Magic Radio:頻譜效率的殺手級解決方案

中興通訊

Magic Radio:頻譜效率的殺手級解決方案

中興通訊

中興通訊Magic Radio方案聚焦GSM/LTE Refarming過程中的頻譜效率提升，通過自主知識產權的獨創技術，實現在相同頻段內同時部署GSM和LTE時，提升整體頻譜效率。

面臨的挑戰

隨著移動寬帶的發展，LTE網絡現已廣泛部署在900MHz和1800MHz兩個頻段，這意味著更多的GSM頻譜需要重耕成LTE。

傳統意義上，重耕是通過GSM 頻譜靜態重新分配給LTE來實現的。然而，GSM和LTE的網絡負荷是動態變化的，傳統的靜態頻譜分配將無法實現頻譜效率的最大化。

1800MHz現已成為LTE的核心頻段，同時其也是GSM的承載頻段；所以現在非常多的運營商在部署LTE網絡的時候，需要去重耕其GSM頻譜。又因為現階段LTE語音尚未規模商用，所以短時間內運營商還需要利用1800MHz的GSM來承載語音業務。因此，對于運營商來說所面臨的一個主要挑戰便是如何實施GSM與LTE的頻譜共享方案，以更好的提升頻譜效率。

圖1 Magic Radio技術

Magic Radio簡介

中興通訊現提出了Magic Radio創新解決方案，如圖1所示，它可以實現頻譜重耕和靈活調度GSM/LTE與UMTS/LTE頻譜等多項功能。Magic Radio可以幫助運營商同時提升其頻譜共享與用戶體驗。

Magic Radio是設計用來實現GSM和LTE之間靈活頻譜共享與調度的。該方案包括GSM動態頻率分配、GSM/LTE負隔離帶寬、GSM/LTE動態頻譜拓展以及GSM/LTE協同共譜調度幾個功能。

GSM動態頻率分配已經作為一個獨特功能開始進行商業部署了。它會根據潮汐話務動態分配和釋放GSM頻點（除了一些高優先權的TRX，例如BCCH TRX），使得運營上可以在可接受的性能損失下用更小的帶寬實現相同的網絡容量。通常我們需要一個200kHz的保護帶來減輕系統間干擾，GSM/LTE負隔離帶寬采用創新的濾波算法實現GSM/LTE的零隔離甚至負隔離帶寬，進一步提升了頻譜效率。對于20M的LTE帶寬配置來說，GSM可以使用2MHz保護帶寬中的1.4MHz。GSM/LTE動態頻譜拓展支持LTE窄帶的動態頻譜重耕。它能夠在GSM低話務負載的時候來動態擴展LTE的帶寬，從而可以基于區域的GSM話務量統計來平衡GSM和LTE的頻譜利用率。當GSM的話務負載低于一個所給出的門限時，便會釋放GSM頻譜資源并提供給LTE使用。GSM/LTE協同共譜調度實現了LTE與GSM在200kHz的粒度上根據話務量需求動態調度與分配，這能夠提升LTE吞吐量與用戶體驗。

應用及效益

所有的Magic Radio功能都已進行過外場試驗，并且試驗結果證明其能夠有效提升網絡性能與用戶體驗。動態頻率分配方案現已經在中國移動的話務潮汐區域進行了部署，使其增加了高達35%的頻譜效率。換句話說，GSM僅僅使用了65%的頻譜資源，剩下資源便可騰出來用于LTE網絡。中興通訊幫助中國移動在沒有性能衰減的情況下，獲取了相同的網絡承載能力。

針對GSM/LTE負隔離帶寬、GSM/LTE動態頻譜拓展和GSM/LTE協同共譜調度3項技術，中興通訊已經同中國聯通攜手驗證成功。在GSM/LTE共站場景中，GSM/LTE負隔離帶寬技術能夠讓GSM從LTE隔離帶寬中獲得更多可利用頻譜，同時保證LTE下行速率的穩定性。采用負隔離帶寬技術，GSM網絡的KPI指標并不會下降，同時LTE側可以支持10MHz與20MHz載波聚合。Magic Radio中的GSM/LTE動態頻譜拓展功能，同樣可以在LTE窄帶上提供動態頻譜重耕。這項功能幫助中國聯通提升了超過50%的頻譜效率，同時使其LTE下行速率在無關用戶位置的情況下提升一倍。驗證結果顯示，GSM的CS和PS業務運行正常，用戶滿意度顯著提升。

中國聯通也測試了GSM/LTE協同共譜調度技術。當GSM話務負載高于所給出的門限時，GSM可以使用閑置的LTE頻譜為其進行服務。同樣當LTE負載超過所給出的門限值時，LTE可以使用閑置的GSM頻譜為其服務。該功能使LTE與GSM在200KHz的粒度上實現實時頻譜共享。此過程中GSM與LTE網絡運行良好且其KPI指標均表現穩定。Magic Radio幫助中國聯通提升了網絡帶寬與吞吐量，同時增加了超過40%的頻譜利用率。如圖2所示。

持續創新的技術

創新的Magic Radio解決方案為世界各國的運營商創造了巨大收益。中興已進一步完善Magic Radio方案（Magic Radio 2.0）來提升UMTS和LTE共組網場景下的頻譜效率。Magic Radio 2.0包括UMTS/LTE零緩沖區和UMTS/LTE動態載波擴展兩個功能。

UMTS/LTE零緩沖區方案可以優化UMTS/LTE同頻組網下的性能，通過壓縮帶寬和窄帶干擾抑制等技術實現了UMTS/LTE的零緩沖區組網。如圖3所示。

UMTS/LTE動態載波擴展功能可以根據UMTS業務承載對UMTS和LTE的頻譜進行動態共享。當UMTS的業務流量低于給定的門限值，UMTS將釋放一部分頻譜資源供LTE使用，反之亦然。通過這種方式，頻譜效率將得到顯著提高。如圖4所示。

編輯｜魯義軒 luyixuan@bixintong.com.cn

圖2 Magic Radio 多方位提升頻譜增益

圖3 UMTS/LTE零緩沖區

圖4 UMTS/LTE動態載波擴展

中興通訊攜手中國聯通完成Magic Radio整體商用驗證

中興通訊攜手中國聯通成功完成Magic Radio方案協同共譜調度和負隔離帶寬功能的商用驗證，標志著中興通訊的Magic Radio頻譜效率提升解決方案的全部功能均已成功商用，為后續的全球規模部署奠定了良好基礎。

在中國聯通商用測試的協同共譜調度功能，允許GSM和LTE實現20 0 K Hz頻譜粒度的實時共享，極大提升了頻譜分配的靈活度和頻譜效率。協同共譜調度功能開啟后，頻譜分配基于現網GSM/LTE用戶行為和話務分布規律，在GSM網絡忙時，GSM可使用LTE帶寬內部分頻譜，LTE不在此頻率上分配RB資源；在GSM網絡閑時，GSM釋放空閑頻譜，LTE可正常使用GSM釋放的頻譜資源，從而實現頻譜效率提升。測試表明，在部署該功能后，GSM和LTE網絡業務正常，性能指標無影響，GSM和LTE之間進行實時動態頻譜共享，帶寬總吞吐率明顯提升，頻譜效率提升超過40%。

而另一項負隔離帶寬功能，使GSM能夠使用LTE頻譜中的部分保護帶寬，從而增加了GSM的可使用帶寬。此前，中興通訊Magic Radio已在中國聯通現網成功商用了業界獨有的動態帶寬擴展功能，用戶體驗明顯提升，LTE頻譜增益提升超過50%。