有效利用頻率Refarming 豐富3G覆蓋場(chǎng)景

中興通訊股份有限公司 | 時(shí)鵬 高鵬程

Refarming是電信專用詞，指移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商對(duì)現(xiàn)有頻率資源按不同制式重組，來達(dá)到提升頻譜效率的目的。隨著U900M終端比例不斷提升普及，不少運(yùn)營商正逐步對(duì)GU900進(jìn)行Refarming重組實(shí)驗(yàn)，以加快3G網(wǎng)絡(luò)向農(nóng)村延伸的步伐。

UMTS網(wǎng)絡(luò)大多在2.1GHz頻段，運(yùn)營商一般會(huì)將UMTS網(wǎng)絡(luò)先在城區(qū)部署，在農(nóng)村及城郊結(jié)合等區(qū)域尚未覆蓋或缺乏深度覆蓋。當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)信息化的需求不斷增長，速率偏低直接影響用戶感知，3G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋向郊區(qū)及農(nóng)村的拓展迫在眉睫。

利用現(xiàn)網(wǎng)G900站點(diǎn)采取共站址、共天饋的方式，通過頻率Refarming來建設(shè)U900是一種全新的低成本經(jīng)營模式探索。隨著U900M終端比例不斷提升普及，不少運(yùn)營商正逐步對(duì)GU900進(jìn)行Refarming重組實(shí)驗(yàn)，以加快3G網(wǎng)絡(luò)向農(nóng)村延伸的步伐。

中興通訊SDR技術(shù)通過軟件定義無線制式能實(shí)現(xiàn)G/U共射頻模塊、GSM/UMTS 900平穩(wěn)過渡，實(shí)現(xiàn)2G/3G平滑演進(jìn)。

Refarming規(guī)劃流程與關(guān)鍵技術(shù)

在已有GSM900MHz頻段上部署UMTS900MHz網(wǎng)絡(luò)是頻率重組的核心，因此整個(gè)GU900 Refarming的重點(diǎn)操作在于現(xiàn)有頻率資源的重分配和容量遷移。既要保證GSM網(wǎng)絡(luò)的原有覆蓋和容量，又要保證新建U900的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。主要工作流程由上至下依次為：現(xiàn)網(wǎng)信息采集評(píng)估、制定翻頻策略、G900容量遷移、工程參數(shù)規(guī)劃、局部Refarming驗(yàn)證、U900全網(wǎng)部署等步驟。

900MHz頻率分配主要有兩種模式：邊緣模式和“三明治”模式。

考慮到UMTS的容量損失幅度，盡量保持UMTS帶寬中心頻率和其它運(yùn)營商保持2.6MHz的隔離度。根據(jù)頻譜資源及運(yùn)營策略，中興通訊建議采用“三明治”頻率分配模式。

如果GSM1800能夠滿足現(xiàn)網(wǎng)的容量和覆蓋需求，則原有的900MHz頻段完全可以提供給UMTS足夠的5M帶寬。在頻率資源緊張的情況下，可采取壓縮UMTS帶寬的方式，較常見頻率分配方案為：以某運(yùn)營商900M資源只有6M為例，可采取方案A（UMTS 3.8MHz + GSM 2.2MHz），或方案B（UMTS 4.2MHz + GSM 1.8MHz）。

GU Refarming定位于郊區(qū)場(chǎng)景，鑒于其頻點(diǎn)資源較少且對(duì)GSM900網(wǎng)絡(luò)覆蓋還需要有一定的保障，中興通訊建議選擇方案A。并根據(jù)仿真和實(shí)地驗(yàn)證測(cè)試，UMTS3.8M具有用戶可接受的網(wǎng)絡(luò)性能質(zhì)量。

在同一個(gè)Refarming區(qū)域只能選擇一種頻率分配策略，在不同的區(qū)域可以因地制宜采取不同的頻率分配策略。

組網(wǎng)場(chǎng)景與緩沖區(qū)設(shè)置

U900定位于滿足郊區(qū)及農(nóng)村區(qū)域UMTS服務(wù)需求，解決城郊結(jié)合部深度覆蓋需求，或改善室內(nèi)覆蓋、增強(qiáng)弱覆蓋區(qū)及覆蓋補(bǔ)盲。鑒于一般運(yùn)營商現(xiàn)網(wǎng)900MHz頻段資源較少，且需要保留一定的G900站點(diǎn)以保證覆蓋和容量，導(dǎo)致留給U900頻段資源過少。U900組網(wǎng)需要結(jié)合場(chǎng)景來劃定Refarming區(qū)域。

