用前建成基站。大型商场、写字楼、办公楼的室内覆盖基站的建设非常重要，解决好室内基站建设可以大大减轻室外基站建设的难度，并可分担较大的话务量，解决深度覆盖的问题。
在规划方案上，对于话务量较高且难以选择基站站房的密集街道区域，应采取多种形式解决，可以考虑以室外型的街道站、光纤拉远以及伪装路灯的方式建设。规划设计时应充分考虑各类基站设备的选择及适用场景，配套设备的配置原则及适用场景，天馈系统的选择原则和安装方式等因素。除此之外，在基站规划的投资构成中，除考虑主配设备、天线铁塔、租购建机房等成本外，还应考虑选站成本，因为这部分成本在基站建设中占据的比例越来越大。
（2）将通讯机房及塔桅结构合理配置，降低群众敏感度
随着科技的进步，天线和机房配置比原来单一的模式新增加了集束天线、可移动基站、绿化带基站、MINI机房，美化机房等多种模式可以参考并搭配使用，并针对不同区域场景的使用特点进行合理搭配，使得工程建设周期尽量缩短，施工次数减少，与基站周围环境协调一致，对周边环境的影响降低到最小程度，并降低居民对电磁环境的恐惧，减少建站的外界阻力，另一方面在申报基站规划时更容易得到城市规划部门和环保部门的认可，又倡导了移动通信绿色环保的理念。
对应用于乡镇、农村基站的普通天线，运营商应积极推进天线小型化，在天线采购上
应倡导、促使天线厂商进行小型化的技术革新。
（3）积极宣传基站绿色环保建设理念
事实上基站的电磁辐射水平远低于国家规定的健康水平，群众产生误解的原因是我们宣传得太少或宣传方式过于理论化，缺少直接的感性认识。宣传时应注意采用大众易于接受的多种方式（例如与电磁炉、微波炉、电视机所发出的电磁辐射相比），或通过参与测试、体验，或通过专家论坛、科普讲座等多种方式，积极主动地加大宣传力度，使群众充分了解相关知识，消除恐惧心理。
另外，还应加强与政府和监管部门的沟通，使政府和监管部门加深对网络架构以及基站建设服务于信息化需求的了解，向监管机构提供网络技术和基站建设方面的技术信息，使监管机构了解基站建设中所遇到的困难，争取他们对基站建设的支持。在环保理念的宣传上，还应注意及时妥善地处理群众对于基站辐射的投诉，成功的投诉处理往往可以化被动为主动。
（4） 加强协作，推行共建共享建站模式
由于目前缺乏统一规划，各运营商在获取基站站址时常采取排他方式，随着站址资源的日益紧缺，租赁、购买站址机房的成本必然不断增加，同时也带来基础资源的极大浪费。移动运营商日趋严重的基站重复性建设问题已引起政府主管部门的关注，共享基站资源的建站方式将纳入政府引导和管制的范畴。国内运营商应看到政府鼓励竞合的想法，在业务上竞争的同时，应在有限的基础资源上加强合作，充分考虑在基站建设上互换、共享、共建基站的可能，减少建站成本。
（5） 标准化基站建设，提高建站效率
推行标准化基站建设便于统一建设标准，便于配套设备的集中统一采购，便于设计、施工的流水化，可有效节约建设成本，提高建站效率。基站标准化应从机房、配套设备、铁塔、设备安装、施工监理等方面形成一整套标准化体系。
（6） 积极推进立法保障
要从根本上解决移动基站选址难的问题，最有效的办法就是将基站纳入城市、农村建设规划。运营企业将近期、中期、远期的基站规划报给市政规划部门，由规划部门纳入各年度城市建设规划，在公共用地上预留基站的建设用地。在写字楼和住宅小区建设审批过程中，将移动通信网络建设纳入城市规划建设的“七通”范围，作为必需的配套项目进行审核；农村的基站建设应纳入新农村的基础设施规划范畴。
1.2课题任务
本文将重点研究基站天线配套（抱杆、集束天线、单管塔、三管塔、角钢铁塔、可移动基站、美化塔）和机房配套（标准化机房、MINI机房、美化机房、可移动基站机房、无机房）的特点，并以天津地区为例，针对城市、郊区、农村等三类不同社会场景模式模拟出不同的天线挂设和机房安置搭配方式进行分析 和探讨，并给出建设性方案，以备选取，后面。
第二章：基站天线技术、天线配套介绍，现状和建议
本章将介绍基站天线技术的发展现状、展望以及所有天线配套的特点并提供图片进行
参考，以天津地区为例，分析各种天线形式在不同的环境下的建设比例，最后给出三中不同环境下建设方案的优先选择的顺序以供参考。
2.1基站天线技术的发展现状及展望
当前,在移动通信系统中,由于用户量的迅速增长,通信信道的不足己经成为人口密集地区的严重问题,因此移动通信基站天线技术已成当前之急需。
目前,移动通信基站天线是一种定向波束天线,它除了需要满足一般基站天线的要求外,还应有上旁瓣抑制特性和下旁瓣零点填充特性,前者是为了抑制对邻近基站的干扰,后者是为了使覆盖区内接收电平均匀。另外,为了减少对邻区的干扰和改善服务区的通信质量,有时要求天线的波束要有一定程度的倾斜。一般有两种方法:一种是机械倾斜;另一种是电调倾斜的方法。电调倾斜的方法在性能上优于机械倾斜的方法。由于单极化天线也可以在农村大量使用,农村地区的话务量较小,预期覆盖面积较大,使用水平半功率角较大的天线效果较好,极化分集依赖于移动台周围反射体和散射体的分布,所以对于体悟分布相对较稀疏的农村区,极化分集效果不如空间分集效果。因此在安装条件具备的情况下,基本都使用单极化天线。一般在城区为了克服接收信号的各种衰落现象,一般需采用双极化天线,优点是可以节省单个基站天线的数量,降低呼损,减少干扰,提高网络的服务质量,也节省了成本,且为了满足千扰的要求双极化天线的隔离度和前后比要有较高的指标。现有的基站天线在结构、天线的性能方面都存在着不同程度的不足和缺陷。例如,微带型天线工作频带比较窄,不易完善的实现双极化。已有的双极化天线,比如缝隙祸合天线,其增益较低和前后比低;又如孔径祸合天线,是一种多层结构,适合于宽带和高极化纯度的情况,但驻波比小于1.6的带宽只有5%,也非常窄。
移动用户数量以每年约两倍的速率增长。为满足用户的快速增长,在用户密度较高的市
区通常选择小于1km的小蜂窝半径。在市区建筑上需要安装大量的基站天线,因此迫切需要能节约架设空间且具有重量轻和低风荷等优点的天线。为满足这些要求,近年来人们研制了极化分集等高性能基站天线。
根据现行通信标准,己经规划给GMS公众移动通信系统及第三代公众移动通信系统的工作频段为:825~835MHz/870~880MHz,885~915MHz/930~960MHz,
171~01755MHz/1805~1850MHz,1880~1920MHz/2010~2025MHz1920~1980MHz 2110~1170MHz。
和
为确保天线既能接收到很小的检测信号,又能有效地发射较大的辐射功率,天线与接收机或发射设备之间应该很好地阻抗匹配。在所需的工作频率带宽内,作为基站天线的天线单元均要求与馈电设备具有很好的匹配。
基站天线多采用线极化方式,其中单极化天线多采用垂直线极化;双线极化天线多采用士45/双线极化。由于一个双极化天线是由极化彼此正交的两根天线封装在同一天线罩中组成的,采用双线极化天线可以大大减少天线数目,简化天线工程安装,降低成本,减少天线占地空间,是目前城市地区开局天线的主流。全向天线水平面的水平波瓣宽度均为360°,而定向天线的常见水平波瓣d3B宽度有20°,30°,65°,90°,105°,120°,180°等多种。其中20°,30°的品种一般增益较高,多用于狭长地带或高速公路的覆盖;65°品种多用于密集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖:90°品种多用于城镇郊区地区典型基站三扇区配置的覆盖;105°品种多用于地广人稀地区典型基站三扇区配置的覆盖:120°,180°品种多用于角度极宽的特殊形状扇区的覆盖\"根据标准,基站天线的水平面波瓣3Bd宽度主要有三种,即65°,90°和120°。水平面波瓣3Bd宽度主要通过调整天线反射板的侧向高度、夹角及反射板的宽度来控制。
近年来,智能天线已成为国内争取自主知识产权的一个热点领域,在频谱资源日益拥挤的情况下考虑如何将自适应波束形成应用于蜂窝小区的基站,以便能更有效地增加系统容量和提高频谱利用率。所以,智能天线就是一个大有所为的领域,也是今后基站天线发展的方向。
2.2基站天线在移动通信中的作用和地位
基站天线是移动通信系统的重要组成部分,它的作用是有效地发射或接收电磁波。发射天线把高频电流形式的能量转变成同频率的无线电波能量发射出去,接收天线将其接收下来的高频无线电波能量转变成同频率的电流能量。
如图1所示最基本的无线电通信系统。信号经发射机调制成高频电流能量,经馈线送至发射天线。发射天线将能量转换为向空间传播的电磁波,并按指定方向经过一定方式的传播之后,在接收端用接收天线再将信号接收下来。
从这个基本的无线系统图中我们不难看出,单有接收机和发射机是无法完成整个通信的过程,还必须有基站天线的配合方可完成。由此可见,基站天线在移动通信中扮演着“上传下达”的重要角色。
基站天线的作用首先是要实现自由空间传播的电磁能量与无线电设备中的高频电流
