頻譜動態共享技術在900M低頻網建設中的應用

商挺

【摘要】??? 在給國內運營商分配使用的頻段資源中，900M頻段作為相對低頻頻段，傳輸距離廣、深度覆蓋強，對于聯通底層網的建設尤為重要。目前，聯通在900M頻段上僅正式分配了5.8M頻譜，在實際建設中，會出現存在多種網絡制式需求而頻譜受限的場景。本文將探討如何通過頻譜動態共享技術，使得頻譜效率最大化。

【關鍵詞】??? 頻譜資源??? 頻譜共享技術

一、概述

頻譜資源是通信行業最最寶貴的資源之一。在給國內運營商分配使用的頻段資源中，900M頻段作為相對低頻頻段，傳輸距離廣、深度覆蓋強，對于聯通底層網的建設尤為重要。目前，聯通在900M頻段上僅正式分配了5.8M頻譜，如何最大化利用頻譜資源，滿足多種制式網絡建設是當前需重點關注和探討的問題。

二、研究背景

目前，聯通在900M頻段上僅正式分配了5.8M頻譜，一般根據實際需求選擇開通GSM/UMTS/LTE三種網絡制式中的其中一種或者兩種。但是，當同時存在兩種制式時，能夠分配給每種制式的頻譜資源就十分有限，可能導致網絡存在網絡指標惡化，用戶體驗不佳等影響。舉個例子：同時在900M頻段上開通GSM和LTE兩種網絡制式時，一是給LTE分配5M帶寬，剩余僅給GSM使用0.8M;二是給LTE分配3M帶寬，給GSM預留2.4M。

情況一：LTE 5M，GSM 0.8M：

該方案以犧牲GSM體驗為代價，用以保障LTE5M速率體驗。

測試結果顯示，GSM頻段從2.4M變為0.8M后，GSM無線接通率從98.87%降低為95%，下行質量（0～4）由94.88%下降到93.78%，切換成功率由95.45%降低到83.08%。GSM網絡質量下降明顯，嚴重影響用戶體驗。

情況二：LTE 3M，GSM 2.4M：

該方案為確保GSM基本話務質量，壓縮LTE使用頻譜，影響LTE用戶體驗。LTE 3M的數據業務能力相對LTE 5M能力有限：

三、頻譜動態共享方案

頻譜動態共享方案可以打破空口限制，通過頻譜云化、通道云化、功率云化三大技術，實現高低制式頻譜共享、功率按需分配、高低頻協作建網，化解運營商MBB挑戰。

頻譜動態共享方案包含頻譜動態共享和Lean GSM兩種技術方案：

3.1頻譜動態共享（以GL為例）：

1、BSC根據GSM用戶上報的測量報告判斷eNodeB的可用頻譜資源;

2、BSC匯總所有的判斷后，得出可以使用的頻點信息，并通知eNodeB;

3、eNodeB根據BSC通知的頻點信息，調度RB資源供手機使用;

3.2 Lean GSM方案：

通過將時隙錯位，即BCCH時隙錯開4個時隙，來提升接入成功率。按優先級分配業務時隙，提升網絡質量。

四、試點驗證

4.1試點計劃：

選取某縣為試點區域，涉及GL900 3個，緩沖區G900 5個。通過將開通頻譜動態共享特性后的L5M+G1.2M（S111）組網方案與未開通特性時的LTE3M +G2.4M（S111）組網方案進行對比，分析兩種方案在GSM KPI&MOS值穩定情況、LTE上/下行均值速率等指標上的情況，驗證使用頻譜動態共享及Lean GSM技術的效果。根據試點需求，我們制定了詳細的試點實施計劃表，詳見如下：

4.2 LTE網絡測試結果：

開通LTE 5M + GSM 1.6M（Lean GSM）后，測試結果如下：

A.定點測試：LTE近點下行速率均值提升115%;遠點下行速率均值提升445%;B. 話統數據：下行平均速率相對LTE3M 增長63%，上行平均增長58%;C. 路測：LTE下行速率均值提升93%，深度覆蓋明顯提升;

開通后，全天用戶平均下行吞吐率由6.27Mbps提升至9.47Mbps，提升了51%;LTE下行平均可用RB資源從15RB/cell 提升為24.9RB/ Cell;

五、應用前景拓展

1、當前，中國聯通僅有5.8MHz 的900M頻譜資源時，可以針對GSM無法退網的連片場景，通過實施頻譜動態共享特性，實現LTE 5M的快速開通，同時不影響GSM網絡KPI指標。

2、后續，中國聯通獲取額外的5MHz頻譜資源后，可以通過頻譜動態共享特性，開通GSM 2.4M + LTE 10M方案，進一步提升LTE網絡性能;若GSM退網后，還可通過頻譜動態共享技術，開通UMTS 5M + LTE 10M方案，實現U900+L900雙重打底網。

3、對于部分U900設備區域，可以通過GU900@5M的頻譜動態共享技術，實現U900使用頻譜從3.8MHz向5MHz擴展，提升U900網絡性能。

參? 考? 文? 獻

[1] 奧本海默 劉樹棠 《信號與系統（第二版）》 電子工業出版社

[2] 孫宇彤 《LTE原理及實現》 電子工業出版社