网络LTE 低频网UL 动态频谱共享技术应用及吸纳效率提升

张 玮

（兰州资源环境职业技术学院，甘肃 兰州 730021）

1 概述

移动互联网的高速发展给全球电信行业注入了新的活力，无线移动数据流量需求呈喷发式增长，3G、4G、5G网络的发展带来频谱需求的急剧增长，频谱供需矛盾日益突出，频谱共享是缓解未来频谱供需矛盾的重要措施，是提高频谱利用率、避免资源浪费的有效途径，此电信公司通过动态频谱共享技术，合理规划运用11M 的900M 黄金频谱资源，打造覆盖完善、感知优异的4G 精品网络。

频谱情况：2019 年1 月16 日，工信部将移动949~954MHz 频段，合计5M 带宽，划分为中国联通。中国联通900M 频段共获得11M 带宽，上行904~915MHz，下行949~960Mhz，具体分配如下（如图 1）。

（1）LTE 单模 （10M），L900 上行频段使用 904~914MHz，下行频率使用 949M~959MHz。（2）UL 双模（5+5M），L900 频率使用中国移动划分给中国的联通的5M 频段；上行频段904~909MHz，下行频段949~954MHz；U900频率使用上行频段909.5~914.5MHz，下行频段954.5~959.5MHz。

2 UL 动态频谱共享技术

动态频谱共享技术应用：某电信公司有LTE900M 基站2700 个，其中UL900 双模基站占比达50%，重点分布在农村、交通干线、牧区等场景。随着高清视频、直播、游戏等业务的迅速发展，用户对数据业务需求越来越大，对网速的体验要求越来越高，网络负荷日渐增长，5M 带宽下感知速率相比城区大网差距较大，据统计无法满足视频业务的小区当中，70%以上的小区为5M 的UL900 小区，严重影响用户感知。鉴于上述情况，青海联通积极推动新技术试点应用，在全国范围内率先实施动态频谱共享技术。L900 单站忙时速率提升21%，视频/支付/游戏等业务体验均有改善；路测平均速率提升9Mbps 以上，增幅74%，L900 单站日均流量增长23%，区域整体流量增长15%，用户体验改善明显。

2.1 技术简介

通过动态频谱共享技术实现UL900 双模站点频谱、功率共享按需分配，从而增加L900 调度RB 数，提升L900 容量和网络感知（如图2）。

图1 频率分布图

图2 频谱方案

2.2 实施方法

（1）组网要求：a.部署 UL 频谱共享特性的 UMTS 和LTE 小区需要 1：1 共站共覆盖组网（共天馈）；b.需要 UL900站点连片部署，不能与GU 站点、GL 站点插花部署，如有插花，需保证UL900 站点周围5 公里内部署隔离带。（2）选区要求：a.开通区域3G 站点小区忙时平均TCP＜60%，4G小区天级PRB 利用率不低于20%；b.若非全网部署，则要求开通区域站点成片部署且需要两圈（核心区、边界区），核心区体现特性增益，边界区消化异频切换、上行干扰等带来的影响。

2.3 实施成效

结合业务量、网络负荷、投诉、MR 数据分析，对合要求的300 个UL900 基站、770 个UL 小区部署动态频谱共享技术。

（1）容量提升：优化后LTE 可用RB 从25 个增加至42 个，增长68%；L900 日均流量增长23%，区域流量增长15%。（2）感知提升：优化后L900 小区路测平均速率提升9Mbps 以上，增幅74%，实测峰值速率从31.7Mbps 增加至48.3Mbps，提升 52%。（3）KPI 指标情况：优化后 L900 和U900 小区接入、掉话、切换等指标平稳、无较大波动。（如表1-2）

3 吸纳效率提升

3.1 指标定义

定义：L900 吸纳效率=L900 流量占比/L900 承载能力占比

L900 流量占比=LTE900 基站的总流量/LTE 基站的总流量

L900 承载能力占比=不同带宽LTE900 小区与对应带宽的乘积加和/不同带宽LTE 小区总数量与对应带宽的乘积*L900 终端渗透率。

3.2 L900 互操作优化

某电信公司LTE 存在5 类不同频段小区：L1800（20M）、L1800（10M）、L2100（20M）、L900（10M）、UL900（5+5M），其中L1800（20M）和 L2100（20M）相对 L900（10M）用户感知更好，但覆盖相对较差。因此如何通过合理的互操作门限调整确保不同频点小区最优配合，以充分发挥L900 广度、深度覆盖优势，提升现网广、深度4G 覆盖率，提升L900 用户和L900 流量占比，实现L900 登网用户渗透率和L900 吸纳效率双提升。对现网L900 与L1800 异频切换门限进行了调整测试，具体门限如下：

（1）地区一调整策略

业务态：大网-＞900：驻留小区电平＜-110&邻区电平＞-110，900-＞大网：邻区电平＞-105。

空闲态：大网-＞900：驻留小区电平＜-114&邻区电平＞-112，900-＞大网：邻区电平＞-112。

（2）地区二、地区三、地区四调整策略

业务态：大网-＞900：驻留小区电平＜-115&邻区电平＞-105，900-＞大网：邻区电平＞-110。

空闲态：大网-＞900：驻留小区电平＜-110&邻区电平＞-106，900-＞大网：邻区电平＞-106。

3.3 试点验证

选择地区二三其村城中村场景，对三其村周边站点的异频切换门限A5，驻留优先级进行策略调整，以提升MR覆盖率、平衡L900 与大网之间各小区之间的负荷，提升用户感知。

3.4 试点效果

（1）CQT 测试：优化后平均4G 用户接入覆盖提升25.51db，平均SINR 提升10.85db，现场测试平均下载速率提升6.31M。（2）指标情况：优化后后台平均感知速率提升5.2M，平均 CQI 提升 0.18db，平均 PRB 下降 17.64%，平均MR 覆盖率提升4.47%，整体流量提升16.77GB，L900 流量占比提升11.13%，用户数基本无变化。

表1 L900 基站KPI 变化情况

表2 U900 基站KPI 变化情况

3.5 推广实施

通过现场优化测试，分场景研究制定L900 互操作门限，依据“易进难出”策略，对L900 低业务量、高负荷区域、城区4G 弱覆盖区域、弱覆盖投诉区域等站点开展L900/L1800 联合优化，以使更多的边缘覆盖差用户更容易占用L900 网络，发挥L900 低频网络特性，共计优化742 个基站，L900 流量占比从13.18%提升至20.95%，PRB 利用率上升14.02%，MR 覆盖提升1.36%。在终端渗透率和全国持平的情况下，优化后L900 日均忙时业务量占比12.1%，全国第四，L900 登网用户渗透率从49.8%提升至65%，全国第一，L900 吸纳效率达1.2，优于全国平均水平。

4 结束语

本文从动态频谱共享技术应用和异频互操作门限测试研究两个方面，通过试点案例的方法研究、效果呈现，讲述了某电信公司在多制式网络并存、网络负荷日渐增长、频谱资源紧缺的情况下，精雕细琢、大胆研究应用动态频谱共享新技术、打造一张指标优异，用户感知领先的精品网络：4G 全网MR 覆盖率96.16%，全国第一；口碑场景达标率为95.3%，全国第一；L900 登网用户渗透率达62.9%，全国第一，优于全国水平21.6%；端到端客户感知满意度提升完成率达124%，全国第一。