(或电磁)能量的相互转换;同时还要按设备的用途和技术要求,使电波能量在指定的区域内传播,所以天线的研究主要集中于两个问题:一是天线的方向特性。如有时要求天线将辐射到空间去的能量集中于一个比较狭窄的区域之内,不但如此,还要求在这个区域之外,辐射能量的分布低于一定的限度。对于这一类天线,我们必须研究它所辐射的能量在空间的分布情况。这种辐射能量的空间分布称为天线的方向性。天线研究的另一个重要的问题是它的阻抗特性。把输入到天线的功率看作被一个等效阻抗所吸收的功率,这个等效阻抗就是天线在工作频段的输入阻抗。对发射端来说,天线可以看作它的一个负载。为了有效地从发射设备取得能量,必须知道天线的输入阻抗,然后才能考虑匹配问题。而且,天线往往不只应用于一个频率,因此必须重视在频带范围内天线输入阻抗的变化。接收天线和发射天线的作用是一个可逆过程,因
此,由互易定理可知同一天线用作发射和用作接收的性能应该是相同的。在无线通信系统中,若设计出的天线性能良好则能使系统中的能量的交换达到最佳的效果。所以说,天线设计的合理与否,将严重影响系统的工作质量。因此,对天线的研究有很大的实际意义。
综上,基站天线在移动通信系统中的重要性是显然的,对于基站天线的研究也是非常的有价值。
2.3天线配套
天线配套介绍：天线配套即天线架设方式，为了天线的应用效果和提升移动通信天线的高度，主要采用的方式包括：楼顶抱杆、集束天线、单管塔、三管塔、角钢塔、可移动基站铁塔等。
2.3.1天线配套方式的优缺点分析：
1）楼顶抱杆
（1） 楼顶抱杆的优势：安装快捷，对屋面结构要求较低。
（2） 楼顶抱杆的劣势：天线挂高受限制。
（3） 应用场景：多高层建筑屋面。
2）集束天线
（1） 集束天线的优势：体积小，安装方便。
（2） 集束天线的劣势：不能抱杆安装。
（3） 应用场景：一般安装在居民区、商业区、学校等场景。
3）单管塔
（1） 单管塔的优势：占地小，性价比高，安装方便、快捷，实用新颖，外表美观，内置式爬梯与布线方式能提供方便、安全的操作环境，避免馈线遭受日晒雨淋，延长馈线使用寿命。
（2） 单管塔的劣势：用钢量较大，投资较高；只能做塔边机房，不能减少占地面积。
（3） 应用场景：市区等建筑密集区域；适合城区分布式基站的建设，并能适应多
种较复杂场地的安装。
4）角钢塔
（1） 角钢塔的优势：结构形式合理、简单，受力明确，承载高，造价较低。
（2） 角钢塔的劣势：用钢量较大、占地面积大。
（3） 应用场景：农村、郊区、县城等；适用于用户数量多，要求覆盖范围广的基站。
5） 三管塔
（1）三管塔的优势：外形更简洁，更美观，结构更简单，用钢量小，安装更方 便,施工周期缩短，占地小，高效节能。
（2）三管塔的劣势：承载能力较低。
（3）应用场景：农村、郊区、县城等；适用于外观要求较高而站址较狭小的基站。
6）可移动基站铁塔
（1） 可移动基站铁塔的优势：安装快速、可快速建站。
（2） 可移动基站铁塔的劣势：塔桅高度受限。
（3） 应用场景：可适用于任何场景。
7）美化塔
（1） 美化塔的优势：安装便利、外形美观、场地适应性高。
（2） 美化塔的劣势：塔桅高度受限。
（3） 应用场景：可适用于城区、绿化带等地区。
2.3.2天线配套现状
以下为天津移动目前采用的天线配套形式及各自占比；
1） 楼顶抱杆：一般情况市区采用，抱杆安装达到40%；
2） 集束天线：业主要求严格情况下采用；
3） 单管塔：多场景适用，安装达到20%；
4） 角钢塔：农村、郊区应用较多，安装达到2%；
5） 可移动基站铁塔：多场景适用，利用于应急情况较多，安装达到5%；
6） 美化塔: 多用于街道、城区绿化带等热点地区，安装达到20%；
7)三管塔：多用于农村、郊区等地区，安装达到10%。
2.3.3天线配套建议
根据以上分析，对不同需求不同场景下的天线配套选取提出建议，如下表所示。
1)市区天线配置：根据市区选址需求，市区内配置铁塔一般为单管塔、美化塔等，在采用系统较多时，天线数量相对增加，因此，铁塔配置平台数量一般为三层，但考虑建设限制因素较多，铁塔在市区内建设数量较少。
2)郊区天线配置：郊区内配置铁塔与市区配置铁塔类型基本相同，一般为单管塔、美化塔、三管塔等，采用多系统时，铁塔配置平台数量为三层，建设限制因素较小，铁塔建设相对便利。
3)农村天线配置：建议铁塔一般为单管塔、美化塔、三管塔等，采用多系统时，铁塔配置平台数量为三层，建设限制因素较小，铁塔建设相对便利。
4）中场幅相方向图测量
中场幅相测量系统与远场测量完全相同,其原理性框图如图2所示.图2中:高稳定信号源产生的发射信号经波导或同轴电缆送至辅助发射天线,装在转台上的被测天线接收到的信号分别进人数字式微波接收机和数字式微波相位计,此外由发射信号藕合输出的参考信号也同时加到和位计跳参考乞路;接收机输出信号幅度,相位计输出相位信息,转台角信号产
生器输出天线转角位置,三者同时进气计算机进行存贮和数据处理.当天线转台旋转时,计算机便可将天线的中场幅度方向图f()和相位方向图
以图形或数据方式输出.如果天线转
台同时具有方位和俯仰位置控制器及相应的角信号产生器,则由图1所示系统可以测
出天线在整个空间的幅相方向图和。
图2中虚线框内部分可用一台自动的矢量网络分析仪来代替,此时幅相方向图的测量归结为接收天线在各方向上的散射参量
的测量.例如采用HP851OB自动网络分析仪,可在
45MHz一20G}GHz频率范围内对90dB动态范围的矢量信号进行高精度测量,其幅相分辨率可分别达到0.001dB和0.01°。如果采用更先进的网络分析仪,例如Wiltron3印矢量网络分析仪,经扩展后的频率上限可达l10GHz孔并且山于该系统只有三个独立通道(一个参考通道,两个测试通道),因而可同时测量两个正交极化分量(例如水平和垂直极化)的幅川方向图。
2.4天线美化措施
天线美化没有规定的模式和方法, 可随着环境的改变而采取灵活的方式, 但其根本的
目的是将天线融入到其所在的环境之中去, 我们可以根据天线实际安装的环境来选取适合要求的美化方式。以下是我们在实际工程应用中所采用的一些措施。
2.4.1“绿化”天线
这里所说的“绿化”是指利用假树叶、树干来装饰天线抱杆以及天线, 从而达到伪装、美化移动通信基站天线的一种方法。对于一些对环境美化要求较高、需要立抱杆或较高天线杆的站点( 如较高级的居民住宅小区、公园等) , 可以采取这种方式。
2.4.2隐藏天线
这里称为“隐藏天线”, 主要是因为这类天线不是通过材料修饰、而是通过隐藏在建筑物的特定位置使之不可见, 从而达到天线美化的目的。
譬如建筑物顶部本身就已经架设有其它设施, 且其对电磁波的损耗很小, 如由塑料、纤维布料做成的广告牌等, 则可以将天线隐藏在这些设施之后, 以避免产生天线外立的现象, 影响建筑物整体美观。也可以考虑将天线隐蔽在通风窗口、架空层中或其它任何可以安装并隐藏天线、但又不影响天线辐射方向角的地方。
“隐藏天线”不需利用其它材料对天线进行装饰, 因此它的成本较低, 施工过程与一般的天线安装没有区别, 仅是位置不同而已。但天线选点较为困难, 同时也需要考虑天线辐射方向的阻挡问题。
以上是基于城市环境美观考虑、避免人们对天线辐射产生抵触而在实际的移动通信基站工程中常用的几种天线美化的措施。
2.5分布天线
分布天线目前主要有三种方式：无源分布、有源分布、光纤分布。
2.5.1无源天线分布方式
这是一种比较传统的方式，信号源通过耦合器和功分器，尽可能地平均分配到每一副天线。其特点是：器件容易找到，造价较低，成本主要为耦合器、功分器和馈线。为克服馈线的损耗，一般采用较粗的馈线（主干一般采用 7/8\"的馈线，支路采用 1/2\"的超软馈线），室内施工因馈线的较硬较粗变得较为困难，距离不能太远（最远的天线一般离基站在 100 米以内）。当距离太远或只是耦合基站的一部分信号，造成到达远端信号很弱时，可采用干线放大器将信号放大后，再经分布系统到达每一副天线。无源分布系统是通过无源器件(如耦合器、功分器、合路器、POI 等)进行分路。见图 2-4：
无源器件的有关指标：
在移动通信系统中，除天线外，常用的无源器件有公分器、电挢与耦合器、滤波器、合路器和双工器、环行器、隔离器等等。在这些无源器件中，常用的技术术语和指标有：
插入损耗：损耗相对于增益而言。当一个系统中插入一个有源器件时信号必然得到放大, 而系统中插入一个无源器件时将增加损耗，这就叫“插入损耗”，简称“插损”。
合度：为了从主传输线耦合部分能量用于监测、维护或自动控制等目的，需要用一个耦合器来获得。根据需要的功率大小来确定耦合度或耦合功率比，从 1﹕1 直至 1﹕1000 等。
隔离度：与耦合度相反，隔离度是指两个器件或两个端口之间信号的去耦程度，这个指标对两付天线之间去耦计算特别重要。
阻带抑制：滤波器由于具有选频功能，所以是无源器件中最为广泛使用的一种器件。滤波器的插入损耗也成为通带衰减，即在其通过频段内的插入损耗；而滤波器通带以外的衰减也称为阻带衰减或阻带抑制，通常希望通带范围外的衰减值能够陡峭地上升，这取决于制造滤波器的材质。
矩形系数：通常衡量带通滤波器阻带性能好坏的一个重要指标就是矩形系数，它是信号下降 3dB 时的带宽与信号被衰减到 60dB 时的带宽之比，即 愈趋近 1 愈好。
，设计人员希望该值
2.5.2有源天线分布方式
为克服无源分布系统的馈线施工问题，厂家又设计出有源分布系统，它采用 75Ω 同
