作者:愛立信東北亞區(qū)無線產(chǎn)品方案高級專家 方向群
進(jìn)入2017年以來,以NB-IoT為代表的物聯(lián)網(wǎng)迅速升溫,成為三大運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)。近期中國移動宣布大規(guī)模的NB-IoT建網(wǎng)計(jì)劃,更是掀起了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的又一波熱浪。隨之而來的,關(guān)于NB-IoT建設(shè)的具體技術(shù)問題也進(jìn)入人們的視野,例如,如何高效建設(shè)面向未來的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)?獨(dú)立新建和共模建設(shè)兩種方案孰優(yōu)孰劣?
根據(jù)我們的預(yù)計(jì),未來中國移動的無線網(wǎng)絡(luò)將成為一個涵蓋900MHz、1800MHz以及A、F、E、D和C 共7個頻段,以及GSM、IoT/FDD、TD-SCDMA、TD-LTE和NR(5G)共5個系統(tǒng)的多層次無線網(wǎng)絡(luò),建設(shè)及運(yùn)營挑戰(zhàn)較大。無線網(wǎng)絡(luò)在演進(jìn)過程中只有立足各頻段核心角色,高效建設(shè)、統(tǒng)籌部署,才能從容應(yīng)對未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的挑戰(zhàn)。而在今年的900M NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,就面臨著如何實(shí)現(xiàn)面向未來的高效建設(shè)的問題。
NB-IoT 900M網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有獨(dú)立新建和與GSM共模建設(shè)兩種典型方案可選擇,它們的對比如下圖所示。
獨(dú)立新建方案:在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上新增整套無線基站設(shè)備及天面(抱桿、天線),無法新增天線抱桿時(shí),也會通過替換原有天線為多端口天線的方式實(shí)現(xiàn)與原有系統(tǒng)共用抱桿。但整體看,依然是新增了一套基站,天面資源占用也同時(shí)增加。
GSM共模建設(shè)方案:所謂共模是指同一射頻單元同時(shí)發(fā)射不同模式的網(wǎng)絡(luò)信號,實(shí)現(xiàn)多個模式的系統(tǒng)共用同一射頻單元RRU以及天線、饋線等資源,不增加天面資源的占用。形象地說,共建方案可實(shí)現(xiàn)“1+N=1”,即1個頻段+多個系統(tǒng)=1個硬件。
方案對比 1:建網(wǎng)難度與時(shí)長
共模建設(shè)時(shí),可充分復(fù)用現(xiàn)有GSM天線,極大降低部署難度。特別是對于現(xiàn)有GSM RRU已經(jīng)具備支持NB-IoT/FDD能力的情況,僅需增加一塊基帶板、一根光纖(用于連接基帶和射頻單元),即可完成共模升級,工程用時(shí)小于1個小時(shí)。而如果采取獨(dú)立新建方案,在需要新增基帶板、射頻硬件、天線、光纖或者饋線/跳線等,工程用時(shí)需要1-2天。
方案對比2:鐵塔租金和電費(fèi)
①鐵塔租金計(jì)費(fèi):每新增一套系統(tǒng)(3副天線+3個RRU)加收單站租金30%。如果使用多端口天線利舊抱桿,只新增3個RRU的情況加收租金20%
以中國移動現(xiàn)網(wǎng)平均單站年租金~3萬元測算。相比共模建設(shè)方案,純新建方案要多交租金6000~9000元/年/站
共模建設(shè)方式由于不需要付額外的鐵塔租金,相比獨(dú)立新建方式,每個基站可以節(jié)省3萬~4.5萬元(5年)的運(yùn)維費(fèi)用。
②電費(fèi)差異:每個基站3個RRU的功耗是基站能耗最大的部分,就凈功耗(無業(yè)務(wù)發(fā)射時(shí)的功耗)對比分析,由于在共模方式下可實(shí)現(xiàn)多個系統(tǒng)共享,因此可比獨(dú)立新建方式節(jié)省大量基站能耗和電費(fèi)。
根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)基站功耗情況及NB-IoT設(shè)備功耗計(jì)算,采用共模方案每年可節(jié)省電費(fèi)約8000~12000元/站 (電費(fèi)按1元/度計(jì)算),5年可節(jié)省電費(fèi)4萬~6萬元。
因此,采用共模建設(shè)方式,單站的鐵塔租金和電費(fèi)的節(jié)省可達(dá)7萬~10.5萬元(5年)
方案對比3:基站設(shè)備及天線投資
共模方式建設(shè),一方面可以利舊GSM現(xiàn)網(wǎng)已經(jīng)具備多模能力的RRU,節(jié)省設(shè)備投資成本,另一方面,可實(shí)現(xiàn)與GSM復(fù)用天線端口,大幅節(jié)省天線投資,具體分析如下面表格所示。
總結(jié)
NB-IoT 900M網(wǎng)絡(luò)采用與GSM共模建設(shè)的方式,可為中國移動節(jié)省巨大投資及運(yùn)維成本,有利于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的可持續(xù)發(fā)展,并為未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)打好基礎(chǔ)。
900MHz GSM/FDD/IoT共模方式下,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的CAPEX和后期運(yùn)營維護(hù)的OPEX雙雙得到大幅節(jié)省:在OPEX方面,硬件已經(jīng)具備,可通過利舊RRU和復(fù)用天線端口,大量節(jié)省主設(shè)備投資;在CAPEX方面,因不用新增天面而節(jié)省了站點(diǎn)天面租金,1套硬件多個系統(tǒng)的方式大幅提升了NB-IoT能耗效率,新增添的能耗更節(jié)省的硬件更是提升了節(jié)能收益。
900MHz GSM/FDD/NB-IoT共模方式將助力中國移動高效建設(shè)面向未來的網(wǎng)絡(luò):第一,快速投資,共模建設(shè)充分利用現(xiàn)有站址資源,部署速度比新建快3倍以上,輕松應(yīng)對市場競爭;第二,投資高效, 共模方案的總體擁有成本比新建低一半以上,5年的運(yùn)維費(fèi)用節(jié)省可以買一個新站;第三,綠色節(jié)能,共模方案比新建方式節(jié)能40%~65%可實(shí)現(xiàn)GSM/FDD/NB-IoT多網(wǎng)節(jié)能。
此外,G/N/F共模方案還可更好地支持網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平滑演進(jìn),實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)保值增值。
由于以上突出的特點(diǎn)和優(yōu)勢,在頻譜重耕的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中,共模方案被全球運(yùn)營商所廣泛采用,以實(shí)現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)營。其中,愛立信憑借成熟的方案和卓越的能力,為全球幾十家客戶提供GSM共模方案。