中興通訊

Magic Radio:頻譜效率的殺手級解決方案

中興通訊

中興通訊Magic Radio方案聚焦GSM/LTE Refarming過程中的頻譜效率提升，通過自主知識產(chǎn)權(quán)的獨創(chuàng)技術(shù)，實現(xiàn)在相同頻段內(nèi)同時部署GSM和LTE時，提升整體頻譜效率。

面臨的挑戰(zhàn)

隨著移動寬帶的發(fā)展，LTE網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已廣泛部署在900MHz和1800MHz兩個頻段，這意味著更多的GSM頻譜需要重耕成LTE。

傳統(tǒng)意義上，重耕是通過GSM 頻譜靜態(tài)重新分配給LTE來實現(xiàn)的。然而，GSM和LTE的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷是動態(tài)變化的，傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配將無法實現(xiàn)頻譜效率的最大化。

1800MHz現(xiàn)已成為LTE的核心頻段，同時其也是GSM的承載頻段；所以現(xiàn)在非常多的運營商在部署LTE網(wǎng)絡(luò)的時候，需要去重耕其GSM頻譜。又因為現(xiàn)階段LTE語音尚未規(guī)模商用，所以短時間內(nèi)運營商還需要利用1800MHz的GSM來承載語音業(yè)務(wù)。因此，對于運營商來說所面臨的一個主要挑戰(zhàn)便是如何實施GSM與LTE的頻譜共享方案，以更好的提升頻譜效率。

圖1 Magic Radio技術(shù)

Magic Radio簡介

中興通訊現(xiàn)提出了Magic Radio創(chuàng)新解決方案，如圖1所示，它可以實現(xiàn)頻譜重耕和靈活調(diào)度GSM/LTE與UMTS/LTE頻譜等多項功能。Magic Radio可以幫助運營商同時提升其頻譜共享與用戶體驗。

Magic Radio是設(shè)計用來實現(xiàn)GSM和LTE之間靈活頻譜共享與調(diào)度的。該方案包括GSM動態(tài)頻率分配、GSM/LTE負(fù)隔離帶寬、GSM/LTE動態(tài)頻譜拓展以及GSM/LTE協(xié)同共譜調(diào)度幾個功能。

GSM動態(tài)頻率分配已經(jīng)作為一個獨特功能開始進(jìn)行商業(yè)部署了。它會根據(jù)潮汐話務(wù)動態(tài)分配和釋放GSM頻點（除了一些高優(yōu)先權(quán)的TRX，例如BCCH TRX），使得運營上可以在可接受的性能損失下用更小的帶寬實現(xiàn)相同的網(wǎng)絡(luò)容量。通常我們需要一個200kHz的保護(hù)帶來減輕系統(tǒng)間干擾，GSM/LTE負(fù)隔離帶寬采用創(chuàng)新的濾波算法實現(xiàn)GSM/LTE的零隔離甚至負(fù)隔離帶寬，進(jìn)一步提升了頻譜效率。對于20M的LTE帶寬配置來說，GSM可以使用2MHz保護(hù)帶寬中的1.4MHz。GSM/LTE動態(tài)頻譜拓展支持LTE窄帶的動態(tài)頻譜重耕。它能夠在GSM低話務(wù)負(fù)載的時候來動態(tài)擴(kuò)展LTE的帶寬，從而可以基于區(qū)域的GSM話務(wù)量統(tǒng)計來平衡GSM和LTE的頻譜利用率。當(dāng)GSM的話務(wù)負(fù)載低于一個所給出的門限時，便會釋放GSM頻譜資源并提供給LTE使用。GSM/LTE協(xié)同共譜調(diào)度實現(xiàn)了LTE與GSM在200kHz的粒度上根據(jù)話務(wù)量需求動態(tài)調(diào)度與分配，這能夠提升LTE吞吐量與用戶體驗。

應(yīng)用及效益

所有的Magic Radio功能都已進(jìn)行過外場試驗，并且試驗結(jié)果證明其能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)性能與用戶體驗。動態(tài)頻率分配方案現(xiàn)已經(jīng)在中國移動的話務(wù)潮汐區(qū)域進(jìn)行了部署，使其增加了高達(dá)35%的頻譜效率。換句話說，GSM僅僅使用了65%的頻譜資源，剩下資源便可騰出來用于LTE網(wǎng)絡(luò)。中興通訊幫助中國移動在沒有性能衰減的情況下，獲取了相同的網(wǎng)絡(luò)承載能力。