轴电缆或 50Ω 低损耗同轴电缆（直径一般为 1/4\"---1/8\"）作传输线，由于这些同轴电缆的损耗较大（每百米在 20-50dB），必须在天线端采用一些小功率放大器作补偿，将信号放大后再经天线发射出去。由于放大功率小，一般在 0-20dBm/载波之间，厂家设计时经常将放大器和天线合为一体。当同轴电缆过计时经常将放大器和天线合为一体。当同轴电缆过长时，厂家还提供用于补偿线路损耗的干线放大器，而当线路分支时，也可采用有源功分器。这种方式的特点是：由于采用小同轴电缆，非常柔软，可任意弯曲，施工非常方便，同时，同轴电缆价格还可非常低廉。但缺点是每副天线终端都必须提供电源（有的厂家采用远供电源），不是很灵活，当传输距离较长时，由于多级放大补偿，引入了噪声和互调，且成本也比无源方式高。
2.5.3光纤室内分布系统
光纤分布系统既克服务前两种分布系统的特点，又保留了它们的优点。当信号传输距离太长线路损耗太大时，可利用光纤分布传输时的低损耗（每百米为 0.2-0.5dB）特点而设计光纤分布系统，一般采用单模双芯光纤。其特点是：施工方便，不受距离限制，不受基站功率限制，但价格相对比较贵。
第三章：机房配套介绍，现状和建议
本章将介绍所有机房配套的特点并提供图片进行参考，以天津地区为例，分析各种机房形式在不同的环境下的建设比例，最后给出三中不同环境下建设方案的优先选择的顺序以供参考。
3.1基站选址的优化原则
（1）满足通信网络规划要求；
（2）场地平坦，附近无高大建筑物阻挡；
（3）工程地质良好，避开断层、古河道及可能塌方、滑坡的地段；
（4）选择安全的环境，避开易燃易爆的场所和粉尘及有害气体的污染源；
（5）机场航道附近要注意铁塔限高；
（6）远离各种无线干扰源；
（7）避开低洼地，防止雨水淹灌；
（8）尽量不选在中小学校院里，避免儿童攀援铁塔。
3.2基站铁塔与机房形式的选择
基站是否需要建设铁塔，取决于移动通信天线的挂高; 当基站所在的建筑物满足挂高要求时，可利用屋顶设置天线抱杆，无须建塔。
基站铁塔因结构形式不同，可分为自立塔、拉线塔（桅杆）；基站铁塔因所建地点不同，有地面塔、屋顶塔之别。地面塔通常采用的塔型有角钢塔、钢管塔(四柱或三柱)、钢独管塔、拉线塔（桅杆）。角钢塔是最普遍的塔型，它制作安装简便，经济适用，应是铁塔建设的首
选。钢管四柱（或三柱）塔因其根开可以做得很小（2m左右），适用于狭窄场地或距建筑物较近的情况，但造价高于角钢塔。独管塔多用于城市风景区或其它要求美观的场所，因为独管塔馈线引下和人员攀登都不方便，加之造价较高，仅用于特殊要求的环境。拉线塔的优点
是用钢量小，但占地面积大，是否经济应综合考虑; 另外拉线塔易受外力破坏，一旦拉线受损即造成倒塔; 拉线塔受风力作用还会发生摆动和水平扭动，采用微波传输的基站慎用。
屋顶塔一般采用角钢塔较多，塔的设置有两种情况，一是建筑物设计时已考虑了铁塔的荷载并设置了预埋件（如电信机房楼顶），二是在旧建筑物上加建铁塔。第二种情况要对原建筑进行验算，对结构进行改造，增设铁塔的锚固措施; 铁塔的根开往往不等，塔高也受限制，还要认真修复因施工受到破坏的屋面防水层，设计时应格外慎重。当天线挂高比建筑屋面高出不多时（10m左右），可采用简易的屋面铁架方式，在建筑的梁（墙）处浇筑混凝土墩作为配重（计算混凝土重量足以抵抗铁架倾覆力），铁架固定于混凝土墩，可不必破坏屋面防水层，此方式造价低，施工简便。也可采用拉线方式固定屋面铁架，不做混凝土墩配重，但拉线的锚固点一定要慎重处理。
基站机房有两种情况: 新建机房、利旧机房（或租用机房）。新建机房面积一般为20平方米左右，市区容量大的机房可适当加大。按其与铁塔的相对位置可分为塔侧机房、塔下机房。塔下机房是将机房建在根开较大的铁塔下，因为与铁塔坐落在同一基础上，机房自重可平衡部分铁塔的倾覆力，铁塔基础可以做的较小，从而节省投资，另外还具有占地面积小、馈线较短、不需设置室外走线架等优点，应优先采用。在铁塔根开较小时，采用塔侧机房，缩小机房与铁塔间距有利于节省土地、缩短走线架和馈线长度，但机房基础应避免建在铁塔基坑的回填土上。
利用旧机房或租用机房一般采用屋顶抱杆、屋顶铁架或屋顶塔安装天线，如建筑高度不够则需建地面塔，建塔时应注意铁塔基础开挖不能影响临近建筑的安全。租用机房一般为民用建筑，如楼面承载力不足，还要对原房屋进行加固。还有一种新建机房形式是夹心复合板房，采用成品夹心复合板（彩色镀锌钢板与聚苯乙烯制成）装配成基站机房，优点是工期短，缺点是寿命短（一般15年左右）。
3.3基站用地面积
根据各地情况，基站一般采用征用或租用土地两种形式，以塔高50～60m为例，用地范围大约为: 角钢塔+ 塔下机房13m×13m（若采用桩基础，10m×10m即可满足）；角钢塔+ 塔侧机房13m×18m; 钢管四柱塔+ 塔侧机房7m ×16m。租用机房需建地面塔时，所需场地仅为铁塔基础(含基坑开挖放坡)占地：角钢塔13m×13m，钢管四柱塔 6m ×6m，独管塔5m ×5m。拉线塔用地为边长85m 的等边三角形，用地很不经济。
确定用地范围时应注意，铁塔一定要与附近建筑留出安全距离。
3.4新建基站机房的设计优化
基站机房为无人值守机房，除满足设备安装外，还应满足防盗、防水、防潮、防震、防雷击等要求。
（1）机房平面形式: 机房一般为正方形或长方形平面，在面积相同的情况下，长方形平面更有利于基站设备的布置。当机房位于塔下时，要注意与铁塔的空间关系；
（2）机房内净高一般为2.7m; 室内外高差为0.3～0.45m，地势低洼时应适当提高；
（3）机房门为外开防盗门，门洞宽1m，高2.1m，门上设雨蓬。机房馈线窗下沿距室内地面2.3m，馈线窗平面位置与基站通信设备机列的轴线对齐。除馈线窗外，机房不设其它窗户；
（4）机房采用现浇钢筋混凝土屋盖，应做好保温和防水；
（5）机房室内装饰作法为水泥砂浆墙面、水泥砂浆防潮地面，天棚可不做面层; 墙面和天棚也可不刷涂料。机房外墙面可设计为：清水墙、水刷石、水泥砂浆抹面等，内外装饰一律从简；
（6）基站机房采用能自动启闭的分体式商用空调，室外机可挂于外墙或置于屋顶。在通信设备机列前后的天棚上各设白帜灯一盏，用于机房照明。于不同的两面墙上各设1个单向电源插座，用于设备安装和维护。机房内设有接地铜排，与铁塔、机房综合接地系统连接;
（7）有的基站设有远程控制系统，对基站的设备、电源、空调、消防、安保、门禁等实施远程监控；
（8）基站机房的定位原则: 机房的门宜朝南或朝向开阔地。塔下机房的馈线窗应与铁塔爬梯在同一侧。塔侧机房的馈线窗应面对铁塔的爬梯，机房与铁塔间距应尽量接近。
3.5利旧机房和租用机房的设计优化
（1）利旧机房是在原有的通信机房内设置基站，楼面荷载大都能满足要求，应重点解决好馈线引入问题;
（2）租用机房情况比较复杂，所租房屋大小不同、层高不同、结构各异、位置也千差万别; 一般民用建筑的楼面荷载不能满足基站设备的要求，通常要采取加固措施。首先要对原有结构进行验算，加固设计要因地制宜。要想将租用房屋的楼面承载能力加固到满足通信机房要求的6kN/㎡是不现实的，且不说梁、板、柱的全面加固造价高、工期长、施工复杂，仅仅因机房相邻及楼下的房间系其它单位使用，也使加固施工难以进行。优化方案是在通信设备机列下进行局部加固，将设备用型钢支撑于房间两侧的梁或承重墙上，架空于楼板之上，因此不必对楼板进行加固。由于一般基站设备不太多，按照设备的实际荷载进行结构验算，大多数房屋的承重墙、梁、柱不必加固即能承载型钢传来的设备重量（如验算不能满足承载要求，应当采取加固措施）。此种加固方式造价低、工期短、施工简便；
（3）利旧机房或租用机房采用上走线方式，不设架空地板，也无需做装饰装修；
（4）租用机房一般要靠近外墙，便于馈线引入。有可能的话，应封堵原有外窗，有利于保温、防晒、防尘、防水，房门应改为外开防盗门。
3.5.1MINI机房基站
MINI机房在选择站址时，首先要保证基站具有良好的覆盖效果；其次是要保证基站能够长期稳定运行。虽然室外基站可以全天候室外工作，但为了延长其使用寿命，应尽量使基站处于良好的运行环境之中。应注意基站安装位置应有一定的平整面积、一定的承重能力，能够进行混凝土地基建设。不能选择在低洼、潮湿、渗水的地方，不宜选择在容易塌方、地下有岩石、地面不平整的地方；在楼顶建设时，应注意承重问题；建设在郊区时，应增加围挡， 提高防盗等级。选址中面积应选取12-15平米,机柜前后需0.6-1.2维护空间。
（1）MINI机房基站优势：
建站速度快，节约用地；
适用于各种场景，对周围环境影响小；
与标准化机房建设、租赁成本相对降低。
（2）MINI机房基站劣势：
机房面积小，扩容需增加机柜，成本提高；
防盗能力有待提升。
3.5.2可移动基站
可移动基站选址受周边环境影响较小，可在引电便利、基站信号较弱、话务量较高地区进行使用，建设周期短，施工难度较小，但在选址过程中应注意考虑承重问题，不适宜安装在楼顶及洼地。
（1）可移动基站优势：
建站快速便捷，建设周期一般为1-2天；
占地面积小, 使用范围广；
抗风能力强。
（2）可移动基站劣势：
一般塔桅高度为30米，受限天线挂高影响，覆盖范围有限；
3.5.3美化机房基站
美化机房基站选址可选在城区热点地区、建设标准化基站难度较大地区，主要作为吸收话务量，增强周边地区信号覆盖使用。
