基带射频拉远站与传统宏基站在CAPEX和OPEX方面的比对分析
建一个5G基站的费用分析
建一个5G基站，到底要花多少钱？自从国内5G正式宣布商用之后，全国各地的5G网络建设速度明显加快了。
5G基站的身影，出现在越来越多的城市、角落。
5G信号的覆盖范围，也在不断扩大。
这意味着，5G的投资已经全面启动，并且在不断增加。
一直以来，“5G究竟要花多少钱”，是人们普遍关心的话题。
有人说，5G的投资将会是4G的2~3倍。
也有人说，5G的总投资将到达惊人的1.5万亿元。
根据最新的《2020中国5G经济报告》，国内2020-2025年的5G网络总投资额是0.9~1.5万亿元。
这笔投资的最大一部分，将花在5G基站的建设上。
那么，作为5G投资的重要对象，5G基站，它的成本究竟是由哪些部分组成的呢？这些成本，有没有下降的可能性呢？今天，就来做一次5G基站的建设成本分析。
我之前曾经介绍过，基站一般可以分为宏基站和微基站。
室外那种大铁塔的，是宏基站。
目前我们国内正在规模建设的5G基站，也是宏基站为主。
宏基站我们就先从宏基站开始说。
一个5G宏基站，目前通常包括以下组成部分：下图是4G宏基站的组成部分，放在一起对比：可以看出，相比4G宏基站，5G时代，RRU（射频拉远单元）和天线馈线“合并”，变成了AAU（有源天线单元），通过光纤和BBU（基带处理单元）相连。
（注意：BBU按真正5G来说，是变成DU和CU的，如下图所示。
但是目前国内建设还没有到那个阶段，还是BBU+AAU为主。
）4G基站和5G基站的区别5G宏基站的成本，一般来说，是由主设备、动力配套设备设施、土建施工共同组成。
像BBU、AAU、传输设备这些，就是主设备。
像电源、电池、空调、监控这些，就是动力配套。
而机房这些，当然就是土建施工了。
先看主设备。
目前5G还处于刚起步的阶段，各个设备商的5G主设备价格还存在变动。
而且，单买一个设备的价格，和运营商集团采购（集采）的价格，存在巨大的差距。
举个例子来说，目前，某设备商的标配（1个BBU+3个AAU），只算硬件的价格，报给国内运营商大约是20万元人民币（以下如未特殊说明，单位都是人民币）。
BBU+RRU拉远光纤保护问题浅析
BBU+RRU拉远光纤保护问题浅析作者：吴海来源：《数字技术与应用》2014年第01期摘要：BBU+RRU分布式基站大规模商用时间不是非常长，但近年来使用广泛，很多地方已经完全取代传统基站方式。
由于BBU与RRU之间采用光纤连接，RRU安装位置更加灵活多样，但与此同时也给拉远光纤的安全性带来很多隐患，文章通过分析BBU+RRU的应用场景，结合拉远光纤可能的故障源，提出各种场景下的光纤保护建议，最后针对BBU集中放置对光缆网络规划的影响进行分析并给出规划建议。
关键词：BBU+RRU拉远光纤保护光缆网规划中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）01-0024-031 引言把传统的基站设备按照功能划分为两个功能模块：基站的基带、主控、传输、时钟等功能集成在一个称为基带单元模块BBU（Building Base band Unit）上；把收发信机、功放等中射频集成在另外一个称为远端射频模块RRU（Remote Radio Unit）上，射频单元安装在天线端。
射频单元与基带单元之间通过光纤连接，这种方式有时也被称为分布式基站或射频拉远（BBU+RRU）。
分布式基站具有低CAPEX（Capital Expenditure资本性支出）和低OPEX（Operating Expense运营成本）特点，建网方式也更加灵活，尤其在室内、外协同方面具有比较突出的优势，由于BBU与RRU之间采用光纤连接，灵活多样的同时也给拉远光纤的安全性带来了很多的隐患，本文主要针对BBU至RRU间拉远光纤如何保护问题进行探讨。
