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DOCSIS®网络与户外小型电池的光纤回程:DOCSIS网络的占用空间在室外用例中降低了TCO

Shahed Mazumder.

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主要战略家,无线技术

乔伊Padden

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卓越的技术专家,无线技术

詹妮弗和德罗利 - 方

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卓越的技术专家,无线技术

2019年1月31日

在我们最近的博客帖子,我们讨论了如何从总所有权(TCO)的角度来看,DOCSIS网络胜利作为室内用例的传统光纤回程的回程或Fronthaul。在本博客中,我们将TCO分析带来更直观,户外用例:DCCO的DOCS回程和光纤回程之间的头部比较,两者都是相同的户外小细胞。

这里的基本想法是:利用DOCSIS网络的现有房地产,以便在住宅/商业服务之外的其他用例。这种方法适用于MACKETS,其中DOCSIS网络已经具有比地面上的光纤更大的脚印。我们已经看到数据点这表明通常是存在的3 ~ 5倍更多的同轴电缆比北美地铁市场主要的纤维。这使得使用短滴的电缆股线或距离电缆股线的短距离,这使得大小的小单元的子集。

通过初步研究,我们的一名双业务(有线+无线)成员证实,从一个小蜂窝电台规划的角度来看,他们首先耗尽了所有的电缆股安装选项,然后再寻找其他站点的缺口。这是DOCSIS技术与光纤技术的关键区别,在光纤技术中,大多数回程连接要么需要新建,要么需要额外的租费。

在这个TCO分析中,我们展示了减少> 50%在DOCSIS网络服务时,在TCO中为户外用例,与光纤提供的更传统的部署相比,在DOCSIS网络中提供了DocSIS网络。

但是,DOCSIS网络是否对小型细胞回程的正确解决方案?

简单的答案是——是的

与任何小型电池部署有两个主要要求 -

  • 网站收购/准备/建设/驱动
  • 具有某些容量/延迟/时序同步的回程

这两个要求是交织在一起的,因为我们需要选择一个站点,在这个站点上可以提供倒运选项,并且尽可能具有成本效益。

在现场(1要求),可随时回程,MSOs有2优惠卡:

  • 首先,使用DOCSIS Reachaul的现有MSO拥有/操作的WiFi热点共处小型电池。
  • 其次,利用现有的电缆基础设施,特别是空中植物,即电缆股,从小型电池部署过程中取出了大量的步骤(和成本)。使用现有的基础架构消除/亮起允许和现场采集,准备/施工以及供电的需求。随着站点访问(通常由现有极线附件协议涵盖)和电源,电缆股线部署还包括易于访问的DOCSIS链接作为回程。

下面的图1显示了由小型电池网关和4G / LTE-A小型电池组成的典型的股线安装小型电池装置,如图1所示技术论文从Shaw Communications Inc./Freedom Mobile的Dave Morley为SCTE-Isbe 2018年秋季技术论坛做好准备。这里的小型电池网关包含DOCSIS 3.1电缆调制解调器和电源。

典型的股线坐小细胞

图1:典型的Strand Mount Small Cell @ Shaw Communications Inc./Freedom Mobile

就回程规格而言(m188bet体育2n要求),Belal Hamzeh詹妮弗和德罗利 - 方来自Cab金宝搏188BETlelabs®阐明了DICSIS技术如何,最近的发展,满足所有三个基本的回程需要在容量,延迟和时机时需要技术简介标题为DOCSIS技术用于移动回程(金宝搏188BET仅CableLabs成员)。在那篇论文中,作者认为,根据移动运营商定义的SLA,即使是DOCSIS 3.0也可以支持回程容量需求。使用DOCSIS 3.1可以显著提高下游的容量,使用Full Duplex DOCSIS可以显著提高上游的容量。

关于延迟,控制和用户平面延迟,预计会显着提高,实现〜1-2MS延迟流水线/带宽报告(BWR)跨DOCSIS和移动技术的技术。最后,DOCSIS 3.1已经有机制来在网络上自然分配IEEE-1588定时。随着最近的Cableba金宝搏188BETbs工作同步DOCSIS规范,DOCSIS 3.1还将在LTE TDD / 5G网络中实现严格的阶段精度。