（1）美化机房基站优势：
建站快速便捷；
机房占地面积小，节省基站建设、租赁费用，一般机房面积基本在3-6平方米;
建设中出于节能减排考虑，可在机柜表面涂抹反射涂料（具体要求根据集团下发
反射涂料规范）。
（2）美化机房基站劣势：
场景受到灯杆高度限制，一般高度仅为20米，导致基站覆盖面积较小；
机房应注意防盗问题。
3.5.4无房拉远基站
无机房拉远基站结构是把传统宏基站基带处理单元（BBU）和射频处理单元（RRU）分离，二者通过光纤相连。在网络部署时，将基带处理单元与核心网、无线网络控制设备集中在机房内，通过光纤与规划站点上部署的射频拉远单元进行连接，完成网络覆盖，从而降低建设维护成本、提高效率；
在选址中分为城区室内覆盖和郊区室外覆盖两种。
市区的重点建筑，如商业大厦、大型商场、体育场馆、机场、咖啡店、会展中心、写字楼等，这些建筑物大多具有分布密集、用户集中的特点，因此有利于采用无机房拉远；
郊区覆盖场景中，各村庄零星分布，用户分布相对分散，可采用BBU+RRU系统，既可以完成话务量的吸收，又降低了成本，同时布网迅速、快捷、灵活，同时可配合室外机柜，实现无机房建设。
（1）无机房拉远基站优势：
RRU靠近天线安装，能够消除传统基站3dB馈线损耗，降低功放输出功率要求，
从而改善覆盖性能或者降低整机功耗；
基带部分集中放置，射频部分置于天面，可相对节省机房租赁费用或空间，同时
降低对配套设施的要求；
增强站址选取的灵活性，降低建设成本，共享机房条件下CAPEX减少40以上；
提高站址资源的有效利用率，提高机房使用率，降低能耗，OPEX减少65%以上。
（2）无机房拉远基站劣势：
RRU供电可靠性不强。
BBU与RRU的连接光纤容易故障。
3.6机房配套现状
目前，天津移动主要采用的机房配套形式现状如下：
1）标准化机房：目前，现网中采用标准化机房较多，但随着民扰、政府部门阻碍、机房面积限制等原因，城区内选址越来越困难，因此，需要更加多样化
的选址方式解决建站问题。
2）MINI机房：目前，已使用MINI机房数量达到80多个基站。传输设备在MINI机舱中安装位置应靠近热换风口，保证传输设备正常工作。
3)可移动基站：目前，可移动基站已使用80个。后期根据建设需求将继续关注。
4)美化机房：目前，尚未进行美化机房基站建设，但已机柜已进行采购；与MINI机房相同，传输设备在一体化机舱中安装位置应靠近热换风口，保证传输设备正常工作。
5)无机房拉远：市中心楼顶使用少量拉远方式，设备直接挂女儿墙安装。
3.7机房配套建议
1)城区选址：根据城区场景不同对机房选择及系统配置进行明确要求，机房选址时，场景为楼顶、道路旁、普通空地等，选址时，争取合理价格购置机房，没有购置条件的，首选MINI机房和美化机房，绿化带必须选择美化机房以满足市政、其他政府部门要求，在无法使用MINI机房时（如业主问题），才可选用标准机房。
2)郊区选址：根据郊区选址要求，在郊区选址时，首选为MINI机房，由于郊区环境较为复杂，需考虑MINI机房防盗及安装位置避免安装在地势低洼处、地基松软等地区，其次，根据实际情况可选择美化机房及少量标准机房。
3)农村选址：一般为偏远地区较多，基站选址时，MINI机房和标准机房选址比例与其他区域有所不同，主要考虑农村租赁较为便宜，基站安全性要求较高，因此，在选址时可综合考虑建站类型。
第四章：根据区域划分设计选址建设方案
4.1城区选址
按照天津城市规划的特点和现状划分，密集城区无线传播环境最为复杂、选址难度大。天线架设方式多为美化抱杆、美化天线、小型美化杆塔等方式，同时，选用MINI机房、美化机房等方式减小选址难度，并且普通单管塔难以建设，新建基站选址主要依靠现场现有高度合适的楼顶建筑。
特殊场景：在密集城区有较多的特殊场景，如：商业区、旅游街区等，需要多重考虑，基本思路是在美化机房站与美化杆塔结合，解决容量与覆盖的问题。选择站址时，需要考虑无线信号的穿透性，多选择视野开阔的区域做为首选。
4.2郊区选址
郊区中乡镇结合部较多，此区域相对环境较好，选择的方式主要有低层楼顶加抱杆或框架达到高度要求此区域建筑物密度相对较小，电力、传输线路相对容易协调且安全易于后期维护。
4.3农村选址
除平原外其余地区多为山区，平原地区无线传播环境非常好，山区地域地形复杂无线信号容易受到山体阻挡阴影衰落非常明显。选择的方式主要有三管塔、单管塔等。
选择站址时须考虑交通便利、电力能保障的位置以便于基站的顺利开通和后期维护。
山区站址选择时尽可能选择地势相对较高位置，以便于达到较远的覆盖距离。
为各种场景下天线及机房配套方式的选用组合：
基于 GIS 的基站选址方案设计
地理信息系统（GIS）是一种特定的空间信息系统，是采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面 ( 包括大气层在内 ) 与空间和地理分布信息有关数据的空间信息系统。从实质上来讲 , 它是一个数据库管理系统。地理信息系统在我国发展很快，而且由于地理信息的普适性，使其在道路交通、城市设施管理、电力、电信等行业都有了成功的应用。
4.4方案提出的背景
作为无线电管理部门来说，在基站审批工作中，主要是审核电信运营商报送的基站技术资料表，通过审查及时发现报送材料中不合格项，例如基站的型号是否经过国家无线电管理部门核准、基站的地理坐标通过电子地图核实是否设在了河（海）中或者道路的中间等。对于基站信号能否有效覆盖特定区域或者学校、医院、居民小区等敏感地区是否存在较强电磁辐射等情况无法事前掌握。基于这些问题，设计一款能够让无线电管理部门在审
批基站过程中实现事前预判、事中监管、事后可查的直观化选址系统非常必要。
4.5方案设计的目标和使用工具
4.5.1设计目标
(1) 利用本文中第 3 节分析的信号覆盖和电磁辐射模型计算预建站点的信号覆盖和电磁辐射情况，通过 GIS 在计算时将城市地形地貌、其他无线电台站影响等因素加进去，得到更为确切的计算结果。
(2)利用现有系统的数据，连接基础数据，更新历史数据，保留结果数据。
(3) 为用户提供快速便捷的查询。
4.5.2使用的工具
选择通用的 GIS 平台（可选择 MapInfo），在该平台上作二次开发，使业务数据作为新的图层叠加到原有的地理图层之上，达到计算数据可视化、直观化的目标。
4.6方案总体结构
基于 GIS 基站选址系统主要是用来存储基站源数据，并对拟建站的信号覆盖和电磁辐射进行计算，最终通过地图将结果显示出来。在该系统的结构中，涉及几种数据的积累，需要与相关的数据库连接或者对数据进行输入。对于无线电管理部门，可以通过日常无线电监测积累其他无线电台站对移动通信频段的影响，并通过分析监测数据，逐步存入数据库中，以增加计算结果的准确性。系统的各部分关系如图 4所示。
4.7系统的功能实现
系统的功能通过以下方式得以实现：将无线电管理部门掌握的日常无线电监测数据库和频率台站数据库与 GIS 系统数据库进行连接，在选址点分析计算时，充分考虑无线电台站、非无线电台站、地形地貌对信号的影响，通过系统模型计算将结果呈现在 MapInfo 地图上。显示时可设计为不同的颜色或层次来区别覆盖和辐射的计算情况。
4.8方案应用展望
目前，大多数无线电管理部门在审批基站时仍以行政管理手段为主，在基站的选址上可以说电信运营商具有决定权。基于 GIS 的基站选址系统是一种比较方便易操作的技术监管手段，它带给无线电管理部门的不仅是监管的技能，从某种意义上更是服务的改进和提升。因此，在今后的基站选址过程中，无线电管理部门可能会通过升级技术手段，为电信运营商提供便捷的服务。
第五章：介绍新型的绿化带基站特点和建设方案
5.1绿化带基站概述
由于城市区域人口密集、人流量大，话务量大，基站建设难度也非常大，常规的基站建设方案实施起来比较困难。特别是城市道路场景的覆盖，由于道路的特殊功能，对施工周期要求很严，且需要道路管理部门及市政规划相关部门的审批，基站建设难度大。但是城市道路覆盖问题又是一个非常重要的话务热点，需要运营商提供一个完善优质的覆盖网络。
为了提升服务质量，解决道路场景的基站建设，同时将基站塔体融入到现场环境中去，达到与环境和诣统一的标准。各大运营商对道路覆盖基站解决方案及产品有大量需求。为了为客户解决基站建设中遇到的问题，市场上出现了绿化带型一体化基站。
绿化带基站，其对应的机房、塔桅、天馈等都是工厂化生产的，现场施工少，减少了对环境的影响，安装速度极快，不到一天就能实现原来一个半月的建站。另外它是为适应绿色通信的需要而设计的，因此整体上更佳环保、绿色，主要表现在与传统基站相比整体用钢量大幅减少，例如机房变成小型机柜、通信塔则以格式各样的路灯或者监控杆的形式出现等，通过轻量化设计和功能融合有效做到了节能减排。
5.2绿化带基站组成
绿化带基站四大组成部分：天馈系统、美化铁塔、预制式基础、一体化机柜
5.2.1. 天馈系统
天馈线系统施工说明：
在现实环境中，由于受到城市美化需求及居民的抵触，使得普通的天线无法装，为了
