FTTA (glasvezel naar de antenne)
korte introductie
Voor de eerste keer overtreft de vraag van de publieke' naar mobiele data de dataleveringscapaciteiten van netwerkoperators. Daarom hebben netwerkoperators miljarden dollars geïnvesteerd om de snelheid van 3G- en 4G-mobiele netwerken te verhogen. Het radiofrequentiesysteem op afstand kan de bedrijfskosten verlagen, terwijl het gebruik vanFTTA(glasvezel naar antenne) technologie maakt innovatieve, flexibele en toekomstbestendige netwerkinstallatie mogelijk.
Snelle ontwikkeling
Mobiele breedband is een realiteit geworden. De datatransmissiesnelheid van het 3G-netwerk (UMTS) kan al 10M bereiken, terwijl de datatransmissiesnelheid van de nieuwe 4G-standaard LTE (Long Term Evolution Technology) naar verwachting 100M zal bereiken. 3G kwam op de markt in het begin van de 21e eeuw, toen mobiele communicatietechnologie nog in staat was om aan de marktvraag te voldoen. In tegenstelling tot 3G komt de drijvende kracht achter de komst van 4G voort uit de wens van gebruikers van mobiele communicatie naar data.
Sinds 2009 daalt de verkoop van gewone mobiele telefoons, terwijl de wereldwijde verkoop van smartphones met 24% is gestegen. Met Duitsland als voorbeeld: het groeipercentage van smartphones in het voorgaande jaar was zelfs 79%. De hoeveelheid data die door smartphonegebruikers wordt verbruikt, is veel hoger. Experts verwachten dat de hoeveelheid mobiele data tussen 2010 en 2015 zal verdrievoudigen. Door de explosieve groei van data nadert het huidige mobiele communicatienetwerk de capaciteitslimiet, dus hebben wereldwijde mobiele netwerkoperatoren geïnvesteerd in de bouw van 3G- en 4G-systemen.
In tegenstelling tot GSM zijn UMTS- en LTE-systemen geschikter voor hogere frequentiebanden (zoals 2,1 GHz of 2,6 GHz), en zijn de cellen in stedelijke gebieden ook kleiner, wat kan voldoen aan de vraag naar veel dataverkeer in deze dichtbevolkte gebieden. Een hogere frequentie zal echter de dekking van de cel verminderen, waardoor de kosten voor het bereiken van volledige mobiele communicatiedekking in landelijke gebieden aanzienlijk toenemen. Als de frequentie hoger is, betekent dit dat er meer cellen en investeringen nodig zijn. Niet alleen dat, gigabit-frequenties kunnen grote gebouwen niet effectief doordringen, dus grote gebouwen moeten afzonderlijk worden geïnstalleerd met IBC-systemen (indoor coverage). Daarom kunnen alleen bedrijven die laagfrequente banden gebruiken om diensten aan te bieden, de systeembandbreedte op een economische manier vergroten. Dit is het voordeel van" digitale onderverdeling" ;.
Na de overgang van analoge naar terrestrische digitale omroep werd de laagfrequente band binnen 800 MHz vrijgegeven voor mobiele communicatie. De Duitse federale netwerkadministratie heeft het spectrum in mei geveild aan Deutsche Telekom, Vodafone en O2 voor een prijs van 4,4 miljard euro, en elk bedrijf ontving twee frequentiegroeperingen onderverdeeld door dit nummer. Nieuwe eigenaren van deze frequenties zijn verplicht om breedbandinternetdekking te realiseren in gebieden waar breedbandinternet de komende jaren nog niet of onderontwikkeld is. Het ontwikkelingstraject van mobiel breedband in Duitsland is nu duidelijk, en de aanleg van 4G-netwerken begint dit jaar.
Huidige taak
Vanwege de enorme investeringen in nieuwe netwerkinfrastructuur besteden mobiele communicatie-operators speciale aandacht aan de bedrijfskosten (OPEX). Aangezien het aantal cellen blijft toenemen en verschillende netwerktechnologieën (GSM, UMTS en LTE) parallel werken, blijven de kosten van netwerkexploitatie en -onderhoud stijgen. In schril contrast met deze trend is het bedrijfsresultaat niet gestegen door de lage datacommunicatiesnelheid en de continue daling van de gesprekskosten. De drijvende krachten achter het bedrijfsresultaat zijn supersnel internet, datadiensten en media-inhoud.
De netwerkkosten bedragen gemiddeld 30% van de totale exploitatiekosten van mobiele communicatieoperatoren. De kosten van huur, technisch onderhoud en data backhaul zijn goed voor ongeveer een derde van deze netwerkkosten en de overige tweederde zijn volledig elektriciteitskosten. Het algemene doel van de mobiele communicatie-industrie is om de bedrijfskosten van 3G- en 4G-netwerken te verlagen.
