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高效建設面向未來的NB-IoT 900M無線網絡

2017年8月28日 18:34  CCTIME飛象網  作 者:方向群

作者:愛立信東北亞區無線產品方案高級專家 方向群

進入2017年以來,以NB-IoT為代表的物聯網迅速升溫,成為三大運營商關注的焦點。近期中國移動宣布大規模的NB-IoT建網計劃,更是掀起了物聯網發展的又一波熱浪。隨之而來的,關于NB-IoT建設的具體技術問題也進入人們的視野,例如,如何高效建設面向未來的NB-IoT網絡?獨立新建和共模建設兩種方案孰優孰劣?

根據我們的預計,未來中國移動的無線網絡將成為一個涵蓋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個系統的多層次無線網絡,建設及運營挑戰較大。無線網絡在演進過程中只有立足各頻段核心角色,高效建設、統籌部署,才能從容應對未來網絡發展的挑戰。而在今年的900M NB-IoT網絡建設中,就面臨著如何實現面向未來的高效建設的問題。

NB-IoT 900M網絡建設有獨立新建和與GSM共模建設兩種典型方案可選擇,它們的對比如下圖所示。

獨立新建方案:在現有網絡基礎上新增整套無線基站設備及天面(抱桿、天線),無法新增天線抱桿時,也會通過替換原有天線為多端口天線的方式實現與原有系統共用抱桿。但整體看,依然是新增了一套基站,天面資源占用也同時增加。

GSM共模建設方案:所謂共模是指同一射頻單元同時發射不同模式的網絡信號,實現多個模式的系統共用同一射頻單元RRU以及天線、饋線等資源,不增加天面資源的占用。形象地說,共建方案可實現“1+N=1”,即1個頻段+多個系統=1個硬件。

方案對比 1:建網難度與時長

共模建設時,可充分復用現有GSM天線,極大降低部署難度。特別是對于現有GSM RRU已經具備支持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,工程用時小于1個小時。而如果采取獨立新建方案,在需要新增基帶板、射頻硬件、天線、光纖或者饋線/跳線等,工程用時需要1-2天。

方案對比2:鐵塔租金和電費

①鐵塔租金計費:每新增一套系統(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%

以中國移動現網平均單站年租金~3萬元測算。相比共模建設方案,純新建方案要多交租金6000~9000元/年/站

共模建設方式由于不需要付額外的鐵塔租金,相比獨立新建方式,每個基站可以節省3萬~4.5萬元(5年)的運維費用。

②電費差異:每個基站3個RRU的功耗是基站能耗最大的部分,就凈功耗(無業務發射時的功耗)對比分析,由于在共模方式下可實現多個系統共享,因此可比獨立新建方式節省大量基站能耗和電費。

根據現網基站功耗情況及NB-IoT設備功耗計算,采用共模方案每年可節省電費約8000~12000元/站 (電費按1元/度計算),5年可節省電費4萬~6萬元。

因此,采用共模建設方式,單站的鐵塔租金和電費的節省可達7萬~10.5萬元(5年)

方案對比3:基站設備及天線投資

共模方式建設,一方面可以利舊GSM現網已經具備多模能力的RRU,節省設備投資成本,另一方面,可實現與GSM復用天線端口,大幅節省天線投資,具體分析如下面表格所示。

總結

NB-IoT 900M網絡采用與GSM共模建設的方式,可為中國移動節省巨大投資及運維成本,有利于網絡運營的可持續發展,并為未來網絡演進打好基礎。

900MHz GSM/FDD/IoT共模方式下,網絡建設的CAPEX和后期運營維護的OPEX雙雙得到大幅節省:在OPEX方面,硬件已經具備,可通過利舊RRU和復用天線端口,大量節省主設備投資;在CAPEX方面,因不用新增天面而節省了站點天面租金,1套硬件多個系統的方式大幅提升了NB-IoT能耗效率,新增添的能耗更節省的硬件更是提升了節能收益。

900MHz GSM/FDD/NB-IoT共模方式將助力中國移動高效建設面向未來的網絡:第一,快速投資,共模建設充分利用現有站址資源,部署速度比新建快3倍以上,輕松應對市場競爭;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年的運維費用節省可以買一個新站;第三,綠色節能,共模方案比新建方式節能40%~65%可實現GSM/FDD/NB-IoT多網節能。

此外,G/N/F共模方案還可更好地支持網絡技術平滑演進,實現資產保值增值。

由于以上突出的特點和優勢,在頻譜重耕的網絡演進中,共模方案被全球運營商所廣泛采用,以實現高效的網絡建設運營。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。

編 輯:章芳
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