GSM頻率重耕策略研究

符新

【摘要】 頻率資源是無線通信最寶貴的資源，優(yōu)質的頻率資源既可以滿足覆蓋要求，又可以滿足容量要求，為廣大用戶提供優(yōu)質的語音和數(shù)據(jù)服務，同時可以減少運營商的投資，提高經(jīng)濟效益。中國移動目前運營的有2G的GSM網(wǎng)絡、3G的TD-SCDMA網(wǎng)絡、4G的TD-LTE網(wǎng)絡以及LTE FDD網(wǎng)絡，如何在多個制式、多個頻段上合理利用已有的頻率資源，發(fā)揮各自頻率資源的優(yōu)勢是中國移動不得不面對的重大問題。

【關鍵詞】 頻率資源 頻率重耕 頻譜聚合

一、概述

頻譜重耕指將現(xiàn)有某種或某些通信網(wǎng)絡占用的頻譜遷移出來，讓其它制式來使用，從而獲取更高的網(wǎng)絡價值。由于GSM、CDMA 1X等2G系統(tǒng)由于制式的落后，采取TDMA或IS95的技術，因此只能提供話音和吞吐量較低的數(shù)據(jù)流量。而目前隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，以大規(guī)模陣列天線為代表的新技術應用5G技術正以前所未有的態(tài)勢席卷整個行業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈的上下游順序正在重構，傳統(tǒng)通信運營商正慢慢演變成管道運營商。因此，以中國移動為首的運營商開始考慮建立可持續(xù)的流量經(jīng)營體系，或者發(fā)展類似移動互聯(lián)網(wǎng)運營模式的融合通信。這些舉措固然可以暫解燃眉之急，但隨著用戶使用習慣的轉變，流量替代話音的趨勢不可逆轉，而流量對移動網(wǎng)絡資源的消耗遠非話音業(yè)務所能比擬，導致運營商量收剪刀差越來越大。因此，如何構建出更具性價比，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源才是需重點考慮的問題，這亦在不考慮改變用戶使用模式的前提下更容易操作?？偠灾褪且獙⒅饕休d話音業(yè)務的2G網(wǎng)絡頻譜資源釋放以承建更多的3G/4G網(wǎng)絡，即頻譜重耕。

二、可利用頻率資源分析

中國移動目前可用的頻率資源分為兩大類，分別是FDD頻率資源和TDD頻率資源。FDD頻率資源包括900MHz頻段和1800MHz頻段；TDD頻率資源包括F頻段、A頻段、D頻段和E頻段。

2.1 FDD可用的頻率資源

900MHz頻段（上行890―909MHz，下行935―954MHz）共有19MHz×2帶寬，中國移動目前在此頻段上部署GSM系統(tǒng)。900MHz頻段具有頻率低、覆蓋遠的優(yōu)勢，是無線移動通信的黃金頻段。

1800MHz頻段（上行1710―1735MHz，下行1805―1830MHz）共有25MHz×2帶寬，中國移動目前在此頻段上部署GSM系統(tǒng)。1800MHz頻段具有頻段寬、容量大的優(yōu)勢，該頻段也是UMTS和LTE FDD部署的主流頻段。

中國移動依托900MHz頻段的覆蓋優(yōu)勢和1800MHz頻段的容量優(yōu)勢，建成了全球覆蓋最廣、容量最大的GSM網(wǎng)絡，為中國移動在2G時代和4G時代的成功奠定了堅實的基礎。

2.2 TDD可用的頻率資源

A頻段（2010―2025MHz）共有15MHz帶寬，中國移動目前在此頻段上部署TD-SCDMA系統(tǒng)。該頻段共有9個頻點， 3個低頻點（2010―2015MHz）用于室內分布系統(tǒng)的部署；6個高頻點（2015―2025MHz）用于室外宏站的部署。

D頻段（2575―2635MHz）共有60MHz帶寬，中國移動目前在此頻段上部署TD-LTE系統(tǒng)，用于室外宏站的覆蓋。該頻段相對于F頻段，具有干擾小、帶寬大以及支持該頻段的TD-LTE終端數(shù)量多、國際漫游性好的優(yōu)點。

E頻段（2320―2370MHz）共有50MHz帶寬，中國移動目前在此頻段上部署TD-LTE系統(tǒng)，用于室內分布系統(tǒng)的覆蓋。

F頻段（1880―1900MHz）共有20MHz帶寬，中國移動目前在此頻段上部署TD-LTE系統(tǒng)，用于室外宏站的覆蓋。F頻段與A頻段頻率間隔較近，可以與部署在A頻段上的TD-SCDMA設備共用射頻系統(tǒng)、天饋系統(tǒng)等，實現(xiàn)從TDSCDMA系統(tǒng)向TD-LTE系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡。

