breve introducción
Por primera vez, la demanda de datos móviles del&público supera las capacidades de suministro de datos de los operadores de red. Por lo tanto, los operadores de red han invertido miles de millones de dólares para aumentar la velocidad de las redes móviles 3G y 4G. El sistema de radiofrecuencia remoto puede reducir los costos operativos, mientras que el uso deFTTALa tecnología (fibra óptica a antena) permite una instalación de red innovadora, flexible y preparada para el futuro.
Desarrollo rápido
La banda ancha móvil se ha convertido en una realidad. La velocidad de transmisión de datos de la red 3G (UMTS) ya puede alcanzar los 10M, mientras que se espera que la velocidad de transmisión de datos del nuevo estándar 4G LTE (Long Term Evolution Technology) alcance los 100M. 3G surgió a principios del siglo XXI, cuando la tecnología de comunicaciones móviles aún podía satisfacer la demanda del mercado. A diferencia de 3G, la fuerza impulsora para la llegada de 4G proviene del deseo de datos de los usuarios de comunicaciones móviles.
Desde 2009, las ventas de teléfonos móviles ordinarios han ido disminuyendo, mientras que las ventas mundiales de teléfonos inteligentes han aumentado en un 24%. Tomando a Alemania como ejemplo, la tasa de crecimiento de los teléfonos inteligentes en el año anterior fue en realidad del 79%. La cantidad de datos consumidos por los usuarios de teléfonos inteligentes es mucho mayor. Los expertos esperan que la cantidad de datos móviles se triplique de 2010 a 2015. Debido al crecimiento explosivo de los datos, la red de comunicaciones móviles actual se está acercando al límite de capacidad, por lo que los operadores de redes móviles globales han invertido en la construcción de sistemas 3G y 4G.
A diferencia de GSM, los sistemas UMTS y LTE son más adecuados para bandas de frecuencia más altas (como 2,1 GHz o 2,6 GHz), y las celdas en áreas urbanas también son más pequeñas, lo que puede satisfacer la demanda de alto tráfico de datos en estas áreas densamente pobladas. Sin embargo, una frecuencia más alta reducirá la cobertura de la celda, lo que aumentará en gran medida el costo de lograr una cobertura completa de comunicaciones móviles en áreas rurales. Si la frecuencia es mayor, significa que se necesitan más células e inversión. No solo eso, las frecuencias gigabit no pueden penetrar grandes edificios de manera eficaz, por lo que los grandes edificios deben instalarse individualmente con sistemas IBC (cobertura interior). Por lo tanto, solo las empresas que utilizan bandas de baja frecuencia para brindar servicios pueden aumentar el ancho de banda del sistema de manera económica. Este es el beneficio de" subdivisión digital" ;.
Después de la transición de la radiodifusión analógica a la digital terrestre, la banda de baja frecuencia dentro de los 800 MHz se lanzó para las comunicaciones móviles. La Administración Federal de Redes de Alemania subastó el espectro a Deutsche Telekom, Vodafone y O2 a un precio de 4.400 millones de euros en mayo, y cada empresa recibió dos agrupaciones de frecuencias subdivididas por este número. Los nuevos propietarios de estas frecuencias están obligados a lograr la cobertura de Internet de banda ancha en áreas donde la Internet de banda ancha aún no se ha desarrollado o está subdesarrollada en los próximos años. El camino de desarrollo de la banda ancha móvil en Alemania ahora está claro y la construcción de redes 4G comenzará este año.
Tarea actual
Debido a la enorme inversión en nueva infraestructura de red, los operadores de comunicaciones móviles prestan especial atención a los costos operativos (OPEX). A medida que el número de celdas sigue aumentando y las diferentes tecnologías de red (GSM, UMTS y LTE) operan en paralelo, el costo de operación y mantenimiento de la red sigue aumentando. En marcado contraste con esta tendencia, debido a la baja velocidad de comunicación de datos y la continua disminución de las tarifas de llamadas de voz, los ingresos operativos no han aumentado. Las fuerzas que impulsan los ingresos operativos son Internet de alta velocidad, servicios de datos y contenido multimedia.
