網(wǎng)絡(luò)LTE 低頻網(wǎng)UL 動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)應(yīng)用及吸納效率提升

張 瑋

（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730021）

1 概述

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展給全球電信行業(yè)注入了新的活力，無(wú)線移動(dòng)數(shù)據(jù)流量需求呈噴發(fā)式增長(zhǎng)，3G、4G、5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來(lái)頻譜需求的急劇增長(zhǎng)，頻譜供需矛盾日益突出，頻譜共享是緩解未來(lái)頻譜供需矛盾的重要措施，是提高頻譜利用率、避免資源浪費(fèi)的有效途徑，此電信公司通過(guò)動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)，合理規(guī)劃運(yùn)用11M 的900M 黃金頻譜資源，打造覆蓋完善、感知優(yōu)異的4G 精品網(wǎng)絡(luò)。

頻譜情況：2019 年1 月16 日，工信部將移動(dòng)949~954MHz 頻段，合計(jì)5M 帶寬，劃分為中國(guó)聯(lián)通。中國(guó)聯(lián)通900M 頻段共獲得11M 帶寬，上行904~915MHz，下行949~960Mhz，具體分配如下（如圖 1）。

（1）LTE 單模 （10M），L900 上行頻段使用 904~914MHz，下行頻率使用 949M~959MHz。（2）UL 雙模（5+5M），L900 頻率使用中國(guó)移動(dòng)劃分給中國(guó)的聯(lián)通的5M 頻段；上行頻段904~909MHz，下行頻段949~954MHz；U900頻率使用上行頻段909.5~914.5MHz，下行頻段954.5~959.5MHz。

2 UL 動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)

動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)應(yīng)用：某電信公司有LTE900M 基站2700 個(gè)，其中UL900 雙?；菊急冗_(dá)50%，重點(diǎn)分布在農(nóng)村、交通干線、牧區(qū)等場(chǎng)景。隨著高清視頻、直播、游戲等業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求越來(lái)越大，對(duì)網(wǎng)速的體驗(yàn)要求越來(lái)越高，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷日漸增長(zhǎng)，5M 帶寬下感知速率相比城區(qū)大網(wǎng)差距較大，據(jù)統(tǒng)計(jì)無(wú)法滿足視頻業(yè)務(wù)的小區(qū)當(dāng)中，70%以上的小區(qū)為5M 的UL900 小區(qū)，嚴(yán)重影響用戶感知。鑒于上述情況，青海聯(lián)通積極推動(dòng)新技術(shù)試點(diǎn)應(yīng)用，在全國(guó)范圍內(nèi)率先實(shí)施動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)。L900 單站忙時(shí)速率提升21%，視頻/支付/游戲等業(yè)務(wù)體驗(yàn)均有改善；路測(cè)平均速率提升9Mbps 以上，增幅74%，L900 單站日均流量增長(zhǎng)23%，區(qū)域整體流量增長(zhǎng)15%，用戶體驗(yàn)改善明顯。

2.1 技術(shù)簡(jiǎn)介

通過(guò)動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)實(shí)現(xiàn)UL900 雙模站點(diǎn)頻譜、功率共享按需分配，從而增加L900 調(diào)度RB 數(shù)，提升L900 容量和網(wǎng)絡(luò)感知（如圖2）。

圖1 頻率分布圖

圖2 頻譜方案

2.2 實(shí)施方法

（1）組網(wǎng)要求：a.部署 UL 頻譜共享特性的 UMTS 和LTE 小區(qū)需要 1：1 共站共覆蓋組網(wǎng)（共天饋）；b.需要 UL900站點(diǎn)連片部署，不能與GU 站點(diǎn)、GL 站點(diǎn)插花部署，如有插花，需保證UL900 站點(diǎn)周?chē)? 公里內(nèi)部署隔離帶。（2）選區(qū)要求：a.開(kāi)通區(qū)域3G 站點(diǎn)小區(qū)忙時(shí)平均TCP＜60%，4G小區(qū)天級(jí)PRB 利用率不低于20%；b.若非全網(wǎng)部署，則要求開(kāi)通區(qū)域站點(diǎn)成片部署且需要兩圈（核心區(qū)、邊界區(qū)），核心區(qū)體現(xiàn)特性增益，邊界區(qū)消化異頻切換、上行干擾等帶來(lái)的影響。

2.3 實(shí)施成效

結(jié)合業(yè)務(wù)量、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、投訴、MR 數(shù)據(jù)分析，對(duì)合要求的300 個(gè)UL900 基站、770 個(gè)UL 小區(qū)部署動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)。

（1）容量提升：優(yōu)化后LTE 可用RB 從25 個(gè)增加至42 個(gè)，增長(zhǎng)68%；L900 日均流量增長(zhǎng)23%，區(qū)域流量增長(zhǎng)15%。（2）感知提升：優(yōu)化后L900 小區(qū)路測(cè)平均速率提升9Mbps 以上，增幅74%，實(shí)測(cè)峰值速率從31.7Mbps 增加至48.3Mbps，提升 52%。（3）KPI 指標(biāo)情況：優(yōu)化后 L900 和U900 小區(qū)接入、掉話、切換等指標(biāo)平穩(wěn)、無(wú)較大波動(dòng)。（如表1-2）

