800M NR 低频重耕方案探讨

［钟坛旺］

1 背景

2023 年8 月17 日，工信部发布消息称，为了进一步提升5G 对乡镇、农村及边远地区的覆盖质量，加大无线电频谱资源对5G 高质量发展的支持力度，工业和信息化部许可中国电信将现网用于2G/3G/4G 系统的800 MHz 频段频率重耕用于5G 公众移动通信系统。800 MHz 频段具有传播损耗低、覆盖范围广、穿透能力强、网络部署成本低等特点，有利于乡镇、农村及边远地区人民群众进一步享受高质量5G 服务。

2 低频5G 现状

2.1 友商700 M 覆盖优势明显

据悉，截止到2023 年8 月友商全国已建成了700 M 5G 基站57.8 万个，基本实现了乡镇以上连续覆盖和发达农村的广覆盖。700 M 的优点是频率低、覆盖距离远、绕射能力强、信号穿透能力强、组网成本相对较低。根据传播模型初步测算，700 M 传播损耗比2.1G 约少13.6 dB[1]。在深度覆盖上，700 MHz 的覆盖能力是3.5 GHz 的5 倍以上，穿透能力是3.5 GHz 的5 倍；在广度覆盖上，700 M 与2.1 G相比，单站覆盖面积约为2.1 G 的4 倍[1]。因此，2.1 G 要达到700 M 同等覆盖效果需要部署更多的基站，投入更多的建设资金。

2.2 现有800 M 频段方案情况

现有800 M 主要承载LTE、C 网语音、NB 等业务。据相关统计，现有800 M 频段方案中以8.8 M LTE 非标方案[2]占比最高，达到57.6%，5G 标准中不支持7.2 M和8.8 M 带宽方案，需要进行2/3G 退网、LTE 减频等重耕方式，为NR 提供更大带宽。在现有的语音业务中2G语音还占有较大比重，约占20%左右，仍存在大量的非VoLTE 终端及存量物联网用户，是2G 退网最大的困难。现有800M 频段使用方案占比及频段方案如图1 所示。

图1 现有800M 频段使用方案占比及频段方案示意图

2.3 800M NR 产业现状

3GPP R17 协议支持800 M 的NR 多带宽演进（5/10/15/20 MHz），但产业链仍需推进。从全世界范围看，800 M NR 网络尚未大规模部署，仅欧美等少数运营商开通5G。主流终端芯片均支持800 M NR，如高通X60X65、联发科M70M80 等，但国内800 M NR 终端数量较少，主要是商用软件可开通NR 终端很少。

3 重耕方案

3.1 融合组网策略

（1）频率协同策略

电信800 M 现有频段范围为824～835 MHz/869～880 MHz，总带宽为11 MHz*2，其中LTE800M 基本实现农村广覆盖。通过低频重耕，打造800M 与4/5G 网络高中低频高效协同、多网合一、高效运营，能全面提升网络性能。其中3.5 G 作为市区、发达县城的主力业务承载，热点区域按需补充覆盖；2.1 G 作为城区深度覆盖增强、县乡容量吸收主力网络，发挥上行优势，满足业务需求；800M 实现农村等中低价值场景低成本广覆盖，发挥覆盖优势、进行精准补盲和改善浅层覆盖，实现低速数据、语音、物联业务兜底网络。

结合现有800 M 网络频段方案，产业现状等情况，建议800 M 重耕方案过渡期以5M LTE+5M NR 为主，随着业务的迁移，LTE 随网络负载降低后，逐步减频实现10M NR 的目标。同时在规划过程中，建议局部域频谱策略保持一致，实现连片组网，减少异频切换，确保网络质量稳定可靠。800 M 重耕频率方案及同频段连片组网示意图如图2 所示。

图2 800 M 重耕频率方案及同频段连片组网示意图

（2）容量均衡策略

由于800 M 小区带宽仅5/10 MHz，且终端支持率较低，现阶段建议开启800 M 向2.1G/3.5G 的单向负载均衡，负载均衡用户数触发门限设置为15/30±3 个，以便800 M在相对高载时能够触发负载均衡[3]，实现小区间连接态用户数和PRB 利用率相对平衡。800 M 同覆盖的2.1G/3.5G邻区设置为均衡的目标小区，负荷均衡事件A4 门限建议设置为-103 dBm。