在GU900 Refarming前，應(yīng)選擇合適的Cluster試驗(yàn)區(qū)，并結(jié)合站點(diǎn)分布和地理環(huán)境劃分為：內(nèi)圈（低話務(wù)區(qū)，配置以不大于S222為主）、隔離緩沖區(qū)Buffer Zone、外圈（高話務(wù)區(qū)，配置以大于S333為主）。GU Refarming重點(diǎn)針對(duì)的是低話務(wù)區(qū)場(chǎng)景和隔離緩沖區(qū)，場(chǎng)景的定義和緩沖區(qū)的設(shè)置至關(guān)重要。

GSM900網(wǎng)絡(luò)容量遷移

G900原網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)量因Refarming導(dǎo)致G900配置明顯下降，Refarming后的G900配置無法滿足原有的業(yè)務(wù)量需求。這種因配置變化導(dǎo)致的容量無法承載現(xiàn)象，就需要進(jìn)行容量遷移。話務(wù)流向如圖所示。

Refarming后的G900配置較低，主要承擔(dān)了原有G900網(wǎng)絡(luò)覆蓋的功能和低話務(wù)量的吸收。如果現(xiàn)網(wǎng)G900站型配置較大，話務(wù)量較大，就需要通過容量遷移至GSM1800。

圖 話務(wù)流向圖

抗干擾與容量提升新技術(shù)

在原G900容量前移中，Refarming后的G900小區(qū)和共址的G1800小區(qū)，都首先需要考慮通過一系列抗干擾手段和新技術(shù)運(yùn)用來提升自身容量，彌補(bǔ)由于頻率重組導(dǎo)致的GSM900容量損失。這不僅在翻頻區(qū)適用，在隔離緩沖區(qū)同樣適用。

中興通訊SDR設(shè)備不局限于傳統(tǒng)意義上抗干擾技術(shù)和容量提升，還提供了業(yè)內(nèi)更為領(lǐng)先的新技術(shù)，來降低干擾和提升容量。

（1）同心圓技術(shù)：在保持BCCH載波功率不變的情況下，通過降低TCH載波發(fā)射功率，形成同一個(gè)小區(qū)的BCCH載波和TCH載波同心圓覆蓋。

（2）IRC干擾抑制合并：該功能可以提高基站的上行接收靈敏度，尤其適合在較為密集地區(qū)使用。配合中興的下行覆蓋增強(qiáng)技術(shù)，可以擴(kuò)大基站覆蓋范圍、提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，達(dá)到快速優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)目的。

（3）Co-BCCH技術(shù)：對(duì)于G900/G1800雙頻共站的情況，可設(shè)置900M小區(qū)和1800M小區(qū)共用BCCH，同時(shí)把SDCCH、PDCH與BCCH配置在900M小區(qū)，節(jié)省信道資源，1800M小區(qū)作為TCH載頻使用。

（4）GPS+IFTA：IFTA為智能頻率時(shí)隙分配，是GSM網(wǎng)絡(luò)中一種提高頻譜利用率，降低干擾的技術(shù)。BTS通過實(shí)現(xiàn)GPS的時(shí)鐘信號(hào)提取，從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)同步。BSC開啟IFTA功能后，在密集區(qū)最大系統(tǒng)容量可增益25%，在郊區(qū)場(chǎng)景最大系統(tǒng)容量可增益40%。

小結(jié)

當(dāng)前階段GU900 Refarming主要適用于3G覆蓋需求明顯的區(qū)域，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村、高速公路、郊區(qū)的度假村、風(fēng)景區(qū)、礦區(qū)工廠及油田等都具有推廣應(yīng)用的前景。未來UMTS用戶發(fā)展到一定階段，大量2G用戶升級(jí)為3G用戶的情況下，城市等密集區(qū)域同樣可以考慮采用U900，實(shí)現(xiàn)UMTS900與UMTS2100的分層組網(wǎng)，以達(dá)到立體組網(wǎng)，精細(xì)布局的目的。采取GU共站部署策略，既可降低系統(tǒng)間干擾，還用低成本建設(shè)了高質(zhì)量的3G網(wǎng)絡(luò)。建設(shè)中，擴(kuò)大低話務(wù)的內(nèi)圈范圍，充分利用天然地理環(huán)境作為Buffer Zone會(huì)起到很好的效果。

GU900 Refarming的試點(diǎn)剛剛拉開帷幕，各設(shè)備商也在技術(shù)摸索和試驗(yàn)中。

中興通訊以其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)劃流程、先進(jìn)的SDR設(shè)備特性和低成本高質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，將在GU900 Refarming的進(jìn)程中精彩亮相。