2G/3G網(wǎng)絡(luò)減頻減容思路的探討

葉新斌+段飛+羅哲

【摘 要】在4G網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展背景下，為了更好地應(yīng)對(duì)全球2G網(wǎng)絡(luò)停用的趨勢(shì)，通過對(duì)2G/3G網(wǎng)絡(luò)減頻減容的背景、頻率演進(jìn)進(jìn)行分析，得出中國聯(lián)通2G/3G減頻減容的方法和后評(píng)估辦法，為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)及無線頻率使用提供指引。

【關(guān)鍵詞】2G清頻退網(wǎng) 減頻 減容 后評(píng)估

1 引言

2014年至2016年，全球主流運(yùn)營(yíng)商2G/3G用戶占比持續(xù)降低，其中亞太地區(qū)的2G用戶減少27%，3G用戶減少7%；西歐地區(qū)2G用戶減少60%以上，3G用戶減少了18%。與此同時(shí)，全球4G產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善，商用進(jìn)度加快推動(dòng)了4G用戶終端占比持續(xù)提升，國際主流運(yùn)營(yíng)商從2009年起陸續(xù)停止了對(duì)2G投資，并相繼關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)行業(yè)分析預(yù)測(cè)，2G網(wǎng)絡(luò)將于2020年左右在全球范圍內(nèi)全面停用。亞太和西歐地區(qū)2G/3G/4G用戶規(guī)模如圖1所示。

從中國聯(lián)通目前2G/3G/4G多網(wǎng)運(yùn)營(yíng)角度分析，在現(xiàn)網(wǎng)仍存在大量2G用戶和終端的背景下，建議采取精簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)、重耕頻率、大力推進(jìn)用戶簽轉(zhuǎn)的方式，對(duì)2G/3G進(jìn)行“瘦身”減頻，從而有效降低運(yùn)營(yíng)成本，這是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的未來趨勢(shì)。

2 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

2.1 2G/3G的選擇

中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)正處于2G/3G/4G多網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的模式，這種現(xiàn)狀帶來了一些問題：1）同時(shí)存在多個(gè)廠家、多個(gè)系統(tǒng)和多套設(shè)備，結(jié)構(gòu)冗余且能效低下；2）2G老舊設(shè)備多，能耗壓力較大，不利于節(jié)能減排；3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了維護(hù)和優(yōu)化難度，對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本形成嚴(yán)重負(fù)擔(dān)。因此在減頻過程中，如何平衡2G/3G頻率的使用將是一個(gè)重要課題，思考角度如下：

（1）從所承載業(yè)務(wù)的角度看，全球趨勢(shì)顯示數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是未來給運(yùn)營(yíng)商帶來增量增收的根本所在，語音業(yè)務(wù)雖然存量較大，但總體上是穩(wěn)中有降，且收入會(huì)隨著時(shí)間的推移逐步下降，語音業(yè)務(wù)需求不會(huì)成為未來的焦點(diǎn)。2G網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)在和未來的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)中不具備優(yōu)勢(shì)，3G具有同時(shí)滿足數(shù)據(jù)與話音業(yè)務(wù)的能力，若在2G和3G中選擇清退一張網(wǎng)絡(luò)，3G無疑會(huì)被優(yōu)先保留。

（2）從所承載用戶的角度分析，中國聯(lián)通當(dāng)前3G/4G出賬用戶有超過50%的語音業(yè)務(wù)均承載在3G網(wǎng)絡(luò)上，這些用戶屬于中國聯(lián)通的優(yōu)質(zhì)用戶，而承載在2G網(wǎng)絡(luò)上的基本為低端用戶。從優(yōu)先保證高端優(yōu)質(zhì)用戶的高質(zhì)量語音業(yè)務(wù)感知考慮，2G與3G中無疑要優(yōu)先選擇保留3G。