2 组网方式2.1 BBU集中放置2.3 应用场景分析（1）顶替传统基站设备解决热点覆盖。
BBU-RRU采用光纤传输，可以减少馈线损耗，降低了功率放大器的功率要求，从而降低了基站设备成本。
其特点是BBU-RRU之间距离一般较短（通常为1000米左右），拉远光纤一般是沿铁塔或墙壁敷设，光纤安全性较高，组网方式以星型为主。
基站基带拉远rru与光纤直放站应用比较-文档资料
RRU与光纤直放站的差异
前言
很多基站设备提供商推出RRU设备，有的推出微蜂窝设备，很多情 况是在没有确定基站规划目标情况下，将RRU当作NodeB节点来使用。 造成在一个基站服务扇区内有多个NodeB节点，一旦网络全面开通将形 成扰码污染、邻区列表数十个，软切换到处存在，出现虚假话务量，网 络质量很难提高。如果在基站规划一次到位情况下，适当使用无线和光 纤直放站，效果就大大不同，整个扇区只有一个主扰码，导频污染没有 了，邻区列表简单化，直放站产生的泄漏变成有益的多径信号，使得服 务区内网络整体质量得到很大提高，因此基站规划头等重要。
S/P
Cch
S/P
Cch
S/P
Cch
S/P
Cch
S/P
Cch
Gain
Gain Gain Gain Gain Gain
同步码(*)
PSC
S GP
SSCi
GS SCH 同步信道
下行扰码
S I+jQ
I 基带滤波
S 基带滤波 Q
SC1 f1下行链路RF输出
I/Q 调制
SC1 f1RF输出
基带滤波 基带滤波
I/Q 调制
RRU单元
射频调制系统
RRU射频调制与解调系统
它包括： 低噪声放大器、 模拟射频接收机、 ADC、 数字下变频、 数字滤波与天线分集、 多载波功放、 模拟射频发射机、 DAC、 数字上变频器、 预失真与数字滤波等部件。
对这些部件均有一定的监控和管理量。
CPRI 和OBCAI接口概述
CPRI 接口
ADC
DAC
数字 下变频
数字滤波 与天线分集
数字
射频拉远与光纤直放站的区别
射频拉远与光纤直放站的区别第二代移动通信系统基站设备的典型设计方案是将接收天线、发射天线安装在室外，将射频收发信机安装在室内，射频收发信机与接收天线、发射天线间用低损耗的射频电缆连接。
这就是所谓射频拉远技术。
第三代移动通信系统结合射频拉远技术，诞生了新型信号传输设备RRU，通过光纤传输基带信号。
同样，数字光纤直放站也可通过光纤传送基带信号，两者既有区别，又有联系。
一、RRU工作原理及应用射频拉远单元RRU（Remote Radio Unit）带来了一种新型的分布式网络覆盖模式，它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内，基带部分集中处理，采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房；同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远，可实现容量与覆盖之间的转化。
RRU的工作原理是：基带信号下行经变频、滤波，经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。
上行将收到的移动终端上行信号进滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变频，然后完成模数转换和数字中频处理等。
系统框图如(图1)所示。
RRU同基站接口的连接接口有两种：CPRI（Common Public Radio Interface 通用公共射频接口）及OBASI（Open Base Station Architecture Initiative 开放式基站架构）。
其中，CPRI组织成员包括：爱立信、、NEC、北电、西门子。
OBSAI组织成员包括：诺基亚、、LGE、三星、Hyundai。
