基带射频拉远站与传统宏基站在CAPEX和OPEX方面的比对分析

基带射频拉远站与传统宏基站在CAPEX和OPEX方面的比对分析
(2008/3/25 10:15 )
前言
在TD-SCDMA网络工程建设中，由于智能天线的引入，传统馈线数量急剧增加，导致TD-SCDMA无线工程施工成本、运维成本高，成为运营商关注的焦点。

在2007年扩大的TD-SCDMA规模网络技术应用试验网络工程建设中，出现了BBU+RRU的光纤基站，也就是常说的基带射频拉远站。

与集束电缆只是在原有电缆馈线上包层皮不同的是，基带射频拉远站采用光缆来替代传统馈线，将射频单元拉到远端覆盖目标区域，而在光纤中传输基带信号。

这样不但能大幅度地节约物料、减少工程施工和维护成本。

另外，基带射频拉远站能够灵活地进行组网，以致于进一步降低组网成本，保证快速地建设TD-SCDMA的精品网络。

图1示出的是基带射频拉远站的结构划分图。

射频拉远同施主基站两者之间的接口为光接口，通过光纤传输基带IQ数据和OAM信令数据。

目前，基带射频拉远单级最大拉远距离可达到10 km。

基带射频拉远支持级联拉远，可支持8级拉远，多级最大拉远距离可达到50 km。

射频拉远一般需要1～2芯光纤。

本文从设备投资（CAPEX）和运营支出（OPEX）两个层面，阐述了射频拉远站和传统宏基站各自的特点，并对各自建站的成本加以对比分析。

1 CAPEX对比分析
射频拉远由于采用光缆来传输基带信号，一个BBU可以带多个RRU，相比传统的宏基站而言，在大规模组网建设中，能够很好地降低TD-SCDMA选址的困难。

对于CAPEX的分析，可从单站建设和多站组网两方面来分析（如不加说明，CAPEX与OPEX对比说明基于S333配置，60 m的馈线长度）。

1.1单站建设
单站建设涉及站址选择、机房改造、仓储物流、硬件安装等内容。

1.1.1站址选择
因为光纤几乎无损耗，射频拉远站对机房的选址要求特别低，可以充分利用地下室和或各种廉价机房，降低承重要求，节省租赁费用。

对于新建基站，拉远站节省的成本主要表现在不需要对机房地面承重的加固、走线架的加宽、大规格的馈线窗等；对于租赁基站，只要有空余机架位置，拉远站基本上不需要对现有机房进行改造。

