原标题:华为一根木头基站的故事

2016年,非洲加纳阿克拉两百公里外,几个中国人开着SUV穿行在野草过车的丘陵草原,拜访没电、没水、没公路、没网络的村庄。

2017年,加纳Chum村庄,在村民期待的心情和渴望的眼神中,一个从未有过的木头基站“RuralStar”慢慢树起。基站开通,村民们排队给在城里务工的亲朋通电话,喜悦之情溢于言表。

2018年,巴塞罗那世界移动通信大会上,RuralStar获得“新兴市场最佳移动创新奖”。评委一致认为:“RuralStar简易、安装方便、低功耗、新的电池技术和安全技术,这些都是针对新兴市场的优秀设计”。

非洲沙漠怎样开出了RuralStar这朵小花,就让我从它的名字说起……

为什么是“RuralStar”

时光倒流到2016年,华为中标了加纳9个州的LTE新建项目。在项目紧锣密鼓交付时,客户突然提出新的需求,要建设偏远区域2G网络。加纳总人口2821万,
有540万人口完全无网络覆盖,这些人大多数位于偏远农村。作为加纳一牌,客户迫切需要完善覆盖面,进一步扩大用户规模,增加语音、数据、Mobile
Money收入。

但偏远区域建站成本高,人口稀疏、ARPU(每用户平均收入)低,近10年才能收回投资。客户要求华为能降低农村建站成本。基于现有方案,我们尝试了近十种组合和网络规划,做了数十版BP(商业计划),客户始终不满意。记得某一次交流完方案,客户CTO说:“我与华为合作近十年,共同成长,从工程师做到了CTO,每次合作都很愉快,难道这次你们真没有办法了?”

扛着客户的期望和方案的压力,加纳代表处办公楼二楼的窗户灯光,已经几周没有熄灭。然而项目组高强度运作了数月之后,方案仍然不能匹配客户的商业诉求。怎么破?我们必须在困境中寻求出路。

10月,无线网络产品线与南部非洲地区部的对标会上,加纳代表处提出农网方案诉求。地区部进一步发问,“非洲20%人口没有无线网络覆盖,比如刚果还有4千万人住在树上,如何低成本地把通信服务带给每个人?”
无线网络产品线积极响应一线诉求,并在吕劲松、蒲涛两位Fellow的带领下,集结基站、GU、Single
RAN、站点等各领域专家,集中攻关、跨域创新,提出了多种有新意的覆盖增强方案。

为了实地检验方案的可行性,站点SPDT经理带着专家们也火速赶到了加纳。专家们提出:“一起深入农村去看看,实地勘站才能知道客户到底需要什么。”当时加纳的总统大选逼近,出城的治安令人担忧,农村的疟疾蚊虫也横行,但是,不深入调查又怎能为客户解决痛点,代表处连夜安排了3辆车,协调司机和向导,天刚亮,我们便一骑绝尘,深入非洲的农村了。

汽车向村落纵深处行驶,手机信号开始时有时无,路也越来越颠簸,车窗外的野草比七座SUV还要高,我们知道已深入到加纳的毛细血管里。一路零距离考察各种农村站点:广播电视塔、华为的基站、友商的卫星回传基站,真正感受到在偏远区域部署基站的不易。

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▲零距离沟通

勘站的路上,我们还偶遇了两个骑摩托车的青年。攀谈中,他们说,由于村庄没有信号,为了打通一个电话,需要骑车走几公里的山路到山顶才有信号。这让我们有了另一个深刻感受,非洲农村对通信需求真的非常强烈。

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▲开摩托寻找信号,打电话的村民

2天时间,我们开了近450公里,考察了近十个站点,调研了数个村庄的人口和覆盖诉求。基于最新的LTE
Relay回传新农网覆盖思路也逐渐成型了:三看三转三年ROI(投资回报)——三看指“看人口、看电力、看传输”,建立覆盖、成本和收入模型;三转是“微波转成无线回传、铁塔转成杆、油机转成太阳能”;最终实现三年收回ROI。

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▲在村里小卖部调查后,“外国人”与本地村长合影,我是拍照的

带着这样的思路返程,沿路看到一片片漆黑的村落,我们心中都燃起一个愿望,要用这个全新的方案点亮非洲农村,让更多的人拥有通信,联接外面的世界。这个方案名就叫RuralStar!