3 吸納效率提升

3.1 指標(biāo)定義

定義：L900 吸納效率=L900 流量占比/L900 承載能力占比

L900 流量占比=LTE900 基站的總流量/LTE 基站的總流量

L900 承載能力占比=不同帶寬LTE900 小區(qū)與對(duì)應(yīng)帶寬的乘積加和/不同帶寬LTE 小區(qū)總數(shù)量與對(duì)應(yīng)帶寬的乘積*L900 終端滲透率。

3.2 L900 互操作優(yōu)化

某電信公司LTE 存在5 類(lèi)不同頻段小區(qū)：L1800（20M）、L1800（10M）、L2100（20M）、L900（10M）、UL900（5+5M），其中L1800（20M）和 L2100（20M）相對(duì) L900（10M）用戶感知更好，但覆蓋相對(duì)較差。因此如何通過(guò)合理的互操作門(mén)限調(diào)整確保不同頻點(diǎn)小區(qū)最優(yōu)配合，以充分發(fā)揮L900 廣度、深度覆蓋優(yōu)勢(shì)，提升現(xiàn)網(wǎng)廣、深度4G 覆蓋率，提升L900 用戶和L900 流量占比，實(shí)現(xiàn)L900 登網(wǎng)用戶滲透率和L900 吸納效率雙提升。對(duì)現(xiàn)網(wǎng)L900 與L1800 異頻切換門(mén)限進(jìn)行了調(diào)整測(cè)試，具體門(mén)限如下：

（1）地區(qū)一調(diào)整策略

業(yè)務(wù)態(tài)：大網(wǎng)-＞900：駐留小區(qū)電平＜-110&鄰區(qū)電平＞-110，900-＞大網(wǎng)：鄰區(qū)電平＞-105。

空閑態(tài)：大網(wǎng)-＞900：駐留小區(qū)電平＜-114&鄰區(qū)電平＞-112，900-＞大網(wǎng)：鄰區(qū)電平＞-112。

（2）地區(qū)二、地區(qū)三、地區(qū)四調(diào)整策略

業(yè)務(wù)態(tài)：大網(wǎng)-＞900：駐留小區(qū)電平＜-115&鄰區(qū)電平＞-105，900-＞大網(wǎng)：鄰區(qū)電平＞-110。

空閑態(tài)：大網(wǎng)-＞900：駐留小區(qū)電平＜-110&鄰區(qū)電平＞-106，900-＞大網(wǎng)：鄰區(qū)電平＞-106。

3.3 試點(diǎn)驗(yàn)證

選擇地區(qū)二三其村城中村場(chǎng)景，對(duì)三其村周邊站點(diǎn)的異頻切換門(mén)限A5，駐留優(yōu)先級(jí)進(jìn)行策略調(diào)整，以提升MR覆蓋率、平衡L900 與大網(wǎng)之間各小區(qū)之間的負(fù)荷，提升用戶感知。

3.4 試點(diǎn)效果

（1）CQT 測(cè)試：優(yōu)化后平均4G 用戶接入覆蓋提升25.51db，平均SINR 提升10.85db，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試平均下載速率提升6.31M。（2）指標(biāo)情況：優(yōu)化后后臺(tái)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 覆蓋率提升4.47%，整體流量提升16.77GB，L900 流量占比提升11.13%，用戶數(shù)基本無(wú)變化。

表1 L900 基站KPI 變化情況

表2 U900 基站KPI 變化情況

3.5 推廣實(shí)施

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化測(cè)試，分場(chǎng)景研究制定L900 互操作門(mén)限，依據(jù)“易進(jìn)難出”策略，對(duì)L900 低業(yè)務(wù)量、高負(fù)荷區(qū)域、城區(qū)4G 弱覆蓋區(qū)域、弱覆蓋投訴區(qū)域等站點(diǎn)開(kāi)展L900/L1800 聯(lián)合優(yōu)化，以使更多的邊緣覆蓋差用戶更容易占用L900 網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮L900 低頻網(wǎng)絡(luò)特性，共計(jì)優(yōu)化742 個(gè)基站，L900 流量占比從13.18%提升至20.95%，PRB 利用率上升14.02%，MR 覆蓋提升1.36%。在終端滲透率和全國(guó)持平的情況下，優(yōu)化后L900 日均忙時(shí)業(yè)務(wù)量占比12.1%，全國(guó)第四，L900 登網(wǎng)用戶滲透率從49.8%提升至65%，全國(guó)第一，L900 吸納效率達(dá)1.2，優(yōu)于全國(guó)平均水平。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文從動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)應(yīng)用和異頻互操作門(mén)限測(cè)試研究?jī)蓚€(gè)方面，通過(guò)試點(diǎn)案例的方法研究、效果呈現(xiàn)，講述了某電信公司在多制式網(wǎng)絡(luò)并存、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷日漸增長(zhǎng)、頻譜資源緊缺的情況下，精雕細(xì)琢、大膽研究應(yīng)用動(dòng)態(tài)頻譜共享新技術(shù)、打造一張指標(biāo)優(yōu)異，用戶感知領(lǐng)先的精品網(wǎng)絡(luò)：4G 全網(wǎng)MR 覆蓋率96.16%，全國(guó)第一；口碑場(chǎng)景達(dá)標(biāo)率為95.3%，全國(guó)第一；L900 登網(wǎng)用戶滲透率達(dá)62.9%，全國(guó)第一，優(yōu)于全國(guó)水平21.6%；端到端客戶感知滿意度提升完成率達(dá)124%，全國(guó)第一。