三、GSM頻率重耕分析

3.1 FDD頻率重耕策略

為了充分發(fā)揮900MHz頻段的覆蓋優(yōu)勢以及LTE FDD在1800MHz頻段上的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，中國移動有必要在FDD頻率上部署LTE FDD系統(tǒng)。中國移動在900MHz頻段和1800MHz上部署LTE FDD的一個主要矛盾是部分省份的GSM數(shù)據(jù)流量還在增長，減少GSM的可用頻率會導致GSM網(wǎng)絡容量下降。隨著GSM數(shù)據(jù)流量的下降以及VoLTE對GSM語音業(yè)務的分流，可以關閉部分GSM載頻資源，同時隨著GSM基站數(shù)量的增加，單站點的GSM載頻數(shù)量進一步下降，為LTE FDD的部署騰出了寶貴的頻率資源。

3.2 TDD頻率重耕策略

（1）F頻段重耕策略。1）單載波組網(wǎng)：該組網(wǎng)方式下，1880―1885MHz用作與LTE FDD 1800MHz頻段的隔離，使F頻段與LTE FDD 1800MHz頻段的隔離帶寬達到10MHz，進一步減少LTE FDD 1800MHz頻段對F頻段的干擾。TDLTE使用1885―1905MHz，1905―1915MHz用于部署TDSCDMA系統(tǒng)。 2）雙載波組網(wǎng)方式：該組網(wǎng)方式與單載波組網(wǎng)方式類似，唯一的區(qū)別是1905―1915MHz用于部署10MHz帶寬的TD-LTE系統(tǒng)，使得TD-LTE在F頻段上可利用的帶寬達到30MHz，該組網(wǎng)方式的優(yōu)點是便于在F頻段實現(xiàn)載波聚合功能。

（2）A頻段重耕策略 。A頻段的重耕策略與F頻段的重耕策略密切相關。在F頻段單載波組網(wǎng)方式下，TD-SCDMA系統(tǒng)部署在F頻段后，A頻段可用于部署TD-LTE系統(tǒng)，由于A頻段與F頻段相近，易于實現(xiàn)F+A頻段的載波聚合功能，載波聚合帶寬可以達到35MHz，相比于F頻段雙載波組網(wǎng)方式，可利用帶寬提高16.67%。同時，由于A頻段受到的干擾較少，TD-LTE的容量會進一步增加。在F頻段雙載波組網(wǎng)方式下，A頻段利用策略保持不變，仍然是部署TD-SCDMA系統(tǒng)。endprint

（3）D頻段重耕策略。利用D頻段大帶寬、干擾小的優(yōu)勢，在數(shù)據(jù)業(yè)務熱點區(qū)域積極部署D頻段的TD-LTE系統(tǒng)，并且按需開啟載波聚合功能，D頻段最高可以實現(xiàn)3個20MHz帶寬的載波聚合，可以顯著提單用戶的峰值速率、提升小區(qū)吞吐量、改善網(wǎng)絡KPI以及提升控制信道容量[10]。

（4）E頻段重耕策略。E頻段的使用策略保持不變，依然是部署TD-LTE系統(tǒng)用于室內覆蓋并且按需開啟載波聚合功能，E頻段最高可以實現(xiàn)3個載波，共計50MHz帶寬的聚合。

四、GSM頻率重耕后部署NB-IOT

900MHz是中國移動NB-IoT部署的首選頻段：物聯(lián)網(wǎng)設備無處不在，比手機有更高的覆蓋能力要求；900M相比高頻段覆蓋能力強，同樣覆蓋所需站數(shù)可少4倍；NB-IoT所需頻譜帶寬?。?00KHz/載波），900MHz頻譜釋放能力完全滿足；900M是全球廣泛使用頻段，預計該頻段終端有經(jīng)濟規(guī)模優(yōu)勢。

4.1 NB-IoT部署頻譜帶寬需求

（1）初始部署NB工作帶寬占用200KHz；（2）保護帶左右各100～300KHz；（3）后續(xù)擴容NB工作帶寬占用n*200KHz；（4）保護帶左右各100～300KHz。

4.2 NB-IoT初期頻譜方案建議

（1）GSM900M現(xiàn)有頻點94個；（2）初始部署NB工作帶寬占用200KHz；（3）考慮保護帶共需清頻600KHz、

五、總結

隨著全球無線寬帶通信技術的快速發(fā)展，移動通信市場逐漸趨于寬帶化、多樣化、集約化，頻譜資源的供需矛盾越來越凸顯。先進的頻譜使用技術、合理的頻譜規(guī)劃、有效的頻譜管理，對于推動整個無線通信產(chǎn)業(yè)環(huán)境健康向前發(fā)展尤為重要。特別是隨著4G+/5G/5G+/6G萬物互聯(lián)時代的到來，應更加注意新技術有效支撐頻譜重耕務實與精準化發(fā)展的重要作用。

參 考 文 獻

[1]朱東照，史俊瀟，余毅. 我國移動通信頻譜重耕的價值探討和實施策略[J]. 電信科學， 2015（1）： 122-127.

[2]陳如明. 泛在/物聯(lián)/傳感網(wǎng)與其它信息通信網(wǎng)絡關系分析思考[J]. 移動通信， 2010（8）： 47-51.

[3]周廣琪，段紅梅，王加義. 中國移動LTE-TDD/FDD融合發(fā)展路徑探討[J]. 移動通信， 2014，38（15）： 19-23.

[4]史俊瀟，趙知勁. 移動通信頻譜重耕的實施策略探討[J]. 移動通信， 2015（15）： 58-61.endprint