（3）從終端趨勢(shì)的角度，隨著國內(nèi)純2G終端出貨量不斷降低、物聯(lián)網(wǎng)模塊向NB等技術(shù)轉(zhuǎn)變、全網(wǎng)通手機(jī)的出現(xiàn)，2G手機(jī)占比逐漸降低。有數(shù)據(jù)顯示，截至2016年11月，純2G手機(jī)出貨量占比已降至不足6%，4G手機(jī)出貨量中全網(wǎng)通手機(jī)占比71.5%。故從網(wǎng)絡(luò)制式本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)角度看，優(yōu)先清退2G網(wǎng)絡(luò)是必然選擇。國內(nèi)手機(jī)具體出貨量如圖2所示。

2.2 頻率演進(jìn)

中國聯(lián)通目前2G/3G/4G主要使用頻段為：2G（900 MHz）僅有6 MHz，且城市區(qū)域干擾較大；2G（1800 MHz）使用10 MHz，4G（1800 MHz）使用20 MHz；2100 MHz共有資源25 MHz，目前3G使用20 MHz帶寬，剩余5 MHz預(yù)留4G擴(kuò)容，主要頻段分布如表1所示：

考慮目前2G網(wǎng)絡(luò)的頻率使用現(xiàn)狀，GSM900網(wǎng)絡(luò)是一張全局性網(wǎng)絡(luò)，覆蓋絕大部分區(qū)域，仍承擔(dān)著廣覆蓋的作用。現(xiàn)有GSM900網(wǎng)絡(luò)相對(duì)具有頻率優(yōu)勢(shì)和覆蓋優(yōu)勢(shì)，在保障現(xiàn)有2G語音業(yè)務(wù)基本穩(wěn)定的前提下，基于對(duì)4G擴(kuò)容可選頻率進(jìn)行對(duì)比分析，重點(diǎn)考慮頻率滿足度及清頻難度，建議優(yōu)先清退2100 MHz頻率，次選1800 MHz頻率。LTE擴(kuò)容頻率選擇對(duì)比如表2所示。

2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)整體演進(jìn)目標(biāo)對(duì)分階段進(jìn)行無線頻段釋放及使用具有參考作用：

（1）4G網(wǎng)絡(luò)：定位為中國聯(lián)通主力承載網(wǎng)，現(xiàn)處于持續(xù)投入階段，全面覆蓋省市目標(biāo)場(chǎng)所，在高流量區(qū)部署多載波。

（2）3G網(wǎng)絡(luò)：在2018年VoLTE成熟前為主要語音承載網(wǎng)，將逐步做薄網(wǎng)絡(luò)，在城市區(qū)域保留雙載頻，外圍保留單載頻，從而騰出頻率給4G。2100 MHz（3G）在2017年先退5 MHz，2018年再退5 MHz，用于4G擴(kuò)容。

（3）2G網(wǎng)絡(luò)減頻退網(wǎng)：同一物理站點(diǎn)保留單一頻段，視900 MHz和1800 MHz具體區(qū)域使用情況，原則上城區(qū)騰退G900M，保留G1800M；郊區(qū)騰退G1800M，保留G900M。2017年將2G基站減容至一個(gè)載頻，從而降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本。2019年前GSM現(xiàn)有在用頻率全部退出，釋放頻率用于4G擴(kuò)容。

1800 MHz（2G）在2017年退出5 MHz，剩余頻率在2019年前全部退出；900 MHz（2G）頻率在2019年前全部退出，具體時(shí)間分布如圖3所示。

3 2G/3G減頻減容方法

無線網(wǎng)絡(luò)減頻工作應(yīng)在保證業(yè)務(wù)需求和用戶感知的基礎(chǔ)上循序進(jìn)行。為減少2G/3G減容對(duì)現(xiàn)網(wǎng)重要區(qū)域及用戶帶來的影響，對(duì)包括軍政機(jī)關(guān)、集團(tuán)客戶、重要展館、旅游景點(diǎn)、重要會(huì)議中心等重點(diǎn)場(chǎng)所滿足減容標(biāo)準(zhǔn)的基站，謹(jǐn)慎進(jìn)行減頻減容。