RRU同RNC连接图如(图2)所示。
信号覆盖方式上，RRU可通过同频不同扰码方式，从NodeB引出。
也可通过同频不同扰码方式，从RNC引出。
这两种覆盖方式都是常规的方式，除此之外，对于3扇区，但配有多余信道板以及多余基带处理设备的基站可以利用基带池共享技术，将多余的基带处理设备设为第4小区，如图3所示。
射频、中频、基带拉远
射频拉远是最早解决馈线问题的技术，射频拉远使基站的射频部分和无线信号处理部分可以分离开，在远端放大信号时不会将噪声同时放大。
射频拉远采用电缆拉远，因此成本相对较高，但是在器件和维护上成本相对较低。
中频拉远在射频拉远的基础上，将射频收发信机从室内基站主体中移至拉远模块中。
由于也是采用电缆传输信号，因此和存在射频拉远的问题，而且它是一种过渡技术，存在被淘汰的风险。
它的优点在于，拉远距离明显提升，支持方便灵活的组网。
光纤拉远也称作基带拉远，是在中频拉远的基础上，将中频单元从室内基站主体中移至拉远模块。
由于在拉远连接线上传输的是数字信号，故可以使用光纤进行拉远，传输距离一般可达5km以上。
光纤拉远较好的解决了干扰和部署的问题，当时它需要昂贵的光学器件和较高的维护费用，施工难度也比较大，最后，基带拉远作为新的拉远技术，技术和产品成熟度虽尚未得到规模验证。
尽管技术角度来说基带拉远最好，中频拉远次之，射频拉远。
但是除了技术角度，运营商建设精品网络还需要从网络建设和营运成本角度，从商用成熟度度来仔细分析和选购设备是必须的。
针对不同的场景规划，选择不同技术的设备，在选择稳定技术的同时，也选择性测试最新技术对运运营商和设备供应商来说，是共赢的局面。
《不同基站的作用和优缺点》
《不同基站的作用和优缺点》宏基站一般有专用的机架，可以提供容量，下面介绍其主要特点和应用环境。
2、特点容量大，需要机房，可靠性较好，维护方便。
覆盖能力。
比较强，使用的场合较多；馈线长度大于70m 时，馈线损耗较大，对覆盖有一定的影响。
容量。
根据配置的载频数，支持的用户数可以变化；总的来说宏基站可以支持的容量比其他产品要大很多。
组网要求。
2mbps传输（可用微波或光纤）。
缺点。
设备价格较贵，需要机房，安装施工较麻烦，不易搬迁，灵活性差。
2、应用环境广域覆盖。
城区广域范围的覆盖；郊区、农村、乡镇、公路的覆盖。
深度覆盖：城区内话务密集区域的覆盖，室内覆盖（作为室内分布系统的信号源）。
微基站：微基站可以看成是微型化的基站，将所有的设备浓缩在一个比较小的机箱内，可以方便安装；同时微基站和宏基站一样可以提供容量。
微基站的主要特点和应用环境如下。
1＞特点体积小，不需要机房，安装方便；不同作用的单板一般集成在设备上，维护起来不太方便；覆盖能力：可以就近安装在天线附近，如塔顶和房顶，直接用跳线将发射信号连接到天线端，馈缆短, 损耗小；可以根据覆盖需求选择相应功放的微基站，其覆盖范围不一定比宏基站小；容量：微基站体积有限，可以安装的信道板数量有限，一般只能支持一个载频，能提供的容量较组网要求。
2mbps传输（可用微波或光纤）。
缺点。
室外条件恶劣，可靠性不如基站，维护不太方便。
002、应用环境深度覆盖。
城区小片盲区的覆盖，室内覆盖（如作为室内分布系统的信号源），城区的导频污染区覆盖。
广域覆盖：采用大功率微蜂窝覆盖农村、乡镇、公路等容量需求较小的广域覆盖。
宏基站和微基站均包括三种类型：sl/Vl（含s1、sl/1）、otsr、Olo 常用基站扇区配置基站扇区配置适用原则典型使用区域三扇区最主要的扇区配置，能够承载较高的业务量，广泛应用各类地区。
市区、密集市区、繁华乡镇等全向站主要解决信号覆盖；针对话务量较低而且覆盖受限的区域。
无线主设备介绍
中兴V3系列—— B8112室外宏基站
阿坝、德阳和绵阳应用
中兴V3系列—— M8206模块化基站
阿坝、德阳和绵阳应用