因此,总而言之,DOCSIS满足了小单元部署的相关要求,当其中任何一个都可以为目标市场的一组新部署的小单元提供回程时,就需要将其TCO与传统的基于光纤的TCO进行比较。

我们看了部署方案

对于TCO分析,我们考虑了一个假设的市场,涵盖了100平方米。拥有290K住房单位(HU)和〜700万人。将在市场上部署640个户外小型电池,每个单元(20MHz 2 * 2 LTE Cell)的150Mbps / 50Mbps MAX DL / UL吞吐量。为简单起见,使用无线电和回程吞吐量之间的1:1映射,我们认为每个小型电池为150Mbps / 50mbps的峰值回程容量。

然而,由于峰值数据速率仅在理想条件下才需要/实现,所以繁忙时段的平均DL/UL吞吐量要低得多,通常是峰值速率的20-25%。我们认为平均吞吐量为峰值的20%,从而形成了一个由5个小蜂窝组成的小蜂窝集群,在我们的市场上,总共有128个小蜂窝集群。每个集群由一个电缆调制解调器提供服务,能够处理150Mbps/50Mbps。

我们有2个相同的场景:场景A.,有光纤回程和情景B.,DOCSIS Reachhaul,两者都在与128个群集的相同市场,即640个总小型细胞。

场景A:冰纤维回程提供的户外小型电池

场景A.:由光纤回程服务的户外小蜂窝

情景B.

情景B.:由DOCSIS回程服务的户外小牢房

TCO分析和关键的外卖

在这个分析中,对于这两种情况,我们假设需要3种类型的回程连接,使小型电池联机 - 新建(两个场景),现有的电缆股线/ MSO WiFi热点(仅限场景B)和短滴(〜300英尺)从附近的网络(这两种情况)到网站/杆。

在我们的基本情况中,对于这两个场景,我们在所需的回程连接类型中应用了以下细分:

表1:基本情况假设的回程连接类型分布

表1:用于基本情况的回程连接类型分布

基于初级研究和市场观察,通知我们的基础案例中使用的回程连接类型的分布。显然,没有一种尺寸适合所有,这是何时评估运营商分析目标市场中潜在的TCO节省的关键领域。情景B的吸引力主要取决于比率(2/3理查德·道金斯在我们的基本情况下)现有的电缆股线/ WiFi热点,即MSO可以利用以部署小型电池。

新构建和短滴之间的成本差异不会来自现场采集/准备/安装,因为这两种类型都需要相同。但是,在我们100%OPEX的基于OPEX的回程成本模型中,对这两种类型的回程租赁金额(/月)不同。

虽然在我们的模型中可配置,但我们的默认TCO项是7年。此外,我们计算了每个用户的TCO,并专注于情景中的相对差异,以强调整体成本(以美元为单位),这将受到市场的差异,部署和供应商动态等方面的差异。

图2:7-YR摘要。2个室外用例部署场景之间的TCO 

图2: 7年总结。2个室外用例部署场景之间的TCO

根据我们的基本情况假设,我们看到以下内容:

  • DOCSIS BH情景中的TCO有可能成为> 50%比光纤BH的TCO更便宜
  • 两种情况之间的TCO主要区别来自OPEX。这是因为,所有3个关键的opex贡献者 -现场租赁网站效用成本, 和回程租赁在情景B中,在场景中显着更高(3〜5倍)。
  • 两种情况之间的资本资源也有一个主要差异。这在很大程度上是因为,由于优势DOCSIS用于利用更多现有网站,因此在场景中的现场获取/准备比同一类别(2〜2.5倍)的成本更高(2〜2.5倍)。
  • 我们分配了20%的DOCSIS网络升级(从低分分为MID SPLIC)成本到DOCSIS场景。如果我们取出这一点(自DOCSIS网络升级将发生任何事情),就会消失与工厂升级成本的资本能力将消失,从TCO角度来看,它更有吸引力。
  • 如表1所述,TCO分析结果主要依赖于BH连通性类型分布的基本情况假设。如果现有的电缆股/WiFi热点可以处理80%的小蜂窝站点,那么,而不是〜50%,情景B的TCO将减少〜60%。相反,如果该比率下降到50%,则DCO在场景B中的减少也将归结为~ 40%

在即将公布的策略简介(金宝搏188BET只有Cablelabs成员运营商),我们打算分享更多关于我们观察结果(CAPEX和OPEX)的方法,假设和分解以及完整的敏感性分析。

