基于多模RRU建設(shè)環(huán)保高效室分站點(diǎn)的探究
1. 概述
隨著中國聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展及無線寬帶業(yè)務(wù)的成熟和融合，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已進(jìn)入全業(yè)務(wù)運(yùn)營模式，需要新的組網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)多制式、多業(yè)務(wù)的融合覆蓋，達(dá)到“單系統(tǒng)多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營”的要求。
探索并實(shí)踐環(huán)保高效的新型室分站點(diǎn)，可以在室分站點(diǎn)設(shè)計(jì)、物業(yè)協(xié)調(diào)、設(shè)備配套、建設(shè)周期、工程維護(hù)費(fèi)用、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面提升效率，增加室分站點(diǎn)收益，滿足多種網(wǎng)絡(luò)并行運(yùn)營的需求。
2. 項(xiàng)目背景
以深圳聯(lián)通為例，目前全深圳擁有室分站點(diǎn)3700多個(gè)，其中GSM和WCDMA共站室分站點(diǎn)有2000個(gè)左右，還有部分站點(diǎn)疊加了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。2G、3G分布式信號(hào)源多達(dá)4000套以上，每年的物業(yè)費(fèi)、電費(fèi)等開支巨大。基于多模RRU的新型環(huán)保高效室分站點(diǎn)解決方案，為提升室分站點(diǎn)的效能提供了新途徑。
結(jié)合聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)的情況，多模RRU可以實(shí)現(xiàn)2G/3G/WLAN設(shè)備一體化，從而實(shí)現(xiàn)一次性快速建網(wǎng)、避免多系統(tǒng)重復(fù)施工、減輕對(duì)環(huán)境景觀的影響、提高施工效率、降低物業(yè)協(xié)調(diào)難度、提高資源利用率、降低設(shè)備功耗等，使得傳統(tǒng)的單模組網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝Ч?jié)能的多模組網(wǎng)模式，如圖1所示。
3. 建設(shè)環(huán)保高效室分站點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)
3.1 新型環(huán)保室分站點(diǎn)的特點(diǎn)
多模RRU同時(shí)支持DCS和WCDMA的數(shù)字射頻拉遠(yuǎn)，并且也支持WLAN的基帶傳輸。該系統(tǒng)直接耦合基站信號(hào)，采用數(shù)字傳輸方式將信號(hào)傳輸至遠(yuǎn)端進(jìn)行覆蓋。來自手機(jī)用戶的信號(hào)由遠(yuǎn)端用戶天線接收后，按照與上述過程相反的流程傳送回移動(dòng)通信基站。該產(chǎn)品是基于數(shù)字中頻技術(shù)的光纖傳輸，能有效克服模擬光纖傳輸時(shí)信號(hào)的信噪比惡化的缺點(diǎn)，具有大動(dòng)態(tài)、低噪聲的優(yōu)點(diǎn)。
系統(tǒng)由數(shù)字接入控制單元(DAU)和數(shù)字射頻拉遠(yuǎn)單元(DRU)組成。DRU可同時(shí)支持WCDMA和DCS兩種制式的射頻數(shù)字拉遠(yuǎn)，即傳統(tǒng)設(shè)備需要不同的多臺(tái)設(shè)備來支持多種制式;而多模RRU在射頻拉遠(yuǎn)單元處只需要一臺(tái)設(shè)備便可以支持。DRU同時(shí)支持WLAN的基帶傳輸，DAU與DRU之間用光纖互聯(lián)。
3.2 新型環(huán)保室分站點(diǎn)的底噪關(guān)斷和時(shí)延校準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)
多模RRU系統(tǒng)具有上行底噪關(guān)斷功能。該功能可將上行空閑信道智能關(guān)閉，當(dāng)有業(yè)務(wù)需求時(shí)再將信道智能開啟，在一拖多的應(yīng)用形式下可保持較低的上行噪聲。
多模RRU同時(shí)具備自動(dòng)和手動(dòng)時(shí)延校準(zhǔn)功能。在鏈型結(jié)構(gòu)中，不同DRU之間、DRU與信源RRU之間存在重疊覆蓋區(qū)域，它們之間也存在一定的時(shí)延，當(dāng)時(shí)延較大時(shí)，這些重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)同頻干擾現(xiàn)象。利用多模RRU的時(shí)延校準(zhǔn)功能，可有效防止同頻干擾產(chǎn)生。
3.3 新型環(huán)保室分站點(diǎn)的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)
