Система сотовой связи с ретрансляцией ёмкости

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:
info@i-tc.ru
www.intellect-telecom.ru