解决这一问题，在通信系统中引入了美化集束天线，美化集束天线一般1~3面左右高性能的电调天线，进行科学、有效的组合后进行调测、测试，能很好地消除因组合对整体产品各项电性能指标的影响，不但美化了城市的视觉环境，也减少了居民对无线电磁环境的恐惧和抵触，同时也可以延长天线使用寿限，保证通信的质量集束天线通过天线与杆连接件固定于塔顶部，方位根据甲方要求调整。馈线通过专业的馈线吊网安装在塔体内，可以有效防止馈线疲劳。
天线工艺要求：
1、天线应满足《移动通信系统基站天线技术条件》YD/T1059-2004及《移动通信天线通用技术规范》GB/T9410-2008的要求。
2、提供天线型号及天线技术参数指标；提供天线检测报告，满足抽检要求，保证天线各项特性指标满足集团及上一条所列规范的相关要求。
3、2G合路天线每扇区预留接口数量要提供为4个，或厂家预置分频器后提供4个接口，同时支持900M和1800M。
4、提供天线入网许可证，所提供天线厂家必须是中国移动集团公司入围厂家。
5、提供产品图片（外部和内部结构）。
6、投标方应承诺可根据集团TD-LTE天线发展规范，后期系统调整过程中，可以支持调整TD-LTE天线的产品，满足集团对整个TD-LTE系统调整要求。
7、集束天线应提供GSM900\\GSM1800\\TD-SCDMA三系统任意组合可选。主要技
术指标如下：
1）工作频段要求支持900M、1800M、TD-SCDMA；
2）增益应该不低于15dBi。
3）前后比大于等于25。
4）满足不同端口隔离度及扇区隔离度，极化隔离度大于30dB。
5）驻波比不大于1.5。
6）支持电调功能，下倾角可调范围为0-14度。
7）天线方位角可调。
8）所选用型号应体积最小，外型美观。
5.2.2塔体系统
绿化带基站的美化杆塔与市政路灯杆比较相似，天 线采用双频集束电调天线，而非普通板状天线，有很好 的伪装效果。再根据现场情况的需求，兼顾照明亮化， 事故监测，交通指示等多项功能为一体，力求外形美观， 做到与环境和谐统一。
设计原则及特点：
美化塔的外观造型可以根据需求单位现场情况自行定义塔型。塔体表面采有镀锌及喷塑处理，对于铁塔起到了美观及保护的作用，同时对于铁塔外观喷塑的颜色，可以根据铁塔周围环境而定，起到和周围环境保持合协美化环境的作用。
塔体工艺要求：
1）能提供整体计算说明，设计合理，提供安全承诺保证。
2）美化多功能杆塔的最低高度为30m（提供所能到达的最大高度），美化多功能杆塔能可靠承载塔上的GSM900、1800、TD-SCDMA三系统可选集束天线和TD-LTE板式天线及各系统塔放设备（RRU）的能力，即满足4系统天线的安装。（集束天线下部平台需满足3副天线和6副RRU设备的安装要求）
2）对于塔上外挂天线及设备有完善的美化方案。平台抱杆与塔体主材之间满足距离不小于0.5米，以满足天线背后安装RRU设备。
3）天线支臂均按移动通信塔的相关要求设计与施工，密切配合通信工艺，满足工艺要求。
4）确定塔桅高度、天线的规格、数量、方向、馈线的走向及荷载等的同时，能够充分考虑扩容的可能性和便利。
5）所有铁塔避雷针底部构件处设置太阳能闪光航空障碍灯。
6）脚钉布置满足左、右脚钉上下交替布置；同侧脚钉间距为600mm，不同侧脚钉间距为300mm。接口处同侧脚钉也应满足上述要求。
7）塔体天线安装要有必要的维护措施，有钢绞线或钢索在天线安装过程中对施工人员给予保护。
节点工艺要求
1）当螺栓直径≤16mm时，螺栓孔径大于螺栓直径1mm；当螺栓直径>16mm时，螺栓孔径大于螺栓直径1.5mm。
2）铁塔底部第一段塔体均采用防盗螺母。
3）手工焊条及焊丝和相应的焊剂应与主体金属强度相适应，不同钢材相焊接时，可按低强度钢材选用焊接材料。
4）法兰板均为整板切割。
5）主材及副材采用型钢及圆钢管者，均为一次截材，不得二次对接。
6）塔体纵缝、环缝采用自动埋弧焊焊接，并应满足二级焊缝要求；环缝应全熔透，并应采用超声波探伤对其进行无损检测。
7）插接塔体插接部位和向上加长200mm范围的纵向焊缝应采用一级焊缝，端部应加引弧板。
8）所有焊接均要求满焊。
5.2.3预制基础
绿化带基站的基础形式可以分为现浇和预制两种。现浇式基础与其它铁塔基础类同，预制式基础形式采用工厂化制作，基础块在运输过程中可分块，在现场进行拼装固定。
常规通信基站建站采用钢筋混凝土预制基础，混凝土浇灌后需要20天—28天的养护期，而绿化带基站采用预制基础，现场省去养护期。现场基础机械开挖时间不超过2小时。预制基础、美化杆塔、一体化机柜、天馈线系统吊装，整体集成不超过5小时。
备注：下图为预制基础设计常规方案设计，以实际地址勘测为准，如有变化，方案可能需要重新确定。
设计原则及特点：
此项目美化铁塔和机柜基础设计原则是科学、经济、合理，减少施工量。此项目路灯杆和机柜基础最大的设计特点是采用预制基础，做到杆塔和基础同时安装。
5.2.4一体化机柜情况
1)基本特点
占地面积小：基本在3平方米之内。
主材料：机柜整体以镀锌板为主材料，表面喷塑室外粉，可增加保温材料PU（聚氨酯）。
机柜布局：设备以壁挂方式安装，根据客户需要设备的不同，机柜精确设计。此种安装布局比较合理，整理，方便布线。
工艺特点：机柜顶部装有吊环，方便起吊。底部有安装固定孔，用于整体机柜的固定。
预留孔洞：机柜内预留的孔洞包括：馈线窗洞口、外电引入洞口和防雷地线洞口等。
机柜设计防雷措施：机柜作保护接地，机柜可靠接地，地网接地电阻小于 5 欧姆。机柜内外均配置一个接地铜牌。
2）一体化机柜工作环境
外部环境：
温度范围：-20°C - +55°C；相对湿度范围：5%—99%；太阳敷设总强度1120x（1±10%）W/m²
内部工作条件：
机柜内的工作温度应为：10°C—29°C；机柜内应控制爆炸性、带电性尘埃，及腐蚀性、有毒气体；机柜门密闭，防止空气、湿气和灰尘侵入。馈线窗及预留孔洞做密封处理，放置尘埃进入；机柜工作时与外界直接接触的通风口需采取防尘措施，通风口防护等应达到GB4208-93中IP5X级；根据机柜所处环境，对外影响噪声（距离机柜1.5米处）；不大于60dB。
3）一体化机柜要求
（1）机柜应满足占地面积小、应用场景广泛的要求，并能满足差异化需求。机柜占地面积不大于8平方米。
（2）满足4系统宏站机柜内部设备摆放要求，提供内部设备布局方案图纸，机柜内部布置合理。
（3）机柜构件归一化，方便内部设备安装。
（4）机柜外壁材料应具有良好的保温、隔热性。
（5）机柜内预留馈线窗、外市电引入及接地等线孔。
（6）机柜应有良好的密封性，密封门以及馈线孔洞应能有效的防雨、防尘。
（7）机柜应做到分仓温控、节约用电。
（8）机柜抗震等级不小于7级。
5.3设计规范
5.3.1统一标准
天线，塔桅，机柜等所有配套设施均应符合以下技术规范、标准的要求：
1）《建筑结构可靠度设计统一标准》，GB50068-2001
2）《建筑结构荷载规范》，GB50009-2012
3）《钢结构设计规范》，GB50017-2003
4）《建筑抗震设计规范》，GB50011-2010
5）《钢结构工程施工质量验收规范》，GB50205-2001
6）《塔桅钢结构工程施工质量验收规范》，CECS 80:2006
7）《高耸结构设计规范》，GB50135-2006
8）《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》，YD/T5131-2005
9）《移动通信工程钢塔桅结构验收规范》，YD/T5132-2005
10）《钢结构单管通信塔技术规程》，CECS 236:2008
11）《广播电视微波通信铁塔及桅杆质量验收规范》,GY 5077-2007
12）《混凝土结构设计规范》，GB50010-2010
13）《混凝土结构工程施工质量验收规范》，GB50204-2002(2011版)
14）《建筑地基基础设计规范》，GB50007-2011
15）2006年7月信息产业部颁发的中华人民共和国通信行业标准《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》,YD5098-2005
16）中国移动通信企业标准《基站防雷与接地技术规范》,（QB-W-011-2007）
17）《移动通信系统基站天线技术条件》，YD/T1059-2004
18）《移动通信天线通用技术规范》，GB/T9410-2008
5.3.2特殊标准
1）设计基准期为50
2）设计使用年限为50年
3）安全等级为二级
4）满足设防烈度为8度的要求，抗震设防为丙类
5）按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计
6）塔体最大抗风等级不小于10级，最大抗震等级不小于7级
7）产品要求可抗当地50年一遇最大风速，基本风压不得小于安装地点的基本风压，安装地基本风压以气象部门官方数据为准
8）正常使用极限状态的控制条件下，在以风荷载为主的荷载标准组合作用下，通信杆杆身任意点的水平位移与高度的比值不得大于1/40
9）具备移动通信工程钢塔桅结构及基础的设计资质，或能够委托具备相应设计资质的设计院进行设计，并提供相应的证明文件
10）设计前必须对地形条件、地质状况和地面粗糙度类别等进行实地勘察
5.4基站防雷接地要求
