Система сотовой связи с ретрансляцией ёмкости
реклама
Cellular telecommunication network with capacity transfer for rural, remote and sparsely populated areas Сеть сотовой связи с переносом емкости для сельских, отдаленных и малонаселенных районов Workshop on ITC Innovations in Development Countries, Moscow, 10 September 2012 Yury Gromakov, Constructor General, JSC Intellect Telecom Актуальность Из выступления Д-ра Хамадун Туре, Генерального секретаря Международного союза электросвязи, посвященного Всемирному дню электросвязи и информационного общества «…Празднуя 146-ю годовщину МСЭ (2011 г), мы акцентируем внимание на сельских сообществах во всем мире, стремясь довести преимущества Информационнокоммуникационные технологии (ИКТ) до наиболее удаленных районов. В сельских условиях ИКТ и электронные приложения на их основе обеспечивают более широкие возможности для формирования доходов, борьбы с нищетой, голодом, низким уровнем здоровья и неграмотностью населения, а также являются ключевым инструментом совершенствования управления и предоставления услуг в сельских районах…» «…Половина населения мира (около 3,5 млрд. человек) проживает в сельских районах или отдаленных территориях. Их можно назвать обездоленными «родственниками» городских жителей. Среди них 1,4 млрд. человек относятся к беднейшему населению мира, которое имеет минимальный доступ к преимуществам ИКТ. Мы не можем допустить, чтобы такая ситуация сохранялась и далее…» 2 Ряд исследовательских вопросов, в рамках которых решаются различные аспекты всемирной проблемы сокращения цифрового неравенства Вопрос 10-3/2 (МСЭ-Д) – ИКТ/электросвязь для сельских и удаленных районов; Вопрос 25/2 (МСЭ-Д) – Технология доступа к широкополосной электросвязи, включая IMT, для развивающихся стран; Вопрос 24/2 (МСЭ-Д) – ИКТ и изменение климата; Вопрос 22/5 (МСЭ-Т) – Создание недорогой устойчивой инфраструктуры электросвязи для обеспечения связи в сельских районах развивающихся стран; Вопрос 77-7/5 (МСЭ-R) - Учет потребностей развивающихся стран при разработке и внедрении IMT. 3 Основные причины недостаточного уровня развертывания электросвязи в сельских, удаленных и малонаселенных районах Директивное письмо № 153 МСЭ-Т • Дефицит электроэнергии. • Значительные расходы на обслуживание резервных источников питания, как правило дизельных, а также связанная с этим опасность загрязнения окружающей среды; • Сложный рельеф местности; • Затрудненный доступ и транспортное обслуживание; • Отсутствие квалифицированных кадров; • Процесс сооружения и технического обслуживания достаточно сложен, весьма высокие затраты на капитальное строительство (CAPEX); • Высокие эксплуатационные затраты (OPEX); • Низкий потенциальный средний доход на одного пользователя (ARPU); • Низкая плотность населения и его разброс по территории. 4 Проблемные области развития сотовой связи и БШД Проблемные области развития сотовой связи и БШД Развивающиеся рынки Сельские районы Автомобильные дороги Горные районы Связь в зданиях Решение проблемных вопросов развития сотовой связи и БШД Снижение CAPEX в 2-3 раза Снижение OPEX в 2-3 раза Снижение энергопотребления на сайт в 3-5 раз Система сотовой связи с переносом ёмкости 5 Система сотовой связи с ретрансляцией ёмкости BTS BTS BTS BTS BTS а) BTS BTS в) BTS BSС BSС MSC MSC Стандартная схема системы сотовой связи Система сотовой связи с ретрансляцией ёмкости Количество приемопередатчиков в базовой станции системы сотовой связи с ретрансляцией ёмкости (в) равно общему количеству приемопередатчиков в стандартной схеме системы сотовой связи (а). Зона покрытия связью и емкостью 6 сетей эквивалентны. Система сотовой связи со стандартными базовыми станциями а) BTS1 BTS2 BTS3 BTS4 TRX11 TRX21 TRX31 TRX41 TRX12 TRX22 TRX32 TRX42 Digital unit GSM 900 Digital unit GSM 900 Digital unit 2 1 ML Digital unit GSM 900 4 3 ML BTS1 GSM 900 ML BTS2 ML BTS3 BTS4 R, км R, км в) R0 R0 R0 R0 FO BTS – Base Transmit Station ML – Microwave Link 7 Система сотовой связи с ретрансляцией ёмкости BTS CTR1 FR BTS - R a) CTR2 FR CTR3 FR TRX41 X6 X4 X2 TRX42 X5 X3 X1 TRX31 X4 X2 TRX32 X3 X1 TRX21 X2 TRX22 X1 TRX11 TRX12 DU Digital unit GSM 900 GSM 900 GSM 900 2 1 ML в) R0 33 ML BTS1 GSM 900 4 ML CTR1 R0 ML CTR2 CTR3 R0 R, км R0 FO CTR – Capacity Transfer Repeater ■ BTS – Base Transmit Station ML – Microwave Link 8 Система сотовой связи с ретрансляцией ёмкости со стандартной базовой станцией и конвертером частот BTS-R a) R F 4 TRX 3 TRX 2 TRX FR C o n v e r t e r 1 TRX Digital unit CTR1 FR CTR2 X3 X2 X2 X1 FR FR CTR3 X1 X1 GSM 900 