trumpas įvadas
Pirmą kartą visuomenės mobiliųjų duomenų paklausa viršija tinklo operatorių duomenų teikimo galimybes. Todėl tinklo operatoriai investavo milijardus dolerių, kad padidintų 3G ir 4G judriojo ryšio tinklų greitį. Nuotolinė radijo dažnių sistema gali sumažinti eksploatavimo išlaidas, oFTTA (Ftta)(optinio pluošto į anteną) technologija leidžia naujoviškai, lanksčiai ir ateityje atsparus tinklo montavimas.
Sparti
Mobilusis plačiajuostis ryšys tapo realybe. 3G tinklo (UMTS) duomenų perdavimo greitis jau gali pasiekti 10M, o naujojo 4G standarto LTE (Ilgalaikės evoliucijos technologijos) duomenų perdavimo greitis turėtų pasiekti 100M. 3G išėjo 21-ojo amžiaus pradžioje, kai mobiliojo ryšio technologija vis dar galėjo patenkinti rinkos paklausą. Skirtingai nuo 3G, varomoji jėga 4G atėjimas ateina iš mobiliojo ryšio vartotojų noras duomenų.
Nuo 2009 m. paprastų mobiliųjų telefonų pardavimas mažėjo, o pasaulinis išmaniųjų telefonų pardavimas išaugo 24 proc. Pavyzdžiui, Vokietijoje praėjusiais metais išmaniųjų telefonų augimo tempas iš tikrųjų buvo 79 proc. Išmaniųjų telefonų naudotojų suvartojamų duomenų kiekis yra daug didesnis. Ekspertai tikisi, kad 2010–2015 m. mobiliųjų duomenų kiekis patrigubės. Dėl staigių duomenų augimo dabartinis judriojo ryšio tinklas artėja prie pajėgumų ribos, todėl pasauliniai judriojo ryšio tinklų operatoriai investavo į 3G ir 4G sistemų statybą.
Skirtingai nuo GSM, UMTS ir LTE sistemos labiau tinka aukštesnėms dažnių juostoms (pvz., 2,1 GHz arba 2,6 GHz), o miesto vietovių ląstelės taip pat yra mažesnės, o tai gali patenkinti didelio duomenų srauto paklausą šiose tankiai apgyvendintose vietovėse. Tačiau dažniau bus sumažinta ląstelių aprėptis, taip labai padidinus išlaidas, kad kaimo vietovėse būtų užtikrinta visapusiška judriojo ryšio aprėptis. Jei dažnis yra didesnis, tai reiškia, kad reikia daugiau ląstelių ir investicijų. Ne tik, kad gigabit dažniai negali veiksmingai įsiskverbti į didelius pastatus, todėl dideli pastatai turi būti atskirai įrengti su IBC (patalpų aprėpties) sistemomis. Todėl tik įmonės, kurios naudoja žemo dažnio juostas paslaugoms teikti, gali ekonomiškai padidinti sistemos pralaidumą. Tai yra "skaitmeninio padalinio" nauda.
Po perėjimo nuo analoginio prie antžeminio skaitmeninio transliavimo, 800 MHz dažnių juosta buvo išleista judriajam ryšiui. Vokietijos federalinė tinklo administracija aukcione sudarė 4,4 milijardo eurų kainą Deutsche Telekom, Vodafone ir O2 už 4,4 milijardo eurų kainą gegužės mėnesį, o kiekviena bendrovė gavo dvi dažnių grupes, suskirstytas pagal šį skaičių. Nauji šių dažnių savininkai privalo pasiekti plačiajuosčio interneto aprėptį tose srityse, kuriose plačiajuosčio interneto dar nėra sukurtas arba jis per ateinančius metus nepakankamai išvystytas. Mobiliojo plačiajuosčio ryšio plėtros kelias Vokietijoje dabar yra aiškus, o 4G tinklų statyba prasidės šiais metais.
Dabartinė užduotis
Dėl didelių investicijų į naują tinklo infrastruktūrą judriojo ryšio operatoriai ypatingą dėmesį skiria veiklos sąnaudoms (OPEX). Kadangi ląstelių skaičius ir toliau didėja, o skirtingos tinklo technologijos (GSM, UMTS ir LTE) veikia lygiagrečiai, tinklo eksploatavimo ir techninės priežiūros sąnaudos ir toliau didėja. Priešingai šiai tendencijai, dėl mažo duomenų perdavimo greičio ir nuolatinio balso skambučių mokesčių mažėjimo veiklos pajamos nepadidėjo. Veiklos pajamas lemiančios jėgos yra didelės spartos internetas, duomenų paslaugos ir žiniasklaidos turinys.
Tinklo sąnaudos sudaro vidutiniškai 30 % visų judriojo ryšio operatorių veiklos sąnaudų. Nuomos, techninės priežiūros ir duomenų grįžtamojo ryšio išlaidos sudaro apie trečdalį šių tinklo sąnaudų, o likę du trečdaliai yra visos elektros energijos sąnaudos. Bendras judriojo ryšio pramonės tikslas – sumažinti 3G ir 4G tinklų eksploatavimo sąnaudas.