通过开启载波聚合，有效扩展中高频上行覆盖范围，提升整网覆盖能力，提升上下行用户吞吐率，优化用户体验；市区局部高流量热点区域，开通3.5 G 二载波，利用200 M 大带宽实现对这些高价值场景体验领先。

现部分厂家提供智能化运营系统，通过智能感知多网络的覆盖关系、负荷状况，网间智能导引负荷、智能预测用户分布及需求，按需唤醒/关断不同频段的网络层，获得能效和体验双平衡，实现全网绿色运营。

3.2 BBU 改造方案

BBU 改造尽量考虑800 M 与2.1/3.5 G BBU 融合，充分复用5G 硬件资源，共部署、共维共管，降低设备造价和能耗，提升投资效率。结合现网的机房空间、设备形态等因素，主要有如表1 所示的几种场景方案。

表1 BBU 不同场景改造方案

3.3 GPS 改造方案

基站系统示意图如图3 所示，根据现有设备情况，改造后应能支持GPS/北斗双模式，主要有以下3 种场景。

图3 基站系统示意图

场景1：现有BBU 设备支持GPS/北斗双模式，可以直接利旧存量；

场景2：GPS 模块类型支持，但蘑菇头天线不支持，需更换蘑菇头天线或通过功分器利旧共享机房现有GPS/北斗双模时钟；

场景3：GPS 模块、蘑菇头天线均不支持，需更换改造。

3.4 RRU 及天线升级方案

根据网络负荷灵活选择站点RRU 方案，参考相关厂家的测试结果，800 M 4T4R 较2T4R 覆盖提升3 dB，容量提升30%，因此高负荷区域建议一次性替为换4T4R RRU；对于可以通过对现有800M RRU 版本升级便能支持5 M LTE+5M NR 和10 M NR 的，进行版本升级，否则替换为新RRU，以最大化节省网络投资。前传光模块小于9.8 G，需替换为10 G 光模块，级联数建议不超过3 级级联，拉远超过10 km 时，考虑采用远距离光模块。现有的天线需进行查勘核实，对于端口和频段满足要求的可以利旧，否则需替换为新的四端口天线。

3.5 电源改造方案

根据各站点现有设备、新增加的设备、板件等对电源负荷进行重新核算，评估电源分配单元端口、直流电源屏端口、容量是否满足要求，并输出电源改造方案，以某厂家的设备为例，几种典型场景下的电源方案如下：

（1）单站点场景

根据下沉BBU 的板件配置情况、RRU 数量对单站点功耗进行核算，若空开不能满足要求，应进行更换或新增；若电源分配单元已经满载，则需新增，并对机房的电源容量进行核实，典型场景电源配置需求如表2 所示。

表2 单站点场景不同场景电源配置需求

（2）BBU 集中场景

根据BBU 的主控板件配置数量，核实电源是否满足需求。若电源分配单元有沉余接入端口则利旧，如果已满载，则需新增电源分配单元；若现有前级接入空开容量能满足要求则利旧，否则需更换或新增；同时对机房的电源容量进行核实，BBU 集中场景电源配置需求如表3 所示。

表3 BBU 集中场景电源配置需求

4 800 M 重耕方案试点

选取某市农村场景6 个800 M 物理站为试点，周边存在山体阻挡，形成较好的隔离带，对现网干扰影响小。现有的RRU 型号支持版本升级，配置10 G 光模块无需更换；利旧现有的BBU 机框并增加5G 主控板；电源满足要求无需改造；4G 和5G 同BBU 机房，纤芯资源可直接利旧。800 M 4/5G 双模站点的4G 小区的PCI/TAC 利旧原有的规范参数。

分别试验两种重耕频率配置方案：

（1）方案1：5M NR+5M LTE，LTE 载波配置在869～874 MHz 频段，NR 载波配置在874～879 MHz。

（2）方案2：10M NR，NR 载波配置在869～879 MHz。

两种方案的CQT 定点测试结果如表4 所示。

由上述的测试结果可知，同样5M 带宽上行和下行平均速率5G 均优于4G，5G-10M 带宽翻倍，速率也同步翻倍，体现将更佳。

5 结语

通过800MHz 频段重耕，补充了中国电信5G 低频资源，利于提升5G 网络覆盖水平，尤其有利于乡镇、农村及边远地区人民群众进一步享受高质量5G 服务，同时也利于与其他运营商展开更激烈的竞争。本文结合800M 基站的现状，提出低成本快速建网的配套改造方案，为实际工程提供参考。