針對GSM/LTE負(fù)隔離帶寬、GSM/LTE動態(tài)頻譜拓展和GSM/LTE協(xié)同共譜調(diào)度3項技術(shù)，中興通訊已經(jīng)同中國聯(lián)通攜手驗證成功。在GSM/LTE共站場景中，GSM/LTE負(fù)隔離帶寬技術(shù)能夠讓GSM從LTE隔離帶寬中獲得更多可利用頻譜，同時保證LTE下行速率的穩(wěn)定性。采用負(fù)隔離帶寬技術(shù)，GSM網(wǎng)絡(luò)的KPI指標(biāo)并不會下降，同時LTE側(cè)可以支持10MHz與20MHz載波聚合。Magic Radio中的GSM/LTE動態(tài)頻譜拓展功能，同樣可以在LTE窄帶上提供動態(tài)頻譜重耕。這項功能幫助中國聯(lián)通提升了超過50%的頻譜效率，同時使其LTE下行速率在無關(guān)用戶位置的情況下提升一倍。驗證結(jié)果顯示，GSM的CS和PS業(yè)務(wù)運行正常，用戶滿意度顯著提升。

中國聯(lián)通也測試了GSM/LTE協(xié)同共譜調(diào)度技術(shù)。當(dāng)GSM話務(wù)負(fù)載高于所給出的門限時，GSM可以使用閑置的LTE頻譜為其進(jìn)行服務(wù)。同樣當(dāng)LTE負(fù)載超過所給出的門限值時，LTE可以使用閑置的GSM頻譜為其服務(wù)。該功能使LTE與GSM在200KHz的粒度上實現(xiàn)實時頻譜共享。此過程中GSM與LTE網(wǎng)絡(luò)運行良好且其KPI指標(biāo)均表現(xiàn)穩(wěn)定。Magic Radio幫助中國聯(lián)通提升了網(wǎng)絡(luò)帶寬與吞吐量，同時增加了超過40%的頻譜利用率。如圖2所示。

持續(xù)創(chuàng)新的技術(shù)

創(chuàng)新的Magic Radio解決方案為世界各國的運營商創(chuàng)造了巨大收益。中興已進(jìn)一步完善Magic Radio方案（Magic Radio 2.0）來提升UMTS和LTE共組網(wǎng)場景下的頻譜效率。Magic Radio 2.0包括UMTS/LTE零緩沖區(qū)和UMTS/LTE動態(tài)載波擴(kuò)展兩個功能。

UMTS/LTE零緩沖區(qū)方案可以優(yōu)化UMTS/LTE同頻組網(wǎng)下的性能，通過壓縮帶寬和窄帶干擾抑制等技術(shù)實現(xiàn)了UMTS/LTE的零緩沖區(qū)組網(wǎng)。如圖3所示。

UMTS/LTE動態(tài)載波擴(kuò)展功能可以根據(jù)UMTS業(yè)務(wù)承載對UMTS和LTE的頻譜進(jìn)行動態(tài)共享。當(dāng)UMTS的業(yè)務(wù)流量低于給定的門限值，UMTS將釋放一部分頻譜資源供LTE使用，反之亦然。通過這種方式，頻譜效率將得到顯著提高。如圖4所示。

編輯｜魯義軒 luyixuan@bixintong.com.cn

圖2 Magic Radio 多方位提升頻譜增益

圖3 UMTS/LTE零緩沖區(qū)

圖4 UMTS/LTE動態(tài)載波擴(kuò)展

中興通訊攜手中國聯(lián)通完成Magic Radio整體商用驗證

中興通訊攜手中國聯(lián)通成功完成Magic Radio方案協(xié)同共譜調(diào)度和負(fù)隔離帶寬功能的商用驗證，標(biāo)志著中興通訊的Magic Radio頻譜效率提升解決方案的全部功能均已成功商用，為后續(xù)的全球規(guī)模部署奠定了良好基礎(chǔ)。

在中國聯(lián)通商用測試的協(xié)同共譜調(diào)度功能，允許GSM和LTE實現(xiàn)20 0 K Hz頻譜粒度的實時共享，極大提升了頻譜分配的靈活度和頻譜效率。協(xié)同共譜調(diào)度功能開啟后，頻譜分配基于現(xiàn)網(wǎng)GSM/LTE用戶行為和話務(wù)分布規(guī)律，在GSM網(wǎng)絡(luò)忙時，GSM可使用LTE帶寬內(nèi)部分頻譜，LTE不在此頻率上分配RB資源；在GSM網(wǎng)絡(luò)閑時，GSM釋放空閑頻譜，LTE可正常使用GSM釋放的頻譜資源，從而實現(xiàn)頻譜效率提升。測試表明，在部署該功能后，GSM和LTE網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)正常，性能指標(biāo)無影響，GSM和LTE之間進(jìn)行實時動態(tài)頻譜共享，帶寬總吞吐率明顯提升，頻譜效率提升超過40%。

而另一項負(fù)隔離帶寬功能，使GSM能夠使用LTE頻譜中的部分保護(hù)帶寬，從而增加了GSM的可使用帶寬。此前，中興通訊Magic Radio已在中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)成功商用了業(yè)界獨有的動態(tài)帶寬擴(kuò)展功能，用戶體驗明顯提升，LTE頻譜增益提升超過50%。