木头基站 “诞生记”

说干就干,实现RuralStar方案最直接的方式就是先开通一个站。但是要集成各领域的技术,如无线回传、低功耗设备、太阳能方案、简易杆方案等等,都是快速部署站点的阻力。

首先,无线回传的RRN(远端回传节点)设备是最重要的模块,可以实现LTE非视距回传,但版本验证仍然不充分,存在开通失败的可能;RRN内置低频天线增益仅2dBi,国内测试最远的海岛回传距离不超过5km,如何才能连接十几公里外的宿主站?机关专家与一线联合攻关,集思广益,巧妙地采用了外接12dBi高增益的八木天线,天线方向性更好了,回传距离最远可以达到20km,解决了长距离非视距回传难题。

第二,没有农网规划工具,为了找到合适的建站地点,我们使用简易探针方案,举着八木天线,接上一个2G无线固话机,检查基站信号质量。当无线固话机接通时,立刻在村子里引来排队打电话的热潮。当村民们拨通城里务工亲人的电话,对方难以置信,自己的村里竟然通了网络。

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▲村民电话打畅快了,专家老郭手也举酸了

验证虽然通了,但离基站开通还很遥远。安装设备用的铁杆,中国生产,海运到加纳,至少需要3个月,满足不了客户想快速建站的要求。加纳街道上的木头电线杆给了我们启发,基站设备重量20公斤以内,挂在木杆上也可以承重。而且木头杆制作简单,成本低,交付时间也将大大缩短。把这个想法告诉客户后,客户非常兴奋,验证充分后,欣然同意部署。

电力也是一个问题,偏远区域的市电匮乏而且不稳定,白天停电超过4小时,迫切需要专业电池系统供电。客户非常配合,从库房协调一套APM30能源柜,解了燃眉之急。同时,后续实验局的太阳能供电设备,我们也启动了国内发货运输。

做过无线交付的都知道,华为通常只提供基站设备和安装维护,但RuralStar实验局是全Turnkey工程,新建基站需要土地租赁、电力协调、民航许可、政府许可等一系列审批,全部办下来约6个月,都需要运营商和合作方协助完成。这个时候,加纳代表处展示了强大的运作能力,获得例外许可,先建实验局,商用前补办手续即可。

就这样,没有华为人解决不了的困难,短短3周内,我们成功扫除了一个个拦路虎。万事俱备只差开通站点了。我们将基站选在距离首都阿克拉80公里外的一个乡村小学旁,可以为附近两公里内的1000名居民提供网络。挖坑、安放木头杆、挂装设备、调测开通,仅仅2天后就完成了开站。运行2个月,我们监测发现,设备运行稳定,话务量持续上升,客户分析商业效果,成本降低了70%,每TRX(2G的载波)的收入却不比传统站点低,ROI出乎所有人的意料,竟然达到了2年以内。随后在其他村子开通的3个实验局,ROI也非常好,甚至出现话务拥塞。

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▲客户参观第一个木头基站

这一次客户终于露出了笑容,对华为竖起了大拇指,然后坐下来和我们一起规划全国的农网覆盖,发现90%的未覆盖村庄都可以用RuralStar方案去匹配。

RuralStar点亮全球,创新从未止步

星星之火,可以燎原。华为RuralStar作为人无我有的创新方案,得到客户和行业组织一致认可,现在加纳已经规模部署了300个站点,全球多个国家50+商用局正在进行。RuralStar已经从加纳走向南部非洲,又走向拉美、东南亚、中国……在肯尼亚,RuralStar让村子里的老师可以随时获取教育信息,客户CEO亲自撰文赞扬;在泰国,RuralStar让山谷里的孩子用手机看视频;在中国,RuralStar让大凉山的居民可以聊QQ、微信……

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▲2018年MWC,RuralStar获得“新兴市场最佳移动创新奖”

亲历RuralStar从诞生到冉冉升起的全过程,看到村民为简单的联接而欢欣雀跃,这是我从未有过的自豪感。一路走来一路歌,华为人擅长将困境变成生机,我相信RuralStar是联接未联接的开始,创新将继续它的脚步,为最需要它的人点亮一颗颗星。

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