2G網絡清頻退網策略及方案的研究

中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司|焦良全 袁周陽

2G網絡退網可以淘汰老舊設備，簡化網絡結構，騰出的寶貴頻譜資源可以重耕，用于4G網絡甚至后期的5G網絡建設，極大地節約頻譜資源，提高頻譜利用率。

隨著4G網絡的快速發展及5G網絡呼之欲出，頻譜資源的緊缺成為網絡高速發展的絆腳石，嚴重阻礙4G網絡及5G網絡的發展。占據黃金頻譜資源的2G網絡已經運行20年了，由于建網時間長，設備故障率高、耗能大，嚴重影響了用戶感知，并且有悖于國家倡導的節能減排政策。

國外電信運營商在2G網絡清頻退網工作上已經走在了前面，歐洲以及美國、日本和韓國等國家和地區的國主流電信運營商已經先后關閉了2G網絡。因此，我國的2G網絡清退釋放優勢頻譜已迫在眉睫。2G網絡退網可以淘汰老舊設備，簡化網絡結構，騰出的寶貴頻譜資源可以重耕，用于4G網絡甚至后期的5G網絡建設，極大地節約頻譜資源，提高頻譜利用率。

2G網絡現狀

工信部于20年前規劃2G網絡使用 的 頻 段 為 890MHz～909MHz/935MHz～954MHz，885MHz～890MHz/930MHz～935MHz， 計48MHz帶 寬，1710MHz～1735MHz/1805MHz～1830 MHz，計50MHz帶寬，共計98MHz帶寬，屬于中國移動運營的2G網絡頻段。

圖1 某省2G網絡無線利用率

909MHz～915MHz/954MHz～960MHz，計 12MHz帶 寬，1740MHz～1755MHz/1835 MHz～1850MHz，計 30MHz帶寬，共計42MHz帶寬，屬于中國聯通運營的2G網絡頻段。

825MHz～835MHz/870MHz～880MHz，計20MHz帶寬，屬于中國電信運營的2G網絡頻段。

以某省電信運營商為例，該運營商所運營的2G網絡頻段為890MHz～909MHz/935MHz～954MHz，885MHz～890MHz/930MHz～935MHz，1710MHz～1735MHz/1805MHz～1830MHz。該運營商從2017年下半年以來，2G網絡業務量呈現快速下降的趨勢，語音忙時利用率已經降低到4月的35.57%（如圖1所示），日均語音話務量和日均數據流量已經降到4月的626.92萬Erl和19.21TB（如圖2所示），但是近期隨著物聯網卡的大量投放，4月2G流量出現反彈增長。整體來說，2G網絡業務量呈現下滑的趨勢，存在減配退頻的空間。

隨著4G網絡的全面商用及VoLTE業務推廣，可以預測該省運營商2G網絡業務量會呈現快速下滑的趨勢，特別是語音話務量將呈現直線下降的趨勢。該運營商2018年3月全省2G網絡全天話務量647.39萬Erl，較2017年3月的887.34萬Erl下降了239.95萬Erl，降幅為27.04%；較2016年3月的969.44萬Erl下降了322.05萬Erl，降幅位33.22%。參照2016-2017年2G網絡話務量走勢，按照自然降幅趨勢預計，2020年底全省2G網絡話務量將降到2018年3月的40%(約270萬Erl左右)（如圖3所示）。鑒于VoLTE業務推廣力度加大，2G網絡話務量降幅可能會更大，此預測方法相對保守。

圖2 某省2G網絡日均話務量及數據流量走勢

2G網絡清頻退網策略及方案

總體退網策略

結合某省實際業務需求，2G網絡頻率重耕應遵循“退頻不退質，降配不降容”的整體原則，分場景進行后期的網絡優化、三網協同合理承載，提升網絡質量，保障客戶的“一網”感知。鑒于目前情況，結合該省運營商2G網絡實際情況，可以預測900MHz頻段可退頻5.8MHz，1800MHz頻段根據實際情況可退出10MHz、15MHz、20MHz不等。為了避免頻段空閑被其他運營商占用，現網使用部分冗余載頻占用退出的頻段。現網2G頻段使用情況支持全網1800MHz頻段10MHz和全省農村900MHz頻段5MHz FDD建設。