Los costos de red representan un promedio del 30% de los costos operativos totales de los operadores de comunicaciones móviles. Los costos de alquiler, mantenimiento técnico y backhaul de datos representan aproximadamente un tercio de estos costos de red, y los dos tercios restantes son completamente costos de electricidad. El objetivo general de la industria de las comunicaciones móviles es reducir los costos operativos de las redes 3G y 4G.
Todos los fabricantes de sistemas, especialmente Ericsson y Huawei, se han comprometido a implementar una política de red ecológica de GG. y han comenzado a estudiar cómo reducir las emisiones de dióxido de carbono de los sistemas de comunicaciones móviles." Green" Las estaciones base son energéticamente eficientes, económicas y flexibles, utilizan fuentes de energía renovables (eólica y solar) y proporcionan algoritmos basados en software para la optimización continua de la red. Los últimos sistemas para 3G y 4G utilizan principalmente cabezales de radio remotos (RRH), y estos cabezales de radio remotos también se utilizan cada vez más en&"antiguo GG"; Redes GSM. El cambio de tecnología al sistema de radiofrecuencia remoto ha ahorrado considerablemente los costes operativos.
Resuelve el problema de los costos
Los sistemas de estaciones base convencionales utilizan cables coaxiales corrugados para transmitir señales de alta frecuencia desde la estación base a la antena remota montada en poste. Debido a la atenuación en el cable, la tasa de pérdida de la potencia de la señal transmitida es de hasta el 50% (dependiendo de la distancia de transmisión y el tamaño de la sección transversal del cable), y para frecuencias más altas generalmente utilizadas con LTE, la pérdida será aumentar aún más. Estas pérdidas también pueden afectar negativamente a la calidad (relación señal / ruido) de la señal recibida.
El último sistema utiliza un cabezal de radio remoto (RRH) instalado cerca de la antena (como en un mástil o edificio). La señal de alta frecuencia es generada por el RRH y transmitida por la antena con muy poca pérdida. El enfriamiento pasivo del amplificador de potencia integrado en el RRH no requiere ningún sistema de enfriamiento activo (como el sistema de enfriamiento requerido por las estaciones base tradicionales). El sistema de radiofrecuencia remota reduce el consumo de energía de la red entre un 25% y un 50% (según la configuración del sistema y los datos del fabricante del sistema GG).
Dado que se omite el sistema de refrigeración con alto consumo de energía y el amplificador de potencia está integrado en el RRH, el volumen de la última estación base es mucho menor.
Desde 1990, Ericsson ha reducido el espacio ocupado por cada estación base (400 unidades portadoras) de 23 metros cuadrados a 1 metro cuadrado ahora, lo que no solo reduce los costos del sistema, sino que también reduce los alquileres del sitio.
El sistema de radio remoto también tiene la ventaja de utilizar fibra óptica para transmitir datos entre el RRH y la estación base (Fibra FTTA a antena). En los sistemas tradicionales, la distancia entre la estación base y la antena no debe exceder los 100 metros (debido a la pérdida de señal analógica), por lo que se debe alquilar un espacio de comunicación costoso cerca de la antena o se deben instalar contenedores costosos en techos planos o al aire libre. Ethernet con fibra óptica como medio de transmisión no causará ninguna pérdida de señal al transmitir datos digitales entre la estación base y el RRH, y la distancia máxima permitida es de hasta 20 kilómetros, por lo que la estación base se puede concentrar en la comunicación de menor costo. sala de equipos y la planificación de la red también será más flexible y modular. El enlace utiliza una infraestructura de fibra óptica existente o recién instalada para transmitir datos, que es más simple y mucho más económico que usar cables corrugados. Varios informes también muestran que el uso de fibra óptica puede reducir el tiempo de instalación de sistemas de RF remotos,"
Los operadores favorecen
Generalmente, cada celda está conectada a la estación base por tres RRH a través de tres cables ópticos de doble núcleo separados. Este método es más eficiente para instalaciones de corta distancia, pero no es ideal para ejecutar sistemas en paralelo (UMTS y LTE) y sostenibilidad futura.
