基于GSM-HI技术的农村用户上网速率提升研究

杨成伟 杨春德 许光斌

【摘要】现有农村地区数据业务需求与网络资源配置之间的矛盾日益凸显。文章采用GSM-HI技术对农村数据业务需求旺盛的地区进行上网速率的提升，并利用DU Meter软件进行验证，更好地满足农村用户手机上网体验。

【关键词】GSM-HIDU Meter上网速率

一、引言

隨着农村城镇化进程的不断扩大及农村区域数据业务发展需求不断增长，现有农村地区数据资源配置以无法满足业务发展需求，解决农村区域上网难的问题，GSM-HI技术应运而生。

二、GSM-HI技术原理

目前农村地区宽带数据接入存在以下几个特点：（1）政府要求积极推进农村信息化，实现信息强农惠农；（2）农村市场需求潜力巨大，无线宽带上网需求迫切；（3）农村用户人口分散，光纤部署困难，成本较高；（4）农村用户ARPU普遍较低。（5）农村900M频谱资源较为丰富。

GSM-HI技术方案架构主要分为四部分：核心网、传输网、无线网和终端侧，如图1所示。首先需对核心网进行升级，使其支持面向2/3/4G核心网架构融合，使GSM-HI支持与现网TD-LTE网络共用EPC；其次改造现有传输网，使GSM-HI采用PTN进行承载，同时需保证GSM-HI所在的本地网—省干传输—EPC之间有空余链路；然后需对无线网实施GSM-HI技术的基站进行升级，包括新增BBU主控及基带板卡、RRU升级，同时需在部署区域清理出连续5M频率空间；最后在终端侧需新增FDD频段CPE，用来转换GSM-HI信号为WLAN信号。

GSM-HI技术是对农村无线宽带的一种创新，为农村900M空闲频率找到利用空间，通过对现网设备充分利用，实现快速低成本的农村信息化建设，是一种应用上的创新。它利用现网GSM设备升级，不影响原GSM业务；使用900M空闲频谱，且不增加新网元，快速简易部署，降低TCO；空口采用OFDM技术，频谱利用率高；现网5M带宽1T2R场景实测速率均值14Mbps，峰值17Mbps；迁移GSM业务，通过GSM-HI进一步分担GSM网络负荷。

三、GSM-HI技术实施

3.1前期准备

GSM-HI工程前期准备工作包括实施站点选取、频率规划、设备升级等。现以某市大红寨基站为例加以说明。大红寨地处经济发达的乡镇，基站已具备PTN传输能力，周边用户对移动数据需求越来越强烈，对上网速率的要求也越来越高。为此，选该站进行GSM-HI技术改造以改善用户体验。

频率规划的目的是为改造基站（本例为大红寨）提供不存在频率干扰的载频。采用GSM900上行890M～895MHz的5M频谱带宽作为GSM-HI的频谱带宽，对应GSM900的0～25号频点。如图2所示。后期根据业务发展需求，可考虑借用885～890的5M，形成10M的GSM-HI带宽，以提升无线宽带业务能力。

设备升级主要对大红寨基站BBU新增GSM-HI主控和基带板各一块，与原有的GSM主控及传输保持相对独立。同时利旧原站点的射频模块及天馈：原有GSM配置2载波，27w/载波；新增GSM-HI（890M～895MHz）1块载波，20w/载波。设备升级图3所示：

3.2实施效果

工程准备工作安装完后对GSM-HI实施效果进行验证测试：使用CPE通过Uu口连接到基站，下行信号通过CPE转发成WIFI信号，便携机通过WIFI连接到INTERNET。

以本工程为例，施工完成后大红寨成为GSM-HI及GSM双模基站，对1、2、3扇区分别进行了一周的连续测试。数据表明GSM-HI技术实施后对原GSM系统指标几乎不造成任何影响。具体各指标如表1所示。

同时采用DU Meter软件对改造后的站点周边进行下行速率的测试，其近点的下载速率峰值达到近20Mbps。不同的距离测试相对应的速率如表2所示。

上述数据说明GSM-HI技术在不影响原有网络指标的情况下大大地提高了农村上网速率，改善了农村用户的上午体验。

四、结束语

GSM-HI技术是改善网络质量和提高服务水平的新型技术，它充分利用了GSM网络的覆盖优势，在保证投资效益的前提下有效地解决了农村地区数据宽带接入的问题。该技术在今后的实施过程中，必须认真地设计、施工、调试和后续优化，才能使其性能得到充分发挥。

参考文献

[1]肖清华. TD-LTE网络规划与设计.人民邮电出版社，2013

[2]程鸿雁. ，LTE FDD网络规划设计与优化.人民邮电出版社，2013