進入2017年以來,以NB-IoT為代表的物聯(lián)網(wǎng)迅速升溫,成為三大運營商關注的焦點。近日,中國移動宣布了大規(guī)模的NB-IoT建網(wǎng)計劃,更是掀起了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的又一波熱浪。隨之而來的,關于NB-IoT建設的具體技術問題也進入了人們的視野,例如,如何高效建設面向未來的NB-IoT網(wǎng)絡?獨立新建和共模建設兩種方案孰優(yōu)孰劣?
根據(jù)我們的預計,未來中國移動的無線網(wǎng)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(tǒng)的多層次無線網(wǎng)絡,建設及運營挑戰(zhàn)較大。無線網(wǎng)絡在演進過程中只有立足各頻段核心角色,高效建設、統(tǒng)籌部署,才能從容應對未來網(wǎng)絡發(fā)展的挑戰(zhàn)。而在今年的NB-IoT 900M網(wǎng)絡建設中,就面臨著如何實現(xiàn)面向未來的高效建設問題。
NB-IoT 900M網(wǎng)絡建設有獨立新建和與GSM共模建設兩種方案可選,它們的對比如下圖所示。

獨立新建方案:在現(xiàn)有網(wǎng)絡的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(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增加。
GSM共模建設方案:所謂共模是指同一射頻單元同時發(fā)射不同模式的網(wǎng)絡信號,實現(xiàn)多個模式的系統(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,共建方案可實現(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)難度與時長

共模建設時,可充分復用現(xiàn)有GSM天線,極大地降低部署難度,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,工程用時小于1個小時。如果采取獨立新建方案,需要新增基帶板、射頻硬件、天線、光纖或者饋線/跳線等,工程用時需要一到兩天。
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(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,在新增3個RRU的情況下加收租金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(jié)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(yè)務發(fā)射時的功耗)對比分析,由于在共模方式下可實現(xiàn)多個系統(tǒng)共享,因此可比獨立新建方式節(jié)省大量基站能耗和電費。
根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)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(jié)省電費8000~12000元/站(電費按1元/度計算),5年可節(jié)省電費4萬~6萬元。
因此,采用共模建設方式,單站可節(jié)省鐵塔租金和電費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(xiàn)網(wǎng)已經(jīng)具備多模能力的RRU,節(jié)省設備投資成本;另一方面,可實現(xiàn)與GSM復用天線端口,大幅節(jié)省天線投資,具體分析如下面表格所示。

總結
NB-IoT 900M網(wǎng)絡采用與GSM共模建設的方式,可為中國移動節(jié)省巨額投資及運維成本,有利于網(wǎng)絡運營的可持續(xù)發(fā)展,并為未來網(wǎng)絡演進打好基礎。
在900MHz GSM/FDD/IoT共模方式下,網(wǎng)絡建設的CAPEX和后期運營維護的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和復用天線端口,大量節(jié)省主設備投資;在CAPEX方面,因不用新增天面而節(jié)省了站點天面租金,1套硬件多個系統(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移動高效建設面向未來的網(wǎng)絡:第一,快速投資,共模建設充分利用現(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年節(jié)省的運維費用可以買一個新站。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)絡技術平滑演進,實現(xiàn)資產(chǎn)保值增值。

由于以上突出的特點和優(yōu)勢,在頻譜重耕的網(wǎng)絡演進中,共模方案被全球運營商廣泛采用,以實現(xiàn)高效的網(wǎng)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。