Magic Radio:频谱效率的杀手级解决方案

中兴通讯

Magic Radio:频谱效率的杀手级解决方案

中兴通讯

中兴通讯Magic Radio方案聚焦GSM/LTE Refarming过程中的频谱效率提升，通过自主知识产权的独创技术，实现在相同频段内同时部署GSM和LTE时，提升整体频谱效率。

面临的挑战

随着移动宽带的发展，LTE网络现已广泛部署在900MHz和1800MHz两个频段，这意味着更多的GSM频谱需要重耕成LTE。

传统意义上，重耕是通过GSM 频谱静态重新分配给LTE来实现的。然而，GSM和LTE的网络负荷是动态变化的，传统的静态频谱分配将无法实现频谱效率的最大化。

1800MHz现已成为LTE的核心频段，同时其也是GSM的承载频段；所以现在非常多的运营商在部署LTE网络的时候，需要去重耕其GSM频谱。又因为现阶段LTE语音尚未规模商用，所以短时间内运营商还需要利用1800MHz的GSM来承载语音业务。因此，对于运营商来说所面临的一个主要挑战便是如何实施GSM与LTE的频谱共享方案，以更好的提升频谱效率。

图1 Magic Radio技术

Magic Radio简介

中兴通讯现提出了Magic Radio创新解决方案，如图1所示，它可以实现频谱重耕和灵活调度GSM/LTE与UMTS/LTE频谱等多项功能。Magic Radio可以帮助运营商同时提升其频谱共享与用户体验。

Magic Radio是设计用来实现GSM和LTE之间灵活频谱共享与调度的。该方案包括GSM动态频率分配、GSM/LTE负隔离带宽、GSM/LTE动态频谱拓展以及GSM/LTE协同共谱调度几个功能。

GSM动态频率分配已经作为一个独特功能开始进行商业部署了。它会根据潮汐话务动态分配和释放GSM频点（除了一些高优先权的TRX，例如BCCH TRX），使得运营上可以在可接受的性能损失下用更小的带宽实现相同的网络容量。通常我们需要一个200kHz的保护带来减轻系统间干扰，GSM/LTE负隔离带宽采用创新的滤波算法实现GSM/LTE的零隔离甚至负隔离带宽，进一步提升了频谱效率。对于20M的LTE带宽配置来说，GSM可以使用2MHz保护带宽中的1.4MHz。GSM/LTE动态频谱拓展支持LTE窄带的动态频谱重耕。它能够在GSM低话务负载的时候来动态扩展LTE的带宽，从而可以基于区域的GSM话务量统计来平衡GSM和LTE的频谱利用率。当GSM的话务负载低于一个所给出的门限时，便会释放GSM频谱资源并提供给LTE使用。GSM/LTE协同共谱调度实现了LTE与GSM在200kHz的粒度上根据话务量需求动态调度与分配，这能够提升LTE吞吐量与用户体验。

应用及效益

所有的Magic Radio功能都已进行过外场试验，并且试验结果证明其能够有效提升网络性能与用户体验。动态频率分配方案现已经在中国移动的话务潮汐区域进行了部署，使其增加了高达35%的频谱效率。换句话说，GSM仅仅使用了65%的频谱资源，剩下资源便可腾出来用于LTE网络。中兴通讯帮助中国移动在没有性能衰减的情况下，获取了相同的网络承载能力。

针对GSM/LTE负隔离带宽、GSM/LTE动态频谱拓展和GSM/LTE协同共谱调度3项技术，中兴通讯已经同中国联通携手验证成功。在GSM/LTE共站场景中，GSM/LTE负隔离带宽技术能够让GSM从LTE隔离带宽中获得更多可利用频谱，同时保证LTE下行速率的稳定性。采用负隔离带宽技术，GSM网络的KPI指标并不会下降，同时LTE侧可以支持10MHz与20MHz载波聚合。Magic Radio中的GSM/LTE动态频谱拓展功能，同样可以在LTE窄带上提供动态频谱重耕。这项功能帮助中国联通提升了超过50%的频谱效率，同时使其LTE下行速率在无关用户位置的情况下提升一倍。验证结果显示，GSM的CS和PS业务运行正常，用户满意度显著提升。

中国联通也测试了GSM/LTE协同共谱调度技术。当GSM话务负载高于所给出的门限时，GSM可以使用闲置的LTE频谱为其进行服务。同样当LTE负载超过所给出的门限值时，LTE可以使用闲置的GSM频谱为其服务。该功能使LTE与GSM在200KHz的粒度上实现实时频谱共享。此过程中GSM与LTE网络运行良好且其KPI指标均表现稳定。Magic Radio帮助中国联通提升了网络带宽与吞吐量，同时增加了超过40%的频谱利用率。如图2所示。

持续创新的技术

创新的Magic Radio解决方案为世界各国的运营商创造了巨大收益。中兴已进一步完善Magic Radio方案（Magic Radio 2.0）来提升UMTS和LTE共组网场景下的频谱效率。Magic Radio 2.0包括UMTS/LTE零缓冲区和UMTS/LTE动态载波扩展两个功能。

UMTS/LTE零缓冲区方案可以优化UMTS/LTE同频组网下的性能，通过压缩带宽和窄带干扰抑制等技术实现了UMTS/LTE的零缓冲区组网。如图3所示。

UMTS/LTE动态载波扩展功能可以根据UMTS业务承载对UMTS和LTE的频谱进行动态共享。当UMTS的业务流量低于给定的门限值，UMTS将释放一部分频谱资源供LTE使用，反之亦然。通过这种方式，频谱效率将得到显著提高。如图4所示。

编辑｜鲁义轩 luyixuan@bixintong.com.cn

图2 Magic Radio 多方位提升频谱增益

图3 UMTS/LTE零缓冲区

图4 UMTS/LTE动态载波扩展

中兴通讯携手中国联通完成Magic Radio整体商用验证

中兴通讯携手中国联通成功完成Magic Radio方案协同共谱调度和负隔离带宽功能的商用验证，标志着中兴通讯的Magic Radio频谱效率提升解决方案的全部功能均已成功商用，为后续的全球规模部署奠定了良好基础。

在中国联通商用测试的协同共谱调度功能，允许GSM和LTE实现20 0 K Hz频谱粒度的实时共享，极大提升了频谱分配的灵活度和频谱效率。协同共谱调度功能开启后，频谱分配基于现网GSM/LTE用户行为和话务分布规律，在GSM网络忙时，GSM可使用LTE带宽内部分频谱，LTE不在此频率上分配RB资源；在GSM网络闲时，GSM释放空闲频谱，LTE可正常使用GSM释放的频谱资源，从而实现频谱效率提升。测试表明，在部署该功能后，GSM和LTE网络业务正常，性能指标无影响，GSM和LTE之间进行实时动态频谱共享，带宽总吞吐率明显提升，频谱效率提升超过40%。

而另一项负隔离带宽功能，使GSM能够使用LTE频谱中的部分保护带宽，从而增加了GSM的可使用带宽。此前，中兴通讯Magic Radio已在中国联通现网成功商用了业界独有的动态带宽扩展功能，用户体验明显提升，LTE频谱增益提升超过50%。