结论

我们还提到我们的以前的博客(在室内使用情况下),与基于纤维的模型相比,DocSIS基于网络的部署是非常有利的经济学,因为凭借其较大的占地面积/现有性。当我们抛出额外的优点,例如较低的电源要求/实用费,该间隙仅扩大。我们的TCO模型介绍,量化了感知的好处,并用DICSIS提供了服务户外小细胞的成本节约。这种用例加强了我们的观点,Docsis技术在5G部署中发挥着巨大作用。

订阅我们的博客并继续进行调整,因为我们继续探索如何利用Docsis网络进行移动部署。在我们的下一个博客文章的本系列中,我们打算查看DocSIS网络的能力,以支持Comp等高级功能。


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DOCSIS®NetworkXhaul Xhaul与光纤回程的TCO:Docsis Networks如何在室内用例中胜利

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2018年12月12日

在我们最近发表的博客帖子,我们证明了为什么室内毫微微小区已重新成为有吸引力的部署模型。特别是,室内网络致密化具有巨大的融合电缆/无线操作员的潜力,他们可以利用现有的混合纤维同轴(HFC)足迹从全堆叠毫微微小区或Fronthaul的回程虚拟无线电接入网络(vran)远程无线单元。

在本系列的第二篇博客中,我们将重点从系统级的好处转移到业务案例。当我们回顾TCO模型时,与Fiber提供的更传统的户外部署相比,我们将显示DOCSIS网络服务的室内部署模型的总体所有权成本(TCO)减少40%至50%。是的,这很大,所以让我们分解我们的到来。

为什么DOCSIS网络?

在进入TCO讨论之前,让我们重新审视使​​用DOCSIS网络作为移动部署工具的关键动机:

  • 基于广泛的可用性: 在一个技术论文为SCTE-ISBE准备2018年秋季技术论坛,一个主要的加拿大MSO指出,通常是3 ~ 5倍在主要的地铁市场,更多的是同轴电缆而不是光纤。在美国也是如此,根据FCC 2017年6月的统计,全国有线电视用户通过(HHP)的数量是85%(115M单位),而纤维HHP站在29%(39米单位)
  • 千兆位足迹:截至2018年6月,完毕美国63%的家庭可以通过电缆访问千兆服务。在其他市场中,电缆运营商也推动了千兆型建筑
  • 易于网站收购:无允许,无需做好准备,安装努力有限。
  • 发展为移动设备设计的技术:从延迟优化时序/同步技术和Vran支持非理想的Fronthaul Links,如DocSIS网络。

我们看着的情景

为了进行TCO比较,我们查看了以下3个部署场景:

场景1:租用纤维回程服务的户外小型电池

场景1

这是用于部署小单元的传统解决方案。对于我们的TCO模型,我们将此视为基线。

场景2:使用住宅/SMB DOCSIS网络链路作为回程服务的室内femtocell/home eNodeB

场景2

在这种情况下,我们建模了在住宅客户家中的全堆栈毫微微小区和小于中等企业(SMB)的部署部署,由融合的操作员的DOCSIS网络服务。这里的融合操作员指的是部署DOCSIS网络和移动网络的电缆运算符。

场景3:由住宅/ SMB DOCSIS网络链接服务的室内VRAN远程无线电单元(RRU)作为Fronthaul

场景3

场景3本质上是场景2,但使用的是vRAN。在这种情况下,虚拟基带单元(vBBU)可以部署在分布集线器站点的通用处理器(GPP)服务器上,而低成本无线电单元则部署在客户企业或SMB位置的DOCSIS网关上。

苹果到苹果

为了建立TCO模型,我们从我们想要建模的代表郊区/城市地区开始。在我们的案例中,我们使用了100平方米的公里地区,共290万户(HH)。在2.4people / hh(美国平均值),我们的建模区域大约为700k人。

接下来,我们认为该区域已经由10个户外宏小区提供服务,但操作员需要通过网络致密化提高容量。

在场景1下,操作员部署640户外小单元,将现有的宏观单元的流量负载缩短一半,并提高网络上的频谱效率(和因此容量)。要在所有三种情况下创建系统容量的苹果对比较,我们应用了归一化的概念光谱效率(SE)并保持在三种情况下一致。对于统一化,我们为不同组合添加了加权SE无线电位置 - 用户位置(例如。进入,out-out,out-in)在每个场景中。

In the end, we used the normalized SE to find the appropriate scale for each scenario to achieve the same result at the system level, i.e. how many femtocells/vRAN radios will be required in indoor scenarios (2 & 3) so the system capacity gain is comparable to the traditional deployment in scenario 1.