多模RRU遠(yuǎn)端功耗為400W，雖集成GSM網(wǎng)和WCDMA網(wǎng)，但仍保持了較低的功耗。單模組網(wǎng)與多模組網(wǎng)的功耗對(duì)比如表1所示。
其中，電費(fèi)按照1.2元/度計(jì)算。由表1可知，新建站多模組網(wǎng)有效節(jié)能可達(dá)36%，單站每年節(jié)省電費(fèi)2014元。若將舊設(shè)備替換為多模設(shè)備，則有效節(jié)能可達(dá)45%。
3.4 新型環(huán)保室分站點(diǎn)的載波及射頻優(yōu)勢(shì)
多模RRU載波選頻有利于濾去無用的載波功率，減少帶內(nèi)干擾;而多載波支持則保證了其與基站信源設(shè)備的兼容性，利于系統(tǒng)擴(kuò)容。
從射頻特性上看，多模RRU DCS系統(tǒng)增益為50dB，最大射頻輸出功率為48dBm(60W);WCDMA系統(tǒng)增益為50dB，最大射頻輸出功率為46dBm(40W)。多模RRU擁有更高的射頻功率，可有效抵御系統(tǒng)衰減，實(shí)現(xiàn)更大面積的覆蓋;利于減少新增信源數(shù)量，從而減少信源投資。
3.5 新型環(huán)保室分站點(diǎn)的組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)
多模RRU系統(tǒng)支持星型、菊花鏈以及混合組網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)一拖多的應(yīng)用形式。多種組網(wǎng)方式靈活應(yīng)用，可有效減少對(duì)傳輸資源的占用。此外，DRU支持光旁路功能，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)形組網(wǎng)。
4. 使用新型環(huán)保方案示例
4.1 替換方案
鵬麗大廈位于深圳市福田區(qū)，緊鄰濱河大道，為深圳市高層商業(yè)住宅，樓內(nèi)已做分布系統(tǒng)。原分布系統(tǒng)有微蜂窩(一套，功耗550W)、GSM模擬光纖直放站(一套，功耗450W)、WCDMA RRU(一套，功耗450W)、干放(兩套，功耗140W)，總功耗為1590W。替換方案使用一臺(tái)多模RRU替換原有GSM光纖直放站及WCMDA RRU，則系統(tǒng)中MRRU遠(yuǎn)端機(jī)(一套，功耗400W)、干放(兩套，功耗140W)，總功耗為540W。
4.2 投資能耗分析
采集鵬麗大廈多模RRU替換后1個(gè)月耗電數(shù)據(jù)與替換前數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如表2所示。
綜合表2的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)所有設(shè)備標(biāo)稱功耗日總功耗為1.590×24=38.16度，實(shí)際平均用電量是39.28度，與設(shè)備的老化造成效率下降有關(guān)。在更換設(shè)備后，設(shè)備從日均用電量39.28度下降到14.27度，按1.2元/度計(jì)算，每年每套可節(jié)約1.2×25×365=10950元，達(dá)到了很好的節(jié)能效果。
4.3 覆蓋效果評(píng)估
鵬麗大廈多模RRU替換前后WCDMA RSCP對(duì)比如圖5所示(見下頁)。多模RRU替換后，覆蓋區(qū)域內(nèi)RSCP>-65dBm的比例由原來的61.67%增加到97.13%，增加了35.46%;覆蓋區(qū)域內(nèi)RSCP≥-85dBm的占100%。
鵬麗大廈多模RRU替換前后GSM RxLev對(duì)比如圖6所示(見下頁)。多模RRU替換后，覆蓋區(qū)域內(nèi)RxLev>-65dBm的比例由原來的78.16%增加到98.95%，增加了20.79%;覆蓋區(qū)域內(nèi)RxLev≥-85dBm的占100%。
4.4 小結(jié)
鵬麗大廈節(jié)能改造替換試點(diǎn)不但充分表明了多模RRU組網(wǎng)較之傳統(tǒng)組網(wǎng)方式具有巨大的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)，而且也驗(yàn)證了新型室分站點(diǎn)能夠達(dá)到甚至優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)備的覆蓋效果。
5. 結(jié)束語
多模RRU新型室分站點(diǎn)方案可以有效解決大型室分站點(diǎn)和小區(qū)綜合覆蓋站點(diǎn)高能耗問題，同時(shí)提升室分站點(diǎn)的盈利能力和站點(diǎn)效能。在原有GSM室分站點(diǎn)的3G改造中，只需要用多模RRU對(duì)原有GSM干放或RRU進(jìn)行替換，不用增加物業(yè)占地和電費(fèi)開銷。
基于多模RRU建設(shè)新型室分站點(diǎn)，是一種高效節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式。利用其良好的性能不但可以“開源”，還可以“節(jié)流”，擴(kuò)展利潤收益空間?？梢灶A(yù)期，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，多模RRU高效節(jié)能的組網(wǎng)模式將會(huì)扮演起越來越重要的角色。