1）遵循的标准及规范：《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005；《基站防雷与接地技术规范》QB-W-011-2007（中国移动企业标准）。
2）在铁塔塔顶安装避雷针，并与塔身可靠电气连接；利用塔身作为接地导体时，塔身安装应保证可靠电气连接，否则应设置专用雷电流引下线；铁塔金属构件应在塔脚处与铁塔基础可靠焊接，金属构件应在塔脚处与基础内预留地端子可靠焊接。
5.5防锈防腐要求
5.5.1防锈防腐的方法
钢塔结构的所有构件材料（地脚螺栓除外）均需进行防锈防腐处理，一般宜采用热浸镀锌法，要求具有30年抗腐蚀能力。
5.5.2防锈防腐层的厚度要求
构件的镀锌层厚度应达到如下要求：
1）构件厚度≥5mm时，镀层厚度不小于86µm；
2）当构件厚度<5mm时, 镀层厚度不小于65µm。
5.5.3其他要求
1）构件的镀锌层表面应具有实用性光滑，在连接处不允许有毛刺、漫瘤和多余结块，不得有酸洗和露铁等缺陷。
2）镀锌的锌层应均匀，且与基本金属结合牢固，经锤击不剥离、不凸起。
3）施工过程中造成的镀锌破损要做防锈处理。
5.5.4基础螺栓及塔脚底板的防锈防腐要求
露出基础顶面的螺栓在钢塔结构安装前，应采取防锈措施，并妥善保护，防止螺栓锈蚀与损伤。钢塔柱脚底板（法兰）与基础间的空隙，在钢塔安装完成后应油封地脚防盗螺栓。调试、检测完毕后，塔脚处的塔脚板及地脚锚栓应用低强度等级细石混凝土封闭且保护层厚度不应小于50mm。
5.6运输要求
1）塔件包装采用软包装，装车用草垫、枕木等垫实，紧固件、小件物品应采用木箱分别标注装箱运输。出厂后应合理运输，减少构件受损。
2）单管塔塔体筒壁在加工制作和运输吊运过程中，不应凹瘪和凸鼓。若凹瘪或凸鼓超过±5mm，应校正后方可安装。
3）如构件在运输吊运过程出现防护层损坏，应对防护层损坏的构件采取相应补救措施后方可安装。
5.7安装要求
1）铁塔安装应遵守第三项中所列出的相关技术规范、规程及标准的有关规定。
2）为了确保施工人员安全，6级风以上不得进行铁塔安装。
3）安装时不允许使用电割或气割括孔、增孔或用氧气火焰校正构件变形。
4）安装时，受剪螺栓的螺纹不得进入剪切面，如果螺栓的无扣长度不够长，应改用长一级的螺栓；且螺栓一律紧两遍，螺母拧紧后，螺母应露出不少于两个螺距（采用双螺母时可平扣）。
5）各构件应组装牢固，出现空隙时应设置垫圈或垫板（当垫圈数量超过2个或8mm时应采用垫板）。
6）为防止馈线破坏，插接式杆塔应做到插接一次安装到位。
7）塔体套接长度正误差不得超过设计套接长度的5%，且不允许有负误差。套接部位接触面贴合率应确保达到75%。应采用施加竖向预加力的方法，确保套接长度。预加力应不小于上部塔体自重的1.3倍。
8）塔架安装过程中应随时校正垂直度，相邻两层的垂直偏差不得大于1/750。安装完成后，灯杆塔不得大于1/750，塔体上下段相对扭转角不得大于±1º，绝对扭转角不得大于2º。
5.8竣工验收要求
移动通信塔的验收工作应严格遵照《移动通信工程钢塔桅结构验收规范》YD/T
5132-2005、《钢结构工程施工及验收规范》GB 50205-2001、《广播电视微波通信铁塔及桅杆质量验收规范》GY 5077-2007、《塔桅钢结构施工质量验收规程》CECS 80:2006、《钢结构单管通信塔技术规程》CECS 236:2008的要求进行。
5.9绿化带基站使用场景
1、规划限制区域（不同意建设大型通信基站）；
2、居民阻扰区域（居民对大型塔桅有恐慌心理）；
3、网优压力大区域（要求快速建站） ；
4、疑难站点补盲；
5、市政需求区域（解决城市照明、公安监控）；
6、选址难区域（施工面积较小，如城市绿化带）；
7、施工要求较高区域（如学校、医院等）；
8、临时建站区域（如旧城改造）。
5.10产品特点
占地面积小、建设周期快、无需现场制作基础、绿色环保、减少民扰、造型美观、高度集成、节能减排、可搬迁使用
5.11绿化带基站应用案例
1）江苏移动中南世纪城小区
2）山东移动日照市人民路基站
3）湖北武汉市师范大学基站
第六章：通信基站铁塔和机房的优化设计
本章节仅讨论移动通信基站铁塔和机房建筑的一般设计要则和优化原则，不涉及铁塔及机房的结构计算等问题; 尽管结构计算是设计优化的重要途径，但因其有规范可依，本章节不再赘述。
6.1基站选址的优化原则
（1）满足通信网络规划要求；
（2）场地平坦，附近无高大建筑物阻挡；
（3）工程地质良好，避开断层、古河道及可能塌方、滑坡的地段；
（4）选择安全的环境，避开易燃易爆的场所和粉尘及有害气体的污染源；
（5）机场航道附近要注意铁塔限高；
（6）远离各种无线干扰源；
（7）避开低洼地，防止雨水淹灌；
（8）尽量不选在中小学校院里，避免儿童攀援铁塔。
6.2基站铁塔与机房形式的选择
基站是否需要建设铁塔，取决于移动通信天线的挂高; 当基站所在的建筑物满足挂高要求时，可利用屋顶设置天线抱杆，无须建塔。
基站铁塔因结构形式不同，可分为自立塔、拉线塔（桅杆）；基站铁塔因所建地点不同，有地面塔、屋顶塔之别。
地面塔通常采用的塔型有角钢塔、钢管塔(四柱或三柱)、钢独管塔、拉线塔（桅杆）。角钢塔是最普遍的塔型，它制作安装简便，经济适用，应是铁塔建设的首选。钢管四柱（或三柱）塔因其根开可以做得很小（2m左右），适用于狭窄场地或距建筑物较近的情况，但造价高于角钢塔。独管塔多用于城市风景区或其它要求美观的场所，因为独管塔馈线引下和人员攀登都不方便，加之造价较高，仅用于特殊要求的环境。拉线塔的优点是用钢量小，但占地面积大，是否经济应综合考虑; 另外拉线塔易受外力破坏，一旦拉线受损即造成倒塔; 拉线塔受风力作用还会发生摆动和水平扭动，采用微波传输的基站慎用。
屋顶塔一般采用角钢塔较多，塔的设置有两种情况，一是建筑物设计时已考虑了铁塔的荷载并设置了预埋件（如电信机房楼顶），二是在旧建筑物上加建铁塔。第二种情况要对原建筑进行验算，对结构进行改造，增设铁塔的锚固措施; 铁塔的根开往往不等，塔高也受限制，还要认真修复因施工受到破坏的屋面防水层，设计时应格外慎重。当天线挂高比建筑屋面高出不多时（10m左右），可采用简易的屋面铁架方式，在建筑的梁（墙）处浇筑混凝土墩作为配重（计算混凝土重量足以抵抗铁架倾覆力），铁架固定于混凝土墩，可不必破坏屋面防水层，此方式造价低，施工简便。也可采用拉线方式固定屋面铁架，不做混凝土墩配重，但拉线的锚固点一定要慎重处理。
基站机房有两种情况: 新建机房、利旧机房（或租用机房）。
新建机房面积一般为20m2左右，市区容量大的机房可适当加大。按其与铁是相对位置可分为塔侧机房、塔下机房。塔下机房是将机房建在根开较大的铁塔下，因为与铁塔坐落在同一基础上，机房自重可平衡部分铁塔的倾覆力，铁塔基础可以做的较小，从而节省投资，另外还具有占地面积小、馈线较短、不需设置室外走线架等优点，应优先采用。在铁塔根开较小时，采用塔侧机房，缩小机房与铁塔间距有利于节省土地、缩短走线架和馈线长度，但机房基础应避免建在铁塔基坑的回填土上。
利用旧机房或租用机房一般采用屋顶抱杆、屋顶铁架或屋顶塔安装天线，如建筑高度不够则需建地面塔，建塔时应注意铁塔基础开挖不能影响临近建筑的安全。租用机房一般为民用建筑，如楼面承载力不足，还要对原房屋进行加固。
还有一种新建机房形式是夹心复合板房，采用成品夹心复合板（彩色镀锌钢板与聚苯乙烯制成）装配成基站机房，优点是工期短，缺点是寿命短（一般15年左右）。
6.3用地面积
根据各地情况，基站一般采用征用或租用土地两种形式，以塔高50～60m为例，用地范围大约为: 角钢塔+塔下机房13m×13m（若采用桩基础，10m×10m即可满足）；角钢塔+塔侧机房13m×18m; 钢管四柱塔+塔侧机房7m ×16m。租用机房需建地面塔时，所需场地仅为铁塔基础(含基坑开挖放坡)占地：角钢塔13m×13m，钢管四柱塔6m ×6m，独管塔5m ×5m。拉线塔用地为边长85m 的等边三角形，用地很不经济。
确定用地范围时应注意，铁塔一定要与附近建筑留出安全距离。
6.4新建基站机房的优化设计
基站机房为无人值守机房，除满足设备安装外，还应满足防盗、防水、防潮、防震、防雷击等要求。
（1） 机房平面形式: 机房一般为正方形或长方形平面，在面积相同的情况下，长方形平面更有利于基站设备的布置。当机房位于塔下时，要注意与铁塔的空间关系；
（2） 机房内净高一般为2.7m; 室内外高差为0.3～0.45m，地势低洼时应适当提高；
（3）机房门为外开防盗门，门洞宽1m，高2.1m，门上设雨蓬。机房馈线窗下沿距室内地面2.3m，馈线窗平面位置与基站通信设备机列的轴线对齐。除馈线窗外，机房不设其它窗户；
（4）机房采用现浇钢筋混凝土屋盖，应做好保温和防水；
（5）机房室内装饰作法为水泥砂浆墙面、水泥砂浆防潮地面，天棚可不做面层; 墙面和天棚也可不刷涂料。机房外墙面可设计为：清水墙、水刷石、水泥砂浆抹面等，内外装饰一律从简；
（6）基站机房采用能自动启闭的分体式商用空调，室外机可挂于外墙或置于屋顶。在通信设备机列前后的天棚上各设白帜灯一盏，用于机房照明。于不同的两面墙上各设1个单向电源插座，用于设备安装和维护。机房内设有接地铜排，与铁塔、机房综合接地系统连接;
（7）有的基站设有远程控制系统，对基站的设备、电源、空调、消防、安保、门禁等实施远程监控；