市區縣城2G網絡清頻退網策略及方案

市區縣城作為城市的主要組成部分和核心區域，包括中心城區和周圍連片的城市區域，該區域人口密集，工商業、服務業、交通運輸業、文教衛生業等發達，在2G網絡退網方面要制定詳細的退網方案。根據集團公司要求，結合該省市區縣城2G網絡900MHz和1800MHz網絡業務量情況，按照“業務遷轉、資源減配、頻率評估”的原則進行逐步退網。市區縣城900MHz/1800MHz小區的當前及退頻后的配置情況見表1。

針對市區縣城900MHz頻段，在保持現網配置情況下，94.56%的小區在6載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要6×4×3=72個頻點，共計14.4MHz；參考話務承載能力縮頻后，97.36%的小區在4載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要4×4×3=48個頻點，共計9.6MHz；參考話務承載能力縮頻后，92.57%的小區在3載波以下。按照4×3復用的頻率模型，一共需要3×4×3=36個頻點，共計7.2MHz。

綜上，參考話務承載能力縮頻后,市區縣城約92.57%的900MHz小區可以將所用頻率壓縮到7.2MHz以內，能騰出用于重耕的頻率為4.8MHz，接近5MHz。

針對市區縣城1800MHz頻段，在保持現網配置情況下，88.90%的小區在6載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要6×4×3=72個頻點，共計14.4MHz；參考話務承載能力縮頻后，98.09%的小區在4載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要4×4×3=48個頻點，共計9.6MHz；參考話務承載能力縮頻后，93.90%的小區在3載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要3×4×3=36個頻點，共計7.2MHz。

綜上，參考話務承載能力縮頻后,市區縣城約93.90%的1800MHz小區可以將所用頻率壓縮到7.2MHz以內，能騰出用于重耕的頻率17.8MHz。

綜上所述，市區縣城2G網絡總體退網方案如下所述。

一是900MHz頻段不縮頻，并且加快1800MHz的話務量向900MHz遷移。

二是1800MHz頻段覆蓋站全部替換為900MHz頻段覆蓋站，并加快1800MHz容量站業務遷移到4G網絡，保證1800MHz頻段退出20MHz用于后續FDD網絡建設。

三是部分高校等話務熱點區域，聯合市場部做好VoLTE業務遷移和推廣，降低2G網絡話務量占比。

鄉鎮農村2G網絡清頻退網策略及方案

根據集團公司要求，結合某省鄉鎮農村2G網絡900MHz和1800MHz網絡業務量情況，鄉鎮農村900MHz和1800MHz小區的當前及退頻后的配置情況見表2。

圖3 某省2G網絡日均話務量走勢及預測（萬Erl）

針對鄉鎮農村900MHz頻段，在保持現網配置情況下，95.17%的小區在6載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要6×4×3=72個頻點，共計14.4MHz；參考話務承載能力縮頻后，98.24%的小區在4載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要4×4×3=48個頻點，共計9.6MHz；參考話務承載能力縮頻后，93.73%的小區在3載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要3×4×3=36個頻點，共計7.2MHz。

表1 市區縣城900MHz/1800MHz小區當前及退頻后配置

綜上，參考話務承載能力縮頻后,鄉鎮農村約93.73%的900MHz小區可以將所用頻率壓縮到7.2MHz以內，能騰出用于重耕的頻率為4.8MHz，接近5MHz。

針對鄉鎮農村1800MHz頻段，在保持現網配置情況下，96.17%的小區在6載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要6×4×3=72個頻點，共計14.4MHz；參考話務承載能力縮頻后，99.43%的小區在4載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要4×4×3=48個頻點，共計9.6MHz；參考話務承載能力縮頻后，97.87%的小區在3載波以下，按照4×3復用的頻率模型，一共需要3×4×3=36個頻點，共計7.2MHz。

