進(jìn)入2017年以來(lái),以NB-IoT為代表的物聯(lián)網(wǎng)迅速升溫,成為三大運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的焦點(diǎn)。近日,中國(guó)移動(dòng)宣布了大規(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(lái)的,關(guān)于NB-IoT建設(shè)的具體技術(shù)問(wèn)題也進(jìn)入了人們的視野,例如,如何高效建設(shè)面向未來(lái)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(lái)中國(guó)移動(dòng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將成為一個(gè)涵蓋900MHz、1800MHz以及A、F、E、D和C 共7個(gè)頻段,以及GSM、IoT/FDD、TD-SCDMA、TD-LTE和NR(5G)共5個(gè)系統(tǒng)的多層次無(wú)線網(wǎng)絡(luò),建設(shè)及運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)較大。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在演進(jìn)過(guò)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(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的挑戰(zhàn)。而在今年的NB-IoT 900M網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,就面臨著如何實(shí)現(xiàn)面向未來(lái)的高效建設(shè)問(wèn)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)兩種方案可選,它們的對(duì)比如下圖所示。
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獨(dú)立新建方案:在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上新增整套無(wú)線基站設(shè)備及天面(抱桿、天線),無(wú)法新增天線抱桿時(shí),也會(huì)通過(guò)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。但從整體看,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(hào),實(shí)現(xiàn)多個(gè)模式的系統(tǒng)共用同一射頻單元RRU及天線、饋線等資源,不增加天面資源的占用。形象地說(shuō),共建方案可實(shí)現(xiàn)“1+N=1”,即1個(gè)頻段+多個(gè)系統(tǒng)=1個(gè)硬件。
方案對(duì)比1:建網(wǎng)難度與時(shí)長(zhǎng)
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共模建設(shè)時(shí),可充分復(fù)用現(xiàn)有GSM天線,極大地降低部署難度,特別是對(duì)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(jí),工程用時(shí)小于1個(gè)小時(shí)。如果采取獨(dú)立新建方案,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)需要一到兩天。
方案對(duì)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(gè)RRU)加收單站租金30%。如果使用多端口天線利舊抱桿,在新增3個(gè)RRU的情況下加收租金20%。
以中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)平均單站年租金3萬(wàn)元測(cè)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(gè)基站可以節(jié)省3萬(wàn)~4.5萬(wàn)元(5年)的運(yùn)維費(fèi)用。
② 電費(fèi)差異:每個(gè)基站3個(gè)RRU的功耗是基站能耗最大的部分,就凈功耗(無(wú)業(yè)務(wù)發(fā)射時(shí)的功耗)對(duì)比分析,由于在共模方式下可實(shí)現(xiàn)多個(gè)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)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(wàn)~6萬(wàn)元。
因此,采用共模建設(shè)方式,單站可節(jié)省鐵塔租金和電費(fèi)7萬(wàn)~10.5萬(wàn)元(5年)。
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方案對(duì)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。
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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(guó)移動(dòng)節(jié)省巨額投資及運(yùn)維成本,有利于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的可持續(xù)發(fā)展,并為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)打好基礎(chǔ)。
在900MHz GSM/FDD/IoT共模方式下,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的CAPEX和后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)的OPEX雙雙得到大幅節(jié)。涸贠PEX方面,硬件已經(jīng)具備,可通過(guò)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(gè)系統(tǒng)的方式大幅提升了NB-IoT的能耗效率,新增添的更節(jié)能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(guó)移動(dòng)高效建設(shè)面向未來(lái)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(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。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年節(jié)省的運(yùn)維費(fèi)用可以買(mǎi)一個(gè)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。
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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。
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由于以上突出的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),在頻譜重耕的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中,共模方案被全球運(yùn)營(yíng)商廣泛采用,以實(shí)現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)營(yíng)。其中,愛(ài)立信憑借成熟的方案和卓越的能力,為全球幾十家客戶(hù)提供GSM共模方案。