Alle systeemfabrikanten - vooral Ericsson en Huawei - hebben toegezegd een groen GG-quotum te implementeren; netwerkbeleid GG-quot; en zijn begonnen te bestuderen hoe de kooldioxide-uitstoot van mobiele communicatiesystemen kan worden verminderd." Groene" basisstations zijn energiezuinig, zuinig en flexibel, gebruiken hernieuwbare energiebronnen (wind en zon) en bieden op software gebaseerde algoritmen voor continue netwerkoptimalisatie. De nieuwste systemen voor 3G en 4G maken voornamelijk gebruik van remote radio heads (RRH's), en deze remote radio heads worden ook steeds vaker gebruikt in" old" GSM-netwerken. De verandering van technologie naar het radiofrequentiesysteem op afstand heeft de bedrijfskosten aanzienlijk bespaard.
Los het kostenprobleem op
Conventionele basisstationsystemen gebruiken coaxiale golfkabels om hoogfrequente signalen van het basisstation naar de op een paal gemonteerde antenne op afstand te verzenden. Vanwege de verzwakking in de kabel is het verliespercentage van het uitgezonden signaalvermogen tot 50% (afhankelijk van de transmissieafstand en de grootte van de kabeldoorsnede), en voor hogere frequenties die over het algemeen met LTE worden gebruikt, zal het verlies verder toenemen. Deze verliezen kunnen ook de kwaliteit (signaal-ruisverhouding) van het ontvangen signaal nadelig beïnvloeden.
Het nieuwste systeem maakt gebruik van een radiokop op afstand (RRH) die in de buurt van de antenne is geïnstalleerd (zoals op een mast of gebouw). Het hoogfrequente signaal wordt gegenereerd door de RRH en met zeer weinig verlies door de antenne verzonden. Passieve koeling van de vermogensversterker die in de RRH is geïntegreerd, vereist geen actief koelsysteem (zoals het koelsysteem dat vereist is voor traditionele basisstations). Het radiofrequentiesysteem op afstand vermindert het energieverbruik van het netwerk met 25% tot 50% (afhankelijk van de systeemconfiguratie en de gegevens van de systeemfabrikant' s).
Omdat het koelsysteem met een hoog energieverbruik achterwege blijft en de eindversterker in de RRH is geïntegreerd, is het volume van het nieuwste basisstation veel kleiner.
Sinds 1990 heeft Ericsson de voetafdruk van elk basisstation (400 carrier-eenheden) verkleind van 23 vierkante meter tot 1 vierkante meter nu, waardoor niet alleen de systeemkosten zijn verlaagd, maar ook de huur van de locatie.
Het externe radiosysteem heeft ook het voordeel dat het optische vezels gebruikt om gegevens tussen de RRH en het basisstation (FTTA-vezel naar antenne). In traditionele systemen mag de afstand tussen het basisstation en de antenne niet groter zijn dan 100 meter (vanwege analoog signaalverlies), dus moet er dure communicatieruimte gehuurd worden bij de antenne, of moeten er dure containers op platte daken of buitenshuis worden geïnstalleerd. Ethernet met optische vezels als transmissiemedium veroorzaakt geen signaalverlies bij het verzenden van digitale gegevens tussen het basisstation en de RRH, en de maximaal toegestane afstand is 20 kilometer, zodat het basisstation geconcentreerd kan worden in de goedkopere communicatie apparatuurruimte en netwerkplanning wordt ook flexibeler en modulair. De link maakt gebruik van bestaande of nieuw geïnstalleerde glasvezelinfrastructuur om gegevens te verzenden, wat eenvoudiger en veel goedkoper is dan het gebruik van golfkabels. Uit verschillende rapporten blijkt ook dat het gebruik van optische vezels de installatietijd van externe RF-systemen kan verminderen,"
Operators geven de voorkeur
Over het algemeen is elke cel met het basisstation verbonden door drie RRH's via drie afzonderlijke dual-core optische kabels. Deze methode is efficiënter voor installaties over korte afstanden, maar niet ideaal voor het draaien van parallelle systemen (UMTS en LTE) en toekomstige duurzaamheid.