綜上，參考話務承載能力縮頻后,鄉鎮農村約97.87%的1800MHz小區可以將所用頻率壓縮到7.2MHz以內，能騰出用于重耕的頻率為17.8MHz。

綜上所述，鄉鎮農村2G網絡總體退網方案如下所述。

一是鄉鎮農村區域900MHz頻段基站全部縮至S3/3/3以下配置，騰出的5MHz帶寬用于FDD網絡建設。另外結合物聯網發展及用戶分流情況進一步評估退頻10MHz帶寬的可行性。

二是鄉鎮農村1800MHz暫不縮頻，部分熱點區域調配現有的1800MHz資源進行分擔，確保900MHz頻段能騰出5MHz帶寬用于FDD頻段重耕。

2G網絡清頻退網后存在的問題及解決措施

目前，國內的2G退網也僅存在于運營商內部文件的層面并未公開提上日程，皆因目前2G網絡全面退網對于各大運營來說都存在不少難點。根據對某省2G網絡的評估，2G網絡退網后主要存在以下問題。

一是2G老用戶、舊終端很“頑固”，這是2G退網的一大問題。以中國為例，目前仍有超過3億的2G用戶，且新興市場大部分人口仍將繼續使用2G服務。由于手機價格的提升以及對智能手機的熟悉程度有限，2G用戶升級到智能手機可能會更困難。

二是今年某省大力發展物聯網客戶，2G物聯網用戶規模增長較快，某省今年物聯網2G用戶累計增長100萬戶（不含外省漫游至某省的物聯網2G客戶），對2G網絡負荷產生較大的壓力，后續物聯網客戶繼續發展，需要密切關注2G網絡負荷增長。

三是現網1800MHz頻段覆蓋站中，有將近1000個無900MHz頻段站點共站，導致無法減容退頻20MHz，影響1800MHz頻段退網進度，需要在2G設備替換工作中考慮替換為900MHz站點。

表2 鄉鎮農村900MHz/1800MHz小區當前及退頻后配置

針對2G網絡退網存在的問題，結合某省運營商的2G網絡業務實際情況及市場情況，將采取以下解決措施。

一是精細化營銷，以舊換新，推動用戶轉網。根據目前統計數據來看，某省2G終端的用戶、業務和收入占比都相對較小，對于ARPU值較低且僅有語音需求的客戶來說，某省運營商將通過提供更加優惠的語音套餐及服務和以舊換新活動來銷售4G功能手機，加速用戶遷移。

二是加快完善以NB-IoT為核心的物聯網建設，同時中國移動應盡快對目前使用2G網絡的物聯網終端產業給予相應的補貼轉網策略，在留住用戶的同時為2G網絡全面退網做好準備。

三是針對無900MHz頻段站點共站的1800MHz覆蓋站，全部在后期即將開展的設備替換工程中替換為900MHz設備，加快1800MHz的退網進度。

2G網絡退網淘汰了大量的老舊設備，降低了維護費用，節約了成本。另外，退網后騰出的900MHz和1800MHz黃金頻譜可以用于4G和5G網絡重耕，提高了頻譜利用率，降低了4G和5G網絡建設的成本，間接地推動了4G和5G網絡建設的進度。針對目前移動通信網絡發展的趨勢，以某省電信運營商為例，對2G網絡的現狀進行了分析，并結合該運營商的網絡情況對2G網絡退網策略及方案進行了探討，同時給出退網后存在的問題及解決措施。希望能為業界研究2G網絡退網以及長期關注通信發展趨勢的人員提供一種技術思路，對其研究有所幫助。