（8）机房的门宜朝南或朝向开阔地。塔下机房的馈线窗应与铁塔爬梯在同一侧。塔侧机房的馈线窗应面对铁塔的爬梯，机房与铁塔间距应尽量接近。
6.5利旧机房和租用机房的设计优化
（1）利旧机房是在原有的通信机房内设置基站，楼面荷载大都能满足要求，应重点解决好馈线引入问题;
（2）租用机房情况比较复杂，所租房屋大小不同、层高不同、结构各异、位置也千差万别; 一般民用建筑的楼面荷载不能满足基站设备的要求，通常要采取加固措施。首先要对原有结构进行验算，加固设计要因地制宜。要想将租用房屋的楼面承载能力加固到满足通信机房要求的6kN/m2是不现实的，且不说梁、板、柱的全面加固造价高、工期长、施工复杂，仅仅因机房相邻及楼下的房间系其它单位使用，也使加固施工难以进行。优化方案是在通信设备机列下进行局部加固，将设备用型钢支撑于房间两侧的梁或承重墙上，架空于楼板之上，因此不必对楼板进行加固。由于一般基站设备不太多，按照设备的实际荷载进行结构验算，大多数房屋的承重墙、梁、柱不必加固即能承载型钢传来的设备重量（如验算不能满足承载要求，应当采取加固措施）。此种加固方式造价低、工期短、施工简便；
（3）利旧机房或租用机房采用上走线方式，不设架空地板，也无需做装饰装修；
（4）租用机房一般要靠近外墙，便于馈线引入。有可能的话，应封堵原有外窗，有利于保温、防晒、防尘、防水，房门应改为外开防盗门。
6.6室外走线架
天线的馈线通过固定于爬梯的馈线支架，自铁塔上部垂直引下，再通过室外走线架水平引入基站机房。
（1）上人走线架（桥架）：走线架距地面高度大于4m 时采用，走线架宽500～600mm，设计时应考虑馈线重量和两个人的工作荷载，并设高1.2m的护栏，将馈线固定在护栏上；
（2）不上人走线架：走线架距地面高度小于4m时采用，宽度同上，工作人员使用梯子布线，馈线固定在走线架上，不必设护栏。单层基站机房应采用不上人走线架；
（3）走线架两端分别固定在铁塔爬梯和机房外墙的支架上。外墙支架位于馈线窗下; 为防止雨水流向机房，走线架以大于1%的坡度向外倾斜；
（4）走线架为型钢制作，型材规格通过计算确定;宜采用与铁塔同规格的型材，以便充分利用铁塔的下脚料；走线架采用热镀锌防腐；
（5）走线架跨度不宜太大，当跨度大于8m时，宜增设钢支柱或从铁塔上加设斜拉线，以缩小走线架的跨度，达到节省钢材的目的；
（6）旧机房或租用机房的移动通信天线很多是设在屋顶上，因此要设置屋顶的水平走线架和沿外墙而下的竖向走线架。屋顶水平走线架一般架空于屋面或固定于女儿墙，路由尽量简短，以节省钢材和馈线。竖向走线架要考虑上人荷载，与梁或实心砖墙要有可靠锚固。因事关人身安全，竖向走线架不应锚固于轻质墙上。
6.7移动通信铁塔
（1）铁塔设计原则：满足天线及馈线安装的要求，便于操作维护；符合国家钢结构规
范，保证结构安全，抗风、抗震、防锈、防雷；优化设计，合理选型，便于制作、安装，缩短施工周期，降低工程投资；
（2）合理选择塔型：不同塔型的造价悬殊较大，合理选择塔型是节省投资的关键，；
a.优先选择角钢塔，角钢塔自重轻、造价低、结构合理、技术成熟、安全度高，被广泛采用；
b.选择合理的铁塔根开，根开的大小影响钢材用量和基础造价，须经结构计算优化确定；
c.采用角钢塔时优先选择塔下机房，造价低，占地少。
（3）合理确定铁塔的荷载和高度，这也是降低造价的重要途径；
a.风荷载: 以国标《建筑结构荷载规范》中“全国基本风压图”确定基本风压值为设计依据，不要随意超规范加大安全储备，造成不必要的浪费；
b.针对不同地区风压值（如山东沿海地区基本风压值为0.5～0.65kN/m2，内陆地区为0.35～0.45kN/m2）， 因地制宜，分别提供不同的铁塔设计，可以大幅度降低造价。切忌一套铁塔图纸打遍天下的不负责任的现象;
c.微波天线的荷载: 对于需要微波传输的基站,可以事先提出要求,有针对性地设计相应的铁塔。因多数移动通信基站采用光缆传输,可不考虑微波天线荷载,以免造成浪费；
d.天线平台的数量: 早期设计的铁塔多采用三层平台，后来改为两层或一层平台,事实
上两层平台即能满足基站的远期发展需求,大多数位于农村地区的基站，一层平台即可。每减少一层平台,能节省7000元左右;
e.铁塔高度: 铁塔高度取决于移动通信天线的挂高，天线挂高和通信基站的密度、无线信号覆盖强度及地形地势有关，合理确定铁塔高度对降低造价意义很大。根据有关部门对GSM900 无线信号场强测试的结果，在40m 内天线高度的变化对无线信号覆盖影响较大，超过40m后，再增加天线挂高对无线信号覆盖影响不明显，因此在农村地区天线挂高为40m左右较合理;城区基站的天线挂高还要适当降低。
（4）铁塔平台设计的优化：移动通信铁塔平台尺寸不需太大，最窄处便于人员通过，约600mm 即可，活荷载也比微波塔平台小，建议2kN/m2较合理。以往平台多为零星构件高空组装，现场工作量大、工期较长，现在改进为整体装配式结构，预制成4块扇形平台，安装简便，施工快捷。平台钢板也改为钢板网，减轻了重量，减少了风阻。移动通信铁塔平台的栏杆高1.2m，因需悬挂天线抱杆，栏杆的扶手应与塔身水平拉接，以防止栏杆外倾；
（5）铁塔安全设计：铁塔的防雷设计应严格执行《移动通信基站防雷与接地设计规范》。铁塔的防锈蚀采用热镀锌方式，施工现场不得打孔、焊接，以免破坏镀锌层。加强铁塔的防盗措施至关重要，螺栓或塔材的被盗可能引发倒塔事故，铁塔的最下一段塔身应采用防盗螺栓; 地脚螺栓应焊防盗钢帽或浇筑混凝土保护层。铁塔的爬梯应设安全护圈。距地3m内不设爬梯，以防他人攀援。
6.8铁塔基础设计的优化
铁塔基础设计中主要考虑的问题是如何使基础在满足抗倾覆、抗压及抗滑移（位于山坡地势）的前提下，使基础造价降到最低，且便于施工。
（1）基础设计前，一定要做工程地质勘察，切不可盲目设计，以免酿成事故；
（2）独立基础是在角钢塔四脚分别做独立的基础，再以连系梁连接。因其施工简便，造价低廉，应作为首选方案。当地下水位较高或岩石埋藏较浅时，可考虑采用筏基，筏基的优化途径是改通常的实体筏基为箱式筏基，中部回填土或砂石代替混凝土做配重，可降低造价20%左右。地下水位高或土质软弱时应选用桩基，桩基造价较高但安全可靠。岩石埋藏较浅时，也可将钢筋锚入岩石，结合做独立基础或筏基，可大大减少混凝土量，从而降低造价；
（3）钢管四柱塔基础的设计优化：钢管四柱塔根开很小（2m左右），多用于场地狭小或临近建筑物的环境;一般采用混凝土墩式基础，基础面积不大，深度较大，靠混凝土自重和土壤侧压力、摩阻力来抵抗铁塔的倾覆力；缺点是混凝土用量较大，因开挖较深施工中容易塌方，或危及附近建筑的安全。优化设计改进为浅墩+人孔短桩的新型墩式基础，埋深2.5m 以上是墩式基础，2.5m以下改为4棵直径1m的人工挖孔短桩，总深度略大于实心墩基; 由于此种基础能充分地发挥土壤的力学作用，混凝土量大大减少，使基础造价减少30%以上。独管塔基础也可采用此优化方案;
（4）基础工程的不可预见因素：设计文件提供的工程预算，是根据施工图和预算定额计算出来的，很难涵盖工程中实际发生的各种不可预见费用，由于每个工程所处的环境不同，遇到的不可预见因素也不尽相同，应严格控制;
a.有的建设场地需做三通一平（即通路、通电、通水及场地平整），必须投入一部分资金。还有的基站位于无路的山区，所有的建材及设备需要进行二次搬运，将产生二次搬运费；
b.有的场地比较狭窄，挖出的土方无处堆放，发生土方外运及回运的费用。或因土质原因造成地基塌方增加了土方工程量；
c.有的基站局部有影响施工的障碍物（如院墙、道增加盈利，或使用库存材料以降低成本，看似节省了一路、地下管道等），在基础施工时只能将障碍物拆除，待基础施工完成后再予修复，此时就出现了拆除与重建的费用；
d.有的基站需修建院墙及大门；
e.因场地接地电阻过高，采取额外的降阻措施往往追加较大的费用；
f.还有人为干扰造成的费用增加，如当地居民对工程的阻挠等。
6.9基站设计安全
移动通信基站为无人值守机房，很多基站位于旷野，安全问题至关重要。许多不安全因素通过设计已经得到预防，如防震、防雷、防水等，唯有防盗措施难以周全，前述铁塔安全设计可使铁塔钢构件不易拆卸，但盗窃行为仍然防不胜防。有的基站修建围墙用于防盗，投资不少，未必见效，一旦窃贼潜入墙内，反使偷盗行为更加隐蔽。在治安欠佳的地区，建议机房设双层防盗门，并加设局部钢制栅栏，用以保护空调室外机、
6.10其他优化措施
（1）设计：通信铁塔应有完善的设计，设计要委托有资质、有经验的设计单位承担，未经设计而任由铁塔厂制作是不符合基建程序的。某些铁塔厂随意加大塔重增加盈利，或使用库存材料以降低成本，看似节省了一笔设计费用，其实因小失大。增加铁塔的重量不
一定意味着安全却必然会加大工程投资，任何设计不周都会构成结构隐患。铁塔的设计费与铁塔的价格相比是很微薄的，经过科学地设计、计算，既保证安全又节省投资；
（2）监理：铁塔的制作安装工程、基础及机房土建工程都应全过程监理，以保证质量；
（3）验收：验收环节非常重要，能发现问题并及时解决；
（4）结算：建议统一按设计的理论重量结算，而不以过磅重量为结算依据；因为过磅称重有作弊的可能，镀锌和焊缝重量也会增加不少，往往出现同一设计，不同厂家的铁塔称重不同；个别不法厂家还可能以大代小，随意加大用钢量，意图按铁塔价格出售；