Een alternatieve methode is om een voorgemonteerde meeraderige optische kabel te installeren tussen het basisstation en de verdeelkast nabij de RRH, en deze vervolgens te verdelen in meerdere dubbeladerige optische kabels in de verdeelkast en deze aan te sluiten op de RRH. Naast de voordelen op het gebied van installatie (dat wil zeggen dat er slechts één optische kabel hoeft te worden gelegd in plaats van drie), heeft deze methode nog twee andere duidelijke voordelen.Ten eerste kunnen glasvezelkabels op elk moment tijdens de volgende installatie worden toegevoegd (zoals toekomstige LTE-uitbreiding). Bij de toekomstige uitbreiding van de LTE-capaciteit is de hele link vooraf geïnstalleerd met optische kabels, dus de rest legt gewoon nieuwe optische jumpers van de verdeelkast naar de LTE RRH. Deze methode is bevorderlijk voor toekomstige systeemuitbreiding. Ten tweede omvat systeemuitbreiding of -upgrade vaak het vervangen van de systeemfabrikant en de bijbehorende glasvezelverbindingstechnologie. Hoewel ODC& kopiëren; is de meest gebruikte interface voor RRH, het maakt ook gebruik van een LC-verbindingsoplossing die moeilijker te installeren is. Niet alleen dat, het toekomstige LTE-systeem zal worden uitgerust met het zogenaamde" Q-XCO" connector. Als het systeem verandert, is de verbindingstechniek mogelijk incompatibel en kan het nodig zijn om alle glasvezelkabels in een standaardinstallatie te vervangen. Door gebruik te maken van de verdeelkastoplossing kan de korte jumper naar de RRH worden vervangen en correct worden afgesteld - terwijl de originele optische kabelverbinding tussen het basisstation en de verdeelkast ongewijzigd blijft, is de installatie flexibel en niet beperkt door de systeemfabrikant.
Vanwege windbelastingen en gebrek aan ruimte op de antennemast zullen sommige netwerkbeheerders echter geen verdeelkasten toevoegen. Voor deze situatie kunnen ruimtebesparende en geoptimaliseerde meeraderige optische kabeloplossingen worden gebruikt, zoals de Masterline Extreme-oplossing van Huber + Suhner Group.
Vodafone Duitsland heeft de FiPro-methode ontwikkeld om traditionele golfkabelsystemen te upgraden naar FTTA-systemen. Vodafone is een partnerschap aangegaan met Huber + Suhner Group, een toonaangevende leverancier van RRH-installatieoplossingen, om het gebruik van deze methode te promoten. Volgens deze methode wordt de binnenste geleider van de oorspronkelijk geïnstalleerde gegolfde kabel gebruikt als een lege geleider voor een meeraderige optische kabel. De binnenste en buitenste geleiders van een andere coaxiale kabel zullen parallel worden gebruikt als het RRH-netsnoer. Als je deze FiPro-methode gebruikt, hoef je geen extra werk toe te voegen bij het leggen van kabels, wat kosten bespaart, zoals het niet nodig hebben van goten op muren of daken, of het installeren van RRH's op moeilijk bereikbare plaatsen. Volgens Vodafone is deze methode zuiniger dan traditionele kabellegmethoden, zelfs als de kabellegafstand niet lang is.
De laatste optioneelFTTAinstallatiemethode is de zogenaamde" hybride oplossing" -dat wil zeggen, een koper / optische hybride kabel wordt gebruikt voor stroomvoorziening en dataverbinding. Hoewel deze oplossingen aantrekkelijk lijken, zijn ze moeilijk te implementeren en oneconomisch. Dit type oplossing is alleen de moeite waard in bepaalde situaties, zoals de hoge huurprijs van elke kabel. Vodafone Duitsland heeft de FiPro-methode ontwikkeld om traditionele golfkabelsystemen te upgraden naar FTTA-systemen. Vodafone is een partnerschap aangegaan met Huber + Suhner Group, een toonaangevende leverancier van RRH-installatieoplossingen, om het gebruik van deze methode te promoten. Volgens deze methode wordt de binnenste geleider van de oorspronkelijk geïnstalleerde gegolfde kabel gebruikt als een lege geleider voor een meeraderige optische kabel. De binnenste en buitenste geleiders van een andere coaxiale kabel zullen parallel worden gebruikt als het RRH-netsnoer. Als je deze FiPro-methode gebruikt, hoef je geen extra werk toe te voegen bij het leggen van kabels, wat kosten bespaart. U hoeft bijvoorbeeld geen kanalen op muren of daken te installeren en u hoeft geen RRH's te installeren op moeilijk bereikbare plaatsen. Volgens Vodafone is deze methode zuiniger dan traditionele kabellegmethoden, zelfs als de kabellegafstand niet lang is.
tot slot
Radiofrequentiesystemen op afstand bieden netwerkexploitanten aanzienlijke kosten- en technische voordelen, dus het aantal radiofrequentiesystemen op afstand dat vorig jaar werd geïnstalleerd, overtrof voor het eerst het aantal traditionele systemen. Deskundigen verwachten dat deze trend zich zal voortzetten en versnellen. Bovendien verwachten experts ook dat alle nieuw ontwikkelde systemen van systeemfabrikanten gebaseerd zullen zijn op radiofrequentiesystemen op afstand.
FTTA' sDe netwerkstructuur is innovatief en flexibel, wat helpt om de exploitatiekosten verder te verlagen en de duurzaamheid van het netwerk in de toekomst te waarborgen.