容量：12 载频/机柜 最大站型： O36 或S12/12/12 功放输出功率：60W(GMSK)/40W(8PSK) 静态接受灵敏度： -112dBm 尺寸：1800x900x780 mm(H*W*D) 重量： < 325Kg 典型功耗：1350W（载频输出功率60W） Abis接口支持E1/SDH/微波/FE 支持 GPRS CS1～4、EGPRS MCS1～9
功率较小，只适用于覆盖弱区、盲区的增强覆 盖或者小型村落的覆盖
天线外置
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华为四代——BTS3900B Pico
仅成都小规模应用
容量
BTS3900B
2TRX
体积(高*宽*深) 54*230*165mm(2L)
重量
1.5 kg
供电方式
220V AC、POE
典型功耗
32W
机顶功率 传输
200mw FE(电口)
传输： 8 E1/T1 ;2*FE(1光口+1电口) 安装：靠墙安装
室内落地
优势： • 集成度高，每TRX占地面积、仅为上一代基站的1/3，
机房要求更低
• 无需独立合路器，功耗降低60％以上，大站型效果更 显著，电源配套更少
• 可平滑演进支持同频段FDD-LTE
不足：
• 单扇区配置超过S4后，机顶发射功率下降比较明显，覆盖范围收缩；不适用于城区 覆盖或者高话务场景。 • 理论宣称单物理载频支持6块逻辑载频，但是受功率资源瓶颈，宣称值意义不大；单 天馈/单机柜配置建议不要超过S888。
安装方式
安装位置
移动网络分布式基站中宏站与拉远站配比分析
移动网络分布式基站中宏站与拉远站配比分析作者：刘军科梁军君宋占娜来源：《中国新通信》2014年第08期【摘要】本文研究移动网络分布式基站中宏站与拉远站配比关系。
通过对分布式基站的特点进行分析发现，分布式基站的BBU（宏站）与RRU（拉远站）如果部署不合理，会极大的占用传输资源，对传输造成很大的压力。
本文对LTE逻辑环中宏站与拉远站配比关系进行了讨论分析，在保证宏站与拉远站均能满足保证带宽的前提下，LTE逻辑环中宏站与拉远站的数量成反比。
进一步以河北移动某地市为例进行分析发现，通过合理的选择BBU（宏站）与RRU（拉远站）的配比关系，可以有效利用现有传输资源，减少传输建设成本，增加网络安全性。
【关键词】分布式基站 BBU RRU 配比关系近年来，随着我国移动通信的高速发展，日益增长的覆盖和容量需求给运营商提出越来越多的挑战。
如何在最少的投入下产生最大的收益是目前的一个研究重点。
在3G、4G基站与2G基站功率相同的前提下，基于3G、4G通信技术的基站有效作用区域显然要小于2G作用范围。
因此要达到2G基站的同等覆盖水平，就需要建设大量的3G、4G站点。
现如今，原有基站内设备逐渐增加、新建基站选址越来越难，基站资源变得越来越紧张，如何最大限度的利用基站资源，加大运营商信号覆盖范围显得越来越重要。
之间由光纤连接的方式进行组网，无需机房及机房配套设备，极大的降低了选址难度。
分布式基站的组网方式具有快速、经济、资源利用率较宏基站高的特点，其应用逐步成熟，目前已大规模应用于网络建设中。
可以预见，在4G LTE的网络部署中，分布式基站也必将是一种重要方式。
分布式基站组网方式虽然在控制基站建设成本，提高组网能力方面有很大优势，但同时占用了大量传输资源，大大增加传输方面的投入。
一、分布式基站简介分布式基站由拉远射频单元（RRU）和基带处理单元（BBU）组成，其原理是把传统宏基站分为基带部分和射频部分，两部分各自独立安装，分开放置。
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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。