Visi sistemos gamintojai, ypač "Ericsson" ir "Huawei", įsipareigojo įgyvendinti žaliąją "tinklo politiką" ir pradėjo tirti, kaip sumažinti mobiliųjų ryšių sistemų išmetamo anglies dioksido kiekį. "Žaliosios" bazinės stotys yra energiją taupančios, ekonomiškos ir lanksčios, naudoja atsinaujinančius energijos šaltinius (vėjo ir saulės energiją) ir teikia programine įranga pagrįstus algoritmus nuolatiniam tinklo optimizavimui. Naujausios 3G ir 4G sistemos daugiausia naudoja nuotolines radijo galvutes (RRH), o šios nuotolinės radijo galvutės taip pat vis dažniau naudojamos "senuose" GSM tinkluose. Technologijos pakeitimas į nuotolinę radijo dažnių sistemą labai sutaupė veiklos sąnaudų.
Išlaidų problemos sprendimas
Įprastinės bazinės stoties sistemos naudoja bendraašį gofruotus kabelius, kad perduotų aukšto dažnio signalus iš bazinės stoties į nuotolinę polių montuojamą anteną. Dėl kabelio silpninimo perduodamos signalo galios nuostoliai yra iki 50% (priklausomai nuo perdavimo atstumo ir kabelio skerspjūvio dydžio), o didesni dažniai, paprastai naudojami su LTE, nuostoliai toliau didės. Šie nuostoliai taip pat gali neigiamai paveikti gauto signalo kokybę (signalo ir triukšmo santykį).
Naujausia sistema naudoja prie antenos įdiegtą nuotolinę radijo galvutę (RRH) (pvz., ant stiebo ar pastato). Aukšto dažnio signalą generuoja RRH ir perduoda antena su labai mažai nuostolių. Pasyvus į RRH integruoto galios stiprintuvo aušinimas nereikalauja jokios aktyviosios aušinimo sistemos (pvz., aušinimo sistemos, reikalingos tradicinėms bazinėms stotims). Nuotolinė radijo dažnių sistema sumažina tinklo energijos suvartojimą 25– 50% (priklausomai nuo sistemos konfigūracijos ir sistemos gamintojo duomenų).
Kadangi aušinimo sistema su dideliu energijos suvartojimu yra praleista, o galios stiprintuvas yra integruotas į RRH, naujausios bazinės stoties tūris yra daug mažesnis.
Nuo 1990 m. "Ericsson" sumažino kiekvienos bazinės stoties (400 vežėjų vienetų) pėdsaką nuo 23 kvadratinių metrų iki 1 kvadratinio metro dabar, taip ne tik sumažindama sistemos sąnaudas, bet ir sumažindama nuomos nuomą vietoje.
Nuotolinė radijo sistema taip pat turi optinės skaidulos naudojimo duomenims tarp RRH ir bazinės stoties perduoti pranašumą (FTTA pluošto antena). Tradicinėse sistemose atstumas tarp bazinės stoties ir antenos neturi viršyti 100 metrų (dėl analoginio signalo praradimo), todėl šalia antenos turi būti nuomojama brangi ryšių erdvė arba ant plokščių stogų ar lauke turi būti įrengti brangūs konteineriai. Ethernet su optiniu pluoštu, kaip perdavimo terpė nesukels jokių signalų praradimo perduodant skaitmeninius duomenis tarp bazinės stoties ir RRH, ir maksimalus atstumas yra iki 20 kilometrų, todėl bazinė stotis gali būti sutelkta pigesnės ryšio įrangos kambaryje, o tinklo planavimas taip pat taps lankstesnis ir modulinis. Nuoroda naudoja esamą arba naujai įdiegtą šviesolaidinę infrastruktūrą duomenims perduoti, kuris yra paprastesnis ir daug pigesnis nei gofruotojo kabelių naudojimas. Iš įvairių ataskaitų taip pat matyti, kad optinio pluošto naudojimas gali sutrumpinti nuotolinių RD sistemų montavimo laiką,"
Operatoriai naudai
Paprastai kiekviena ląstelė prie bazinės stoties prijungiama trimis RRHs per tris atskirus dviejų branduolių optinius kabelius. Šis metodas yra efektyvesnis trumpų nuotolių įrenginiams, tačiau jis nėra idealus lygiagrečių sistemų (UMTS ir LTE) ir būsimo tvarumo valdymui.
