频谱动态共享技术在900M低频网建设中的应用

商挺

【摘要】    在给国内运营商分配使用的频段资源中，900M频段作为相对低频频段，传输距离广、深度覆盖强，对于联通底层网的建设尤为重要。目前，联通在900M频段上仅正式分配了5.8M频谱，在实际建设中，会出现存在多种网络制式需求而频谱受限的场景。本文将探讨如何通过频谱动态共享技术，使得频谱效率最大化。

【关键词】    频谱资源    频谱共享技术

一、概述

频谱资源是通信行业最最宝贵的资源之一。在给国内运营商分配使用的频段资源中，900M频段作为相对低频频段，传输距离广、深度覆盖强，对于联通底层网的建设尤为重要。目前，联通在900M频段上仅正式分配了5.8M频谱，如何最大化利用频谱资源，满足多种制式网络建设是当前需重点关注和探讨的问题。

二、研究背景

目前，联通在900M频段上仅正式分配了5.8M频谱，一般根据实际需求选择开通GSM/UMTS/LTE三种网络制式中的其中一种或者两种。但是，当同时存在两种制式时，能够分配给每种制式的频谱资源就十分有限，可能导致网络存在网络指标恶化，用户体验不佳等影响。举个例子：同时在900M频段上开通GSM和LTE两种网络制式时，一是给LTE分配5M带宽，剩余仅给GSM使用0.8M;二是给LTE分配3M带宽，给GSM预留2.4M。

情况一：LTE 5M，GSM 0.8M：

该方案以牺牲GSM体验为代价，用以保障LTE5M速率体验。

测试结果显示，GSM频段从2.4M变为0.8M后，GSM无线接通率从98.87%降低为95%，下行质量（0～4）由94.88%下降到93.78%，切换成功率由95.45%降低到83.08%。GSM网络质量下降明显，严重影响用户体验。

情况二：LTE 3M，GSM 2.4M：

该方案为确保GSM基本话务质量，压缩LTE使用频谱，影响LTE用户体验。LTE 3M的数据业务能力相对LTE 5M能力有限：

三、频谱动态共享方案

频谱动态共享方案可以打破空口限制，通过频谱云化、通道云化、功率云化三大技术，实现高低制式频谱共享、功率按需分配、高低频协作建网，化解运营商MBB挑战。

频谱动态共享方案包含频谱动态共享和Lean GSM两种技术方案：

3.1频谱动态共享（以GL为例）：

1、BSC根据GSM用户上报的测量报告判断eNodeB的可用频谱资源;

2、BSC匯总所有的判断后，得出可以使用的频点信息，并通知eNodeB;

3、eNodeB根据BSC通知的频点信息，调度RB资源供手机使用;

3.2 Lean GSM方案：

通过将时隙错位，即BCCH时隙错开4个时隙，来提升接入成功率。按优先级分配业务时隙，提升网络质量。

四、试点验证

4.1试点计划：

选取某县为试点区域，涉及GL900 3个，缓冲区G900 5个。通过将开通频谱动态共享特性后的L5M+G1.2M（S111）组网方案与未开通特性时的LTE3M +G2.4M（S111）组网方案进行对比，分析两种方案在GSM KPI&MOS值稳定情况、LTE上/下行均值速率等指标上的情况，验证使用频谱动态共享及Lean GSM技术的效果。根据试点需求，我们制定了详细的试点实施计划表，详见如下：

4.2 LTE网络测试结果：

开通LTE 5M + GSM 1.6M（Lean GSM）后，测试结果如下：

A.定点测试：LTE近点下行速率均值提升115%;远点下行速率均值提升445%;B. 话统数据：下行平均速率相对LTE3M 增长63%，上行平均增长58%;C. 路测：LTE下行速率均值提升93%，深度覆盖明显提升;

开通后，全天用户平均下行吞吐率由6.27Mbps提升至9.47Mbps，提升了51%;LTE下行平均可用RB资源从15RB/cell 提升为24.9RB/ Cell;

五、应用前景拓展

1、当前，中国联通仅有5.8MHz 的900M频谱资源时，可以针对GSM无法退网的连片场景，通过实施频谱动态共享特性，实现LTE 5M的快速开通，同时不影响GSM网络KPI指标。

2、后续，中国联通获取额外的5MHz频谱资源后，可以通过频谱动态共享特性，开通GSM 2.4M + LTE 10M方案，进一步提升LTE网络性能;若GSM退网后，还可通过频谱动态共享技术，开通UMTS 5M + LTE 10M方案，实现U900+L900双重打底网。

3、对于部分U900设备区域，可以通过GU900@5M的频谱动态共享技术，实现U900使用频谱从3.8MHz向5MHz扩展，提升U900网络性能。

参  考  文  献

[1] 奥本海默 刘树棠 《信号与系统（第二版）》 电子工业出版社

[2] 孙宇彤 《LTE原理及实现》 电子工业出版社