3.1 2G減頻減容方法

（1）2G（900 MHz）減頻減容目標(biāo)：城市場(chǎng)景下G900網(wǎng)絡(luò)主要用來配合G1800網(wǎng)絡(luò)的減頻，而暫不考慮減頻。鄉(xiāng)村場(chǎng)景下，根據(jù)實(shí)際話務(wù)情況，衡量G900網(wǎng)絡(luò)是否具備減頻條件，部署U900區(qū)域的G900網(wǎng)絡(luò)維持2 MHz不變，在滿足用戶業(yè)務(wù)需求的前提下，根據(jù)2G用戶簽轉(zhuǎn)及網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷變化情況，逐步關(guān)閉載頻直至退網(wǎng)；未部署U900區(qū)域的G900網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)減頻條件逐步減頻直至退網(wǎng)。

（2）2G（1800 MHz）減頻減容目標(biāo)：在900 MHz/

1800 MHz基站共同覆蓋的情況下，如具備條件，則實(shí)施1800 MHz退網(wǎng)，否則將1800 MHz由10 MHz減頻為5 MHz，直至S111站型的薄網(wǎng)完成。

實(shí)施GSM網(wǎng)絡(luò)的減容減頻，需要對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)的語音話務(wù)量進(jìn)行核算評(píng)估，并根據(jù)GSM每個(gè)扇區(qū)的語音話務(wù)量情況確定相應(yīng)扇區(qū)的減頻配置。根據(jù)優(yōu)先保障語音業(yè)務(wù)的原則，建議每個(gè)小區(qū)配置1條靜態(tài)PDCH信道，半速率100%開啟，并取小區(qū)級(jí)語音忙時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估分析。

（3）GSM網(wǎng)絡(luò)減頻減容核算分析方法大致分為六步：

1）判斷該扇區(qū)所在站址是否為G900和G1800共站。如果是，則統(tǒng)計(jì)該扇區(qū)覆蓋范圍下G900和G1800所有載頻的語音話務(wù)量之和；反之則統(tǒng)計(jì)該扇區(qū)覆蓋范圍下G900或G1800所有載頻的語音話務(wù)量。

2）通過愛爾蘭表對(duì)比各扇區(qū)載頻配置的語音話務(wù)量，城市場(chǎng)景選擇2%呼損率中30%容量余量的取值，鄉(xiāng)村場(chǎng)景選擇5%呼損率中30%容量余量的取值。

3）選擇出能夠滿足統(tǒng)計(jì)語音話務(wù)量的最小載頻配置，如果最小載頻配置小于實(shí)際載頻配置，則標(biāo)記該扇區(qū)為可減頻扇區(qū)。

4）如果可減頻扇區(qū)數(shù)量占目標(biāo)減頻區(qū)域內(nèi)全部扇區(qū)的比例達(dá)到門限值（例如95%），則可對(duì)該區(qū)域?qū)嵤p容減頻工作。

5）在G1800減頻至5 MHz帶寬后，可根據(jù)每個(gè)扇區(qū)的承載業(yè)務(wù)量情況將G1800配置成2載波或者3載波。在G1800減頻至2.4 MHz后，G1800每個(gè)扇區(qū)應(yīng)配置為S1載波。

6）如存在GSM900和GSM1800共站，在覆蓋和容量同等的前提下，城市場(chǎng)景優(yōu)先關(guān)閉G900小區(qū)，鄉(xiāng)村場(chǎng)景優(yōu)先關(guān)閉G1800小區(qū)。

3.2 3G減頻減容方法

在當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)中，3G網(wǎng)絡(luò)還承擔(dān)著相當(dāng)比例的語音話務(wù)量和數(shù)據(jù)流量，因此，在開展2100 MHz減頻減容工作的過程中，必須確?，F(xiàn)有3G用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)及網(wǎng)絡(luò)KPI保持穩(wěn)定。減容目標(biāo)為將具備條件的高于3載波的小區(qū)逐步減頻至3載波，3載波及以下的小區(qū)減頻至2載波，精簡(jiǎn)下的頻率資源用于后續(xù)LTE載波聚合及4G擴(kuò)容工程，同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排的目的。為了保證DC雙載波帶來的系統(tǒng)增益和用戶體驗(yàn)的變化，短期內(nèi)不建議將WCDMA扇區(qū)減頻至單載波。