Alternatyvus būdas yra įdiegti iš anksto surinktą daugiagyslį optinį kabelį tarp bazinės stoties ir paskirstymo dėžutės šalia RRH, tada padalinti jį į keletą dviejų branduolių optinių kabelių paskirstymo dėžutėje ir prijungti jį prie RRH. Be privalumų, susijusių su įrengimu (t. y. vietoj trijų reikia nustatyti tik vieną optinį kabelį), šis metodas turi dar du akivaizdžius privalumus.Pirma, šviesolaidiniai kabeliai gali būti pridėta bet kuriuo kito diegimo metu (pvz., ateityje LTE išplėtimas). Ateityje LTE pajėgumų išplėtimas, visa grandis buvo iš anksto įdiegta su optiniais kabeliais, todėl likusi dalis yra tik klojant naujus optinius džemperius iš paskirstymo dėžutės į LTE RRH. Šis metodas prisideda prie būsimos sistemos plėtros. Antra, sistemos išplėtimas ar modernizavimas dažnai apima pakeičiant sistemos gamintoją ir susijusią pluošto prijungimo technologiją. Nors ODC© yra plačiausiai naudojama RRH sąsaja, ji taip pat naudoja LC ryšio sprendimą, kurį sunkiau įdiegti. Ne tik, kad ateityje LTE sistema bus įrengta vadinamoji "Q-XCO" jungtis. Jei sistema pasikeičia, ryšio technologija gali būti nesuderinama ir gali prireikti pakeisti visus šviesolaidinius kabelius standartiniame įrenginyje. Naudojant paskirstymo dėžės sprendimą, trumpą džemperis į RRH gali būti pakeistas ir tinkamai sureguliuotas, o originalus optinio kabelio ryšys tarp bazinės stoties ir paskirstymo dėžės lieka nepakitęs, montavimas yra lankstus ir sistemos gamintojo neribojamas.
Tačiau dėl vėjo apkrovų ir vietos ant antenos stiebo trūkumo kai kurie tinklo operatoriai nepridės paskirstymo dėžių. Esant tokiai situacijai, vietos taupymo ir optimizuotas multi-core optinių kabelių sprendimai gali būti naudojami, pvz., Masterline Extreme sprendimas pateikė Huber + Suhner grupės.
"Vodafone Germany" sukūrė "FiPro" metodą tradicinėms gofruotojo kabelio sistemoms atnaujinti į FTTA sistemas. "Vodafone" bendradarbiauja su Huber + Suhner Group, pirmaujanti RRH diegimo sprendimų teikėjas, skatinti naudoti šį metodą. Pagal šį metodą iš pradžių įdiegto gofruoto kabelio vidinis laidininkas bus naudojamas kaip tuščias vamzdis daugiagyslyje optiniam kabeliui. Kito bendraašio kabelio vidiniai ir išoriniai laidininkai bus naudojami lygiagrečiai kaip RRH maitinimo laidas. Jei naudojate šį "FiPro" metodą, jums nereikia pridėti papildomo darbo klojant kabelius, taupyti išlaidas, pvz., nereikia montuoti kanalų ant sienų ar stogų arba įdiegti RRHs sunkiai pasiekiamose vietose. Pasak "Vodafone", šis metodas yra ekonomiškesnis nei tradicinių kabelių klojimo metodus, net jei kabelių klojimo atstumas nėra ilgas.
Paskutinis neprivalomasFTTA (Ftta)montavimo metodas yra vadinamasis "hibridinis sprendimas", t. y. elektros energijos tiekimui ir duomenų ryšiui naudojamas varinis / optinis hibridinis kabelis. Nors šie sprendimai atrodo patrauklūs, juos sunku įgyvendinti ir neekonomiškai. Šis sprendimas tipas yra tik verta tam tikrose situacijose, pavyzdžiui, didelės nuomos išlaidos kiekvieno kabelio. "Vodafone Germany" sukūrė "FiPro" metodą tradicinėms gofruotojo kabelio sistemoms atnaujinti į FTTA sistemas. "Vodafone" bendradarbiauja su Huber + Suhner Group, pirmaujanti RRH diegimo sprendimų teikėjas, skatinti naudoti šį metodą. Pagal šį metodą iš pradžių įdiegto gofruoto kabelio vidinis laidininkas bus naudojamas kaip tuščias vamzdis daugiagyslyje optiniam kabeliui. Kito bendraašio kabelio vidiniai ir išoriniai laidininkai bus naudojami lygiagrečiai kaip RRH maitinimo laidas. Jei naudojate šį FiPro metodą, jums nereikia pridėti papildomo darbo klojant kabelius, taupant išlaidas. Pavyzdžiui, jums nereikia montuoti ortakiai ant sienų ar stogų, ir jums nereikia įdiegti RRHs sunkiai pasiekiamose vietose. Pasak "Vodafone", šis metodas yra ekonomiškesnis nei tradicinių kabelių klojimo metodus, net jei kabelių klojimo atstumas nėra ilgas.
sudarymo
Nuotolinės radijo dažnių sistemos tinklo operatoriams suteikia didelių išlaidų ir techninių pranašumų, todėl praėjusiais metais įdiegtų nuotolinių radijo dažnių sistemų skaičius pirmą kartą viršijo tradicinių sistemų skaičių. Ekspertai tikisi, kad ši tendencija tęsis ir paspartės. Be to, ekspertai taip pat tikisi, kad visos naujai sukurtos sistemos gamintojų sistemos bus pagrįstos nuotolinės radijo dažnių sistemomis.
FTTA'stinklo struktūra yra novatoriška ir lanksti, o tai padeda toliau mažinti veiklos sąnaudas ir užtikrinti tinklo tvarumą ateityje.