GSM 900 2 1 ML GSM 900 GSM 900 4 3 ML ML CTR1 BTS1 ML CTR2 CTR3 R, км R, км в) R0 R0 R0 R0 FO CTR – Capacity Transfer Repeater ■ BTS – Base Transmit Station ML – Microwave Link 9 Система сотовой связи с ретрансляцией ёмкости вариант использования BTS с блоком ретрансляции CTR1 FR 0,2 – 0,5w BTS-R FR 2 3 4 CTR2 X3 X2 X2 X1 FR FR CTR3 X1 X1 1 TRX Digital unit GSM 900 GSM 900 2 1 ML GSM 900 4 3 ML ML CTR1 BTS1 GSM 900 ML CTR2 CTR3 R, км R0 R0 R0 R0 FO CTR – Capacity Transfer Repeater ■ BTS – Base Transmit Station ML – Microwave Link 10 Система сотовой связи с ретрансляцией ёмкости для населенных пунктов CTR7 CTR8 CTR9 CTR13 CTR12 CTR1 CTR2 CTR3 CTR4 CTR5 CTR6 CTR7 CTR8 CTR9 CTR10 CTR11 CTR12 CTR13 CTR14 BTS-R CTR16 CTR17 BTS-R CTR18 CTR15 CTR16 CTR17 CTR18 CTR19 CTR20 CTR21 CTR22 CTR23 CTR24 FO к BSC a) FO к BSC в) Использование ретрансляторов в кластере 3×3 позволяет заменить 8 базовых станций сотовой связи на 8 ретрансляторов с переносом ёмкости (CTR), а в кластере 5х5 – до 24 BTS 11 Четырехканальный ретранслятор с источником питания и интегрированной антенной канала ретрансляции Корпус РПЕ1 и РПЕ2 (500х350х160 мм) Корпус РПЕ 2-1, Кн, и Тр (340х180х160 мм) 12 Применение системы сотовой связи с ретрансляцией емкости для 3-х операторов 1 2 3 3 2 1 BTS BTS 50 - 60 км BTS BTS BTS BTS Предлагаемая схема реализации сети позволяет для каждого из 3-х операторов заменить 6 базовых станций GSM и 6 радиорелейных линий на 6 общих ретрансляторов, сократить количество башен и сайтов в 3 раза, снизить энергопотребление на сайт в 5-6 раз, использовать облегченные мачты, значительно ускорить строительство сети. 13 Вклад ОАО «Интеллект Телеком» в сектор развития электросвязи ITU-D SG-2, вопросы 10-3/2 и 25/2 1. Обзор текущего состояния В сентябре 2010 года на Первом заседании ИК 2 по исследовательскому вопросу 10-3/2 и в соответствии с Этапом 1 Плана работы по данному исследовательскому вопросу, было представлено для обсуждения одно из возможных технологических решений для реализации поставленной МСЭ задачи - «Сеть сотовой связи с переносом емкости» (D10-SG02-С-0002), инфраструктура которой построена на сочетании обычных базовых станций и репитеров с переносом емкости (РПЕ). В данном решении применены новейшие технологии, разработанные для реального снижения капитальных и эксплуатационных затрат и значительного снижения энергопотребления. Кроме того, это технологическое решение позволяет также решать вопросы доставки широкополосных сигналов передачи данных, что рассматривается в вопросе 25/2. 2. Исследования Результаты дополнительных исследований, проведенных в 2010-2011 годах (см. Приложения №1,№2,№3), позволяют уверенно говорить о существенной экономии капитальных и операционных затрат при строительстве беспроводных сетей по технологии «Сеть сотовой связи с переносом емкости», а также о снижении энергопотребления в несколько раз. Репитеры с переносом емкости (РПЕ) - это основные элементы предлагаемой инфраструктуры, они имеют небольшие габариты и вес, что позволяет размещать их не в контейнерах, а на верху облегченной мачты рядом с антенной (в этом случае не требуются дорогостоящие башни и кондиционируемые контейнеры, многократно снижаются площади, арендуемые для их размещения). При использовании таких репитеров не требуется применение дорогостоящих радиорелейных станций или подвода оптоволокна к сайту. Энергопотребление сайта снижается в несколько раз, что позволяет использовать для его энергообеспечения альтернативные источники (солнечные батареи, ветрогенераторы и др.) Одной из главных проблем в развитии сотовой связи и беспроводного широкополосного доступа является поиск экономически эффективных решений для обеспечения связью сельских районов и автомобильных трасс. В настоящее время во всём мире более 4 млрд. человек проживает в сельской местности. Протяжённость автомобильных дорог в России – более 600 тыс. км, из них сотовой связью покрыто только 20%. Актуальной задачей является снижение капитальных и операционных задач при реализации проекта «ЭРА Глонасс». ОАО «Интеллект Телеком», как член ITU, внесло вклад в Бюро развития электросвязи ITU – «Сеть связи с переносом ёмкости, со значительным снижением энергопотребления». Положительное решение по результатам экспертизы проекта представлено ITU в официальном издании: Документ 2/94-R, от 14 18 июля 2011 года. Интеллектуальная собственность 15 ОАО «Интеллект Телеком» 109044, Москва, ул. Мельникова, д. 29 Телефон: +7 (495) 739-79-79 Факс: +7 (495) 739-79-78 E-mail: [email protected] www.intellect-telecom.ru