更聪明,不难

至关重要的是,融合的运营商知道他们的沉重蜂窝数据用户是谁以及谁,他们在非工作时间内一致地使用网络,即,最有可能来自他们的住所。作为一个例子,Cablelabs成金宝搏188BET员共享的经验数据显示,其前5%的用户每月每月消耗总体蜂窝网络容量的25%〜40%。

因此,如果要阻止至少25%的网络流量遍历墙壁,则可以主动分发家庭毫微微小区或rrus只有最前5%的用户(假设他们的整个消费发生在室内)。

在我们的模型中,我们使用以下方法来获得场景2和3的室内部署的规模:

图- a:确定室内用例的部署规模

图- a:确定室内用例的部署规模

因此,理论上,如果只有2.5%的用户开始使用室内蜂窝资源,我们可以在方案2和3中实现相同的SE改善,正如在方案1的光纤室外部署中观察到的那样。金宝搏备用

但是,我们知道,假设100%的沉重用户流量在家或室内消耗是不现实的。To account for a combination of real-world factors including that indoor doesn’t mean only at your residences, that some of those heavy user locations may not be serviceable by a DOCSIS network, and/or some users may opt out from using a home femtocell/RRU we boosted that percentage of the subscriber base we modeled using femtocell/RRU deployments to 12.5% (or roughly 35K units) to make sure that we can definitely capture at least 12.5% of cellular traffic in scenario 2 and 3.

我们的分析和关键要点

对于TCO模型假设,我们收集了来自许多Cablebabs运营商和供应商的广泛输入。金宝搏188BET此外,我们验证了我们的关键假设,相当多电信Infra项目(提示)vRAN fronthaul项目组成员。

虽然在我们的模型中可配置,但我们的默认TCO项是7年。此外,我们计算了每个用户的TCO,并专注于情景中的相对差异,以强调整体成本(以美元为单位),这将受到市场的差异,部署和供应商动态等方面的差异。

图b: 7年总结。跨3个部署场景的TCOs

图b: 7年总结。跨3个部署场景的TCOs

根据我们的基本情况假设,我们看到以下内容:

  • 在场景2和3中的TCO可以比TCO在场景1便宜左右40%〜50%。
  • 对于场景1,OPEX突出,因为它涉及与户外小型电池位点租赁和纤维回程租赁相关的大型费用。
  • 场景2命令比场景3更高,主要原因是每个全堆栈家庭毫微微小区(与家庭RRU)的更高(〜2x)单位价格以及安全网关的需求,这在方案3中不需要。
  • 场景3的OPEX几乎是双倍(与场景2 OPEX),因为它需要显着提高上游链路的DOCSIS网络容量。然而,特别是,尽管VRAN部署使用的DOCSIS网络容量增加,但TCO仍然是最有利的。
  • 我们分配了20%的DOCSIS网络升级(从低分分为MID SPLIC)成本到DOCSIS基于网络的使用情况(方案2和3)。如果我们拍摄那些(因为除了住宅宽带服务无论如何都会发生Docsis网络升级,那么与纤维户外案例相比,这些室内用例的TCO甚至会变得更好(方案1)。
  • 其他关键敏感性包括Xhaul的每月成本/分配成本,小型电池集群中的小型单元站点,无线电设备成本和VBBU HW所需的线程数/价格,以在VRAN方案中为群集提供服务。

在即将公布的策略简介(金宝搏188BET只有Cablelabs成员运营商)我们打算在观察结果(CAPEX和OPEX)以及敏感性分析中分享更多关于我们的方法,假设和分解的详细信息。

这些结果意味着什么?

对于我们来说,与基于光纤的模型相比,基于网络的基于网络的部署将具有有利的经济学,这是一个禁智的人。介绍的TCO模型介绍并量化了感知的好处并指出,对于网络致密化,有一个商业案例追求市场状况有利的室内毫微微小区使用情况。

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