对站址选择这部分的CAPEX比较难估算，按以往工程经验来核算，射频拉远站在站址选择方面的CAPEX可节约30%左右。

1.1.2机房改造
机房改造涉及对馈线窗、室内外走线架等配套的改造，相关细项见表1。

以工程经验估算，这部分的成本费用总量虽不高，但射频拉远站对比传统宏基站，可降低约90%。

1.1.3仓储物流
射频拉远站与传统宏基站的主要差异体现在天馈方面。

所以，在材料运输方面也只对馈线的运输进行对比。

射频拉远站采用3根野战光缆（总重量小于10 kg），代替宏基站的27根馈线，3根控制线以及54个射频接头、接地卡和大量的三联馈线卡，如表2所示。

按标准每扇区60 m的馈线长度来计算，总重量约600 kg。

则单站运输费用可降低600~1 000元。

另外，射频拉远站物料体积不到宏基站的70%，在仓储方面也有优势，其成本可降低约35%左右。

综上所述，射频拉远站在仓储物流方面，较传统的宏基站，可节约成本约25%左右。

1.1.4硬件安装
硬件安装（包括安装工程量、连接用材、扩容安装等）分新建安装和扩容安装2方面。

前者包括新建安装用材、安装工程量等，后者则包括基站扩容所需的成本。

1）安装用材
安装用材包括避雷器、馈线窗、走线架、射频接头、馈线卡等，具体如表3所示。

综合分析可知，射频拉远站在安装用材量上比传统宏基站减少约67%。

2）安装工程量
安装工程量主要体现在硬件上，如室内外的线缆布放、馈线头制作、防雷接地等，具体如表4所示。

估算射频拉远站在硬件的安装工程量约减少40%。

3）扩容成本
扩容体现在对现有基站的硬、软件扩容。

软件费用不方便比较，也不在考虑范围内。

由于现有TD-SCDMA单机柜满配只能支持S333配置，而射频拉远可以支持72，甚至144载扇，容量更大。

此时，最恶劣的情况就是，机房空间狭小，只能容下一个机柜，又必须对S333进行升级。

传统的宏基站扩容相当于新建一个站点，带来大量的工程辅料及工程费。

以S333扩容到S666为例，具体比较如表5所示。

根据GSM工程经验，馈线基站扩容引起搬迁及工程施工成本提高约75%，设备部分成本增加（考虑搬迁利旧）会达到约50%以上。

综合考虑，TD-SCDMA射频拉远基站在扩容成本上比传统宏基站降低约60%左右。

结合射频拉远站在安装用材、安装工程量以及扩容成本所带来的成本降低量，预计在整个硬件安装方面将带来45%~55%的节省量。

1.2多站组网
相比传统宏基站组网而言，射频拉远的优势在于1个BBU可以携带多个RRU。

1个BBU 主站在进行宏小区覆盖的同时，兼顾楼宇的室内覆盖。

物理上的1个站点，在逻辑上表现为2个甚至多个小区。

1.2.1兼顾室内覆盖
通过1个BBU拉3+N RRU的方式，在覆盖本宏小区的同时，实现对N幢楼宇的室内覆盖。

而传统型的宏基站如果需要兼顾室内覆盖，需要额外新增微基站、直放站等主设备。

具体比较如表6所示。

估算成本，射频拉远站在这方面约节约50%以上。

1.2.2多小区覆盖
射频拉远站的1套基带池可以带1个以上的站点，可以有效地降低机房、配套、GPS、传输资源的需求，如表7所示。

综合估算，射频拉远站在多小区覆盖上的CAPEX可降低30%以上。

1.3 CAPEX汇总
射频拉远与传统宏基站相比，在CAPEX降低的方面有：
a）站址选择降低约30%。

b）机房改造降低约90%。

c）仓储物流降低约25%。

d）安装用材降低约67%。

e）安装工程量降低约40%。

f）扩容成本降低约60%。

g）兼顾室内覆盖降低约50%。

h）多小区覆盖降低约30%。

假设TD-SCDMA天馈系统的投资占整个基站设备投资的10%左右，则综合考虑估算单站建设的CAPEX可降低5%~15%，多站组网降低30% ~40%。

总体CAPEX降低5% ~ 20%，其拓扑图如图2所示。

2 OPEX对比分析
OPEX主要表现在站点的维护上。

传统型的宏基站存在防雷和接头众多的隐患，为后期维护带来很大的工作量（见表8）。

传统型宏基站故障点多，需要按照从机顶→室内避雷器→室外避雷器→TPA→天馈的顺序来排除故障，定位时间长。

而射频拉远站仅需要2个环节，一是光路是否通，另一个则是RRU是否正常。

另外，传统宏基站多根馈线的一致性差，随着时间会逐步老化，造成通道信号有差异，从而影响智能天线的赋形增益。

综合考虑，射频拉远站在OPEX上比传统宏基站约降低20%左右。

3结束语
通过仔细对射频拉远站和传统宏基站在设备投资和维护成本上的对比，可以发现前者比后者有不同程度上的降低。

从加快站址选择的进度、降低工程施工的难度、缩短工程建设的周期、提高工程网络的质量角度出发，建议尽可能地采用BBU+RRU型的拉远站，以降低建网成本，多快好省地建设TD-SCDMA的精品网络。

当然，射频拉远站快速部署的前提是具备裸纤资源，在工程建设中需要进一步权衡。

参考文献
1朱东照，罗建迪，汪丁鼎，肖清华等. TD-SCDMA无线网络规划设计与优化. 北京：人民邮电出版社，2007
2彭木根，王文博等. TD-SCDMA移动通信系统. 北京：机械工业出版社，2005
3肖清华，汤建东，张旭平等. TD-SCDMA基站能力分析. 邮电设计技术，2006（12）
4肖清华，叶鹰，汤建东等. TD-SCDMA室内分布系统设计分析. 移动通信，2007（3）
5肖清华，张旭平，汤建东等. TD-SCDMA业务网的部署.电信技术，2006（12）
作者：肖清华楼隼疏俊王培才朱东照
来源：邮电设计技术。