WCDMA網(wǎng)絡(luò)的減容減頻應(yīng)首先針對(duì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)的承載業(yè)務(wù)量進(jìn)行核算評(píng)估，并根據(jù)WCDMA扇區(qū)資源利用率的情況確定相應(yīng)扇區(qū)的減頻配置。為確?，F(xiàn)有3G用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)及網(wǎng)絡(luò)KPI的穩(wěn)定，減容目標(biāo)為將具備條件的高于2載波的小區(qū)逐步減頻至2載波，精簡(jiǎn)下的頻率資源用于后續(xù)LTE載波聚合及4G擴(kuò)容。

選取小區(qū)級(jí)基站資源忙時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估分析：

（1）選取U2100單站站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)該扇區(qū)下所有載波的業(yè)務(wù)量，從最小載波配置為單載波開始迭代計(jì)算該扇區(qū)無線資源利用率，直至計(jì)算至N載波時(shí)無線資源利用率剛好小于40%為止。如果N小于扇區(qū)實(shí)際載頻配置n，則標(biāo)記該扇區(qū)為可減頻扇區(qū)，可減載頻數(shù)為兩者差值的絕對(duì)值：|n-N|。

（2）為保證用戶數(shù)據(jù)體驗(yàn)，對(duì)核心城區(qū)建議最多減容至2載波為止。

（3）為減少2G/3G減容對(duì)現(xiàn)網(wǎng)重要區(qū)域的影響，對(duì)減容小區(qū)實(shí)施白名單管理，即滿足減容標(biāo)準(zhǔn)但是在白名單內(nèi)的小區(qū)，最多減容至2載波為止，或謹(jǐn)慎對(duì)其減容。白名單包括校園、重要展館、旅游景點(diǎn)、重要會(huì)議中心、軍政機(jī)關(guān)、集團(tuán)客戶等重點(diǎn)場(chǎng)所的主覆蓋小區(qū)。

（4）為避免減容后，由于話務(wù)波動(dòng)但又滿足擴(kuò)容門限的情況，建議將3G減容門限設(shè)置為減容后扇區(qū)總體無線資源利用率不超過40%。

3.3 2G/3G減容的后評(píng)估辦法

網(wǎng)絡(luò)減頻工作應(yīng)在保證業(yè)務(wù)需求和用戶感知的基礎(chǔ)上循序進(jìn)行，對(duì)于具備減容條件的扇區(qū)在拆除載頻或其他硬件前，要求鎖掉載頻后觀察1個(gè)月，期間如出現(xiàn)擁塞、語音質(zhì)量下降明顯或較大面積用戶投訴的情況時(shí)，需恢復(fù)至減容前狀態(tài)。

網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模減容后，對(duì)2G/3G減頻區(qū)域需進(jìn)行后評(píng)估，后評(píng)估主要從測(cè)試類網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)、后臺(tái)類網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)和投訴情況等3個(gè)方面考慮，具體指標(biāo)如表3所示。

4 結(jié)束語

隨著4G用戶的增長(zhǎng)和視頻等高數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)的推廣，對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容需求更為迫切，因此需要及時(shí)進(jìn)行2G/3G頻率重耕，進(jìn)一步釋放1800 MHz及2100 MHz頻率資源，有效提升頻率資源使用效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。但同時(shí)，在網(wǎng)頻率清退必將對(duì)用戶體驗(yàn)帶來一定程度的影響，故需網(wǎng)業(yè)聯(lián)動(dòng)，結(jié)合2G/3G/4G用戶結(jié)構(gòu)、資費(fèi)套餐、終端政策、客戶服務(wù)等，進(jìn)行前后線聯(lián)動(dòng)，才能有效推動(dòng)2G清頻退網(wǎng)的落實(shí)，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)目標(biāo)和經(jīng)營(yíng)效益目標(biāo)的有效結(jié)合。

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