（5）责任：设计单位、监理单位、铁塔厂、土建施工单位均应按照责任分工签署责任文件，对铁塔质量实行终身责任制；
（6）维护：在铁塔竣工1年后，应对铁塔进行一次全面维护，调整变形，紧固全部螺栓。以后应由专业人员每年巡检1遍（清理平台杂物，补充缺失的螺栓，除锈防锈）。在强风暴过后应重点巡检。
第七章：基站建设一体化施工管理模式
7.1现行基站建设管理模式
经过近年来大规模基站建设和经验积累，移动各地市级分公司和合作单位（包括设计、施工和监理）在传统管理模式的基础上进行了许多新的突破和创新，推行一体化基站建设管理机制，例如监理单位推行一体化监督管理机制，勘察设计单位也在进行一体化设计，
一体化机制的推行，能解决较多的实际问题。特别是一些已实行一体化的合作单位内部的沟通协调问题，但各合作单位之间没有一个一体化合作的管理机制，建设单位内部组织架构也没有做相应的调整。因此，现行的基站建设管理模式也存在较多的不足。
（1） 部分建设单位按照工程量衡量进行任务分配，而不是按区域分配，这与一体化机制一体化机制需要严格按照区域进行分工相矛盾。建设单位的工程管理部门要同时面对来自不同区域的不同设计、施工和监理企业。管理的跨度大，沟通渠道多，信息传递机制复杂。
（2） 合作单位之间没有成熟的信息沟通机制，涉及到各合作单位不同专业之间的协调时，绝大部分的协调信息需通过建设单位内部的各专业室之间进行传递。各合作单位不同专业之间直接进行的相互协调比较少，基本上属于间接配合关系。
（3） 设计、施工和监理各合作单位专业之间的信息传递路径经常不同，不同设计单位和施工单位的协调以及同一合作单位不同专业之间需奥传递的信息繁多，信息传递路径长，信息容易失真。
7.2基站建设一体化施工管理模式
基站建设一体化施工管理模式的主要思路是：
（1） 强化各合作单位内部实现一体化管理，特别是逐步推行监理单位、施工单位、设计单位一体化机制。
（2） 基站建设各施工单位在建设单位主持、监理单位组织下构建一体化基站建设团
队。
（3） 监理单位加强监督反馈，防范一体化基站建设实施后可能出现的风险。
（4） 监理一套与一体化协同机制相适应的考核管理办法。
（5） 建设单位工程主管部门内部组织架构实现从职能型向强矩阵型的调整。
7.2.1合作单位一体化协同管理模式分析
合作单位一体化协同管理模式由三部分组成，分别是一体化协同组织管理机制、一体化协同信息传递机制、一体化协同绩效考核机制，一体化协同管理构建目标示意图如下图1所示。
（1）合作单位一体化协同组织管理机制
合作单位一体化协同机制是指施工单位和设计单位组建一体化协同团队，监理单位负责整个机制的总协调。
施工单位参与到施工图勘察与方案编制环节中，设计单位密切跟踪施工反馈信息。设计、施工单位共同完成现场勘察，施工单位参与初步技术方案编制，实现现场技术交底。施工单位的一些合理化建议能被设计单位所采用，提高施工图纸的准确性、可行性；施工单位也更容易理解设计单位的技术意图，提高施工进度。设计单位对施工过程中突发问题及时响应和指导，同时对应急工程进行处理。
设计、施工单位共同承担风险。按照合作单位一体化协同管理机制的规定，设计单位
和施工单位共同完成勘察和施工图的设计方案，对施工过程中出现的突发问题，设计单位可以主动指导。当项目实施出现具体问题时，由双方根据具体问题共同承担相应责任。
监理单位监控的职能进一步强化。一方面，设计单位和施工单位的合作基础减少了不必要的沟通障碍，监理单位可以从繁杂的监理事务性工作重点转向施工过程控制；另一方面，监理单位要防范设计、施工一体化协同模式可能出现的风险。因此，监理单位将担负重要的监督管理职责。
（2）合作单位一体化协同绩效考核机制
要保证合作单位一体化协同组织管理机制的顺利实施及机制的有效性与实际操作性，需要监理一套与一体化协同机制相适应的绩效考核机制。绩效考核机制主要模块分为施工单位考核、设计单位考核、监理单位考核、区域化合作单位一体化协同联合考核。合作单位一体化协同管理考核有两方面意思：一是加强项目之间的计划实施管理；二是加强工程信息的准确性和工程实施的可控性。
合作单位一体化协同管理联合考核有如下作用：
第一、 促进监理单位、设计单位与施工单位在工作上的互相监督，风险上共同分担，进一步巩固设计单位和施工单位之间的合作。
第二、 有利于建设方选择最匹配的设计单位和施工单位的组合模式，形成有效的合作关系。
第三、 可以保证合作单位一体化协同机制的顺利实现，提高工程建设效率。
（3）建设单位工程管理部门内部组织架构调整
目前，各大运营商工程建设部门内部组织架构还是职能型，例如无线室、传输室、基建室。在进行了合作单位一体化协同滞后，如果建设部门仍然按照职能划分参与管理，将无法适应基站工程合作单位一体化协同机制，可能导致各专业室人员的重复沟通，容易造成项目环节衔接不畅，增加管理复杂性，出现多头管理和重复管理，增加了项目管理的难度。因此，在逐步实现合作单位一体化协同管理的同时，要推进实施建设单位内部组织的一体化协同管理。但考虑到工程管理部门机构调整受建设单位整体机构改革限制。因此，建议建设单位部门内部管理权限下沉至各县级管理机制，虚拟合作单位驻点人员，构建管理团队的组织结构调整。另外由于工程建设部门还有大量其他网络层次建设的任务，所以，不宜采用纯项目制的组织架构。
虚拟项目管理团队实行项目经理负责制。项目组织拥有基站工程项目重要事项的决策权和对虚拟项目管理团队成员选择权和主要考核权。
7.2.2基站工程一体化协同管理关键控制点
合作单位一体化协同机制的实施带来各种好处的同时，也必将引发新的风险，因此，对于一些关键控制点需要加以关注：
（1） 加强合作单位自身的管控能力。传统模式下参与工程建设的合作单位比较多。个别合作单位发生意外事故不会影响工程建设大局。二在一体化协同模式下，任何单位的失误都将会影响工程建设的进度，合作单位需要加强自身管控力度。
（2） 加强信息传递的管控力度。传统模式下各合作单位独立完成本单位的设计、施
工、监理任务，各个专业的信息和指令的传递时分散的，个别单位或者个别职能的工作失误所造成的影响是局部的，所以风险也是分散的，实施了一体化协同管理之后，各种信息和指令的传递借口将是一体化协同单位的总调控点，需要加强信息传递管控力度，故要求在每一基站建设的各阶段，需要通过信息通报平台通报各专业相关信息，以控制信息瓶颈问题，使基站建设各参见单位能掌握工程信息，恰当安排施工。
（3）监理单位做好自己在一体化协同机制中的角色定位。在一体化协同机制运行过程中，监理单位作为监督主控单位需加强监督反馈，防范一体化协同机制实施后可能出现的风险。但由于设计单位的工作专业性强，施工单位的工作环节多，要真正实现监理主控的母的，要求监理人员具备高素质，对设计监理各个环节都比较熟悉并定期加以监督。但是，监理人员过渡干扰设计、施工这个闭环流程的开站，可能会导致设计、施工的自主能力不足。
7.3一体化基站建设管理模式的优点
合作单位一体化基站建设管理模式实施后，将给工程建设实施带来很多好处：
（1） 减少了中间环节，加快了信息传递；
（2） 能有效应对紧急工程，可以快速地响应工程建设，缩短处理流程；
（3） 施工单位参与勘察和初步技术方案环节，实现现场技术交底，施工单位更容易理解设计单位的技术意图，提高施工进度；施工单位的一些合理化建议能够被设计单位采用，提高施工图纸的准确性。
（4） 设计单位密切跟踪施工反馈的信息，设计大为对施工过程中突发问题及时响应和指导；
（5） 监理单位有更多精力保证工程目标的实现，由于设计单位和施工单位的合作基础减少了不必要的沟通障碍，监理单位可以从繁杂的事务性工作抽身出来专注于进行投资控制盒施工过程控制；同时、监理单位可以防范设计—施工协同管理模式可能出现的风险；
（6） 提高建设方工程管理人员工作效率，大大减少建设方工程管理人员的工作量，使其不必花费大量的精力协调设计、施工与监理之间的问题，有利于集中精力对项目重大问题进行决策。
结语
近年来,移动通信业务发展迅速,同时,公用移动通信基站建设选址难的问题也日益突出,百姓关于移动通信网络质量的投诉日渐增多,这种状况引起了在信息化主管部门工作的注意和思索,希望运用公共管理相关理论和知识,从政府职能方面探索解决途径。
本文首先运用公共产品和公共产品供给理论分析了公用移动通信基站的准公共产品属性,接着分析了我国移动通信二十余年的发展历程、技术演进方向和移动通信发牌背景,然后结合对移动通信发展情况的把握,在各个方面对移动通信系统基站站址设计和工程优化进行了分析研究,最终得出移动通信基站建设和管理中职能发挥的对策建议。
本文对于移动通信系统基站站址设计和工程优化的研究取得了初步的进展,但对移动通信系统基站站址设计和工程优化研究依然任重道远,还要许多有待进一步深入进行的研究工作,如:地方政府、移动通信经营者、市场如何有机结合,实现城市信息基础设施建设和
管理工作的良陛开展等。作者将继续努力,探讨新模式、运用新方法,应对移动通信系统基站站址设计和工程优化研究中可能出现的各类问题。
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