Un método alternativo es instalar un cable óptico de varios núcleos preensamblado entre la estación base y la caja de distribución cerca del RRH, y luego dividirlo en varios cables ópticos de doble núcleo en la caja de distribución y conectarlo al RRH. Además de las ventajas en términos de instalación (es decir, solo es necesario colocar un cable óptico en lugar de tres), este método tiene otras dos ventajas obvias.Primero, se pueden agregar cables de fibra óptica en cualquier momento durante la próxima instalación (como una futura expansión de LTE). En la futura expansión de la capacidad de LTE, todo el enlace ha sido preinstalado con cables ópticos, por lo que el resto es simplemente colocar nuevos puentes ópticos desde la caja de distribución al LTE RRH. Este método es propicio para la expansión futura del sistema. En segundo lugar, la expansión o actualización del sistema a menudo implica reemplazar al fabricante del sistema y la tecnología de conexión de fibra relacionada. Aunque ODC& copy; es la interfaz más utilizada para RRH, también utiliza una solución de conexión LC que es más difícil de instalar. No solo eso, el futuro sistema LTE estará equipado con el llamado" Q-XCO" conector. Si el sistema cambia, la tecnología de conexión puede ser incompatible y puede ser necesario reemplazar todos los cables de fibra óptica en una instalación estándar. Al utilizar la solución de caja de distribución, el puente corto al RRH se puede reemplazar y ajustar correctamente, mientras que la conexión del cable óptico original entre la estación base y la caja de distribución permanece sin cambios, la instalación es flexible y no está restringida por el fabricante del sistema.
Sin embargo, debido a las cargas de viento y la falta de espacio en el mástil de la antena, algunos operadores de red no agregarán cajas de distribución. Para esta situación, se pueden utilizar soluciones de cable óptico multinúcleo optimizadas y que ahorran espacio, como la solución Masterline Extreme proporcionada por Huber + Suhner Group.
Vodafone Alemania ha desarrollado el método FiPro para actualizar los sistemas tradicionales de cable corrugado a sistemas FTTA. Vodafone se ha asociado con Huber + Suhner Group, un proveedor líder de soluciones de instalación de RRH, para promover el uso de este método. Según este método, el conductor interno del cable corrugado instalado originalmente se utilizará como conducto vacío para un cable óptico de múltiples núcleos. Los conductores interior y exterior de otro cable coaxial se utilizarán en paralelo como cable de alimentación RRH. Si usa este método FiPro, no necesita agregar trabajo adicional al tender cables, lo que ahorra costos, como no es necesario instalar conductos en paredes o techos, o instalar RRH en lugares de difícil acceso. Según Vodafone, este método es más económico que los métodos tradicionales de tendido de cables, incluso si la distancia de tendido de cables no es larga.
El último opcionalFTTAEl método de instalación es la llamada&"solución híbrida GG", es decir, se utiliza un cable híbrido de cobre / óptico para la alimentación y la conexión de datos. Aunque estas soluciones parecen atractivas, son difíciles de implementar y antieconómicas. Este tipo de solución solo vale la pena en determinadas situaciones, como el alto costo de alquiler de cada cable. Vodafone Alemania ha desarrollado el método FiPro para actualizar los sistemas tradicionales de cable corrugado a sistemas FTTA. Vodafone se ha asociado con Huber + Suhner Group, un proveedor líder de soluciones de instalación de RRH, para promover el uso de este método. Según este método, el conductor interno del cable corrugado instalado originalmente se utilizará como conducto vacío para un cable óptico de múltiples núcleos. Los conductores interior y exterior de otro cable coaxial se utilizarán en paralelo como cable de alimentación RRH. Si usa este método FiPro, no necesita agregar trabajo adicional al tender cables, lo que ahorra costos. Por ejemplo, no necesita instalar conductos en paredes o techos, y no necesita instalar RRH en áreas de difícil acceso. Según Vodafone, este método es más económico que los métodos tradicionales de tendido de cables, incluso si la distancia de tendido de cables no es larga.
En conclusión
Los sistemas de radiofrecuencia remotos proporcionan a los operadores de red importantes ventajas técnicas y de costes, por lo que el número de sistemas de radiofrecuencia remotos instalados el año pasado superó por primera vez el número de sistemas tradicionales. Los expertos esperan que esta tendencia continúe y se acelere. Además, los expertos también esperan que todos los sistemas desarrollados recientemente por los fabricantes de sistemas se basen en sistemas de radiofrecuencia remotos.
FTTA' sLa estructura de la red es innovadora y flexible, lo que ayuda a reducir aún más los costos operativos y garantizar la sostenibilidad de la red en el futuro.
