【摘要】? ? 3.5G TDD頻段作為中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通當(dāng)前5G早期建網(wǎng)的主要頻段，具有產(chǎn)業(yè)鏈成熟、連續(xù)大帶寬等優(yōu)勢(shì)，但也面臨頻率傳播損耗和穿透損耗大的問(wèn)題，難以有效滿(mǎn)足5G廣覆蓋和深度覆蓋要求。2.1GHz重耕用于5G部署，與3.5GHz協(xié)同，實(shí)現(xiàn)高低頻互補(bǔ)，能夠有效降低5G建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)5G的廣覆蓋與深覆蓋。本文對(duì)2.1G FDD NR網(wǎng)絡(luò)部署可行性和的現(xiàn)網(wǎng)部署策略進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵字】? ? 5G? ? ?高低頻協(xié)同? ? 重耕? ? 2.1G

引言：

頻譜資源是移動(dòng)通信發(fā)展的核心資源，頻譜規(guī)劃對(duì)于5G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)發(fā)展至關(guān)重要。此前，我國(guó)已為四大運(yùn)營(yíng)商分配了相關(guān)5G頻段，中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通分別獲得3.5G頻段上的各100MHz頻率。3.5G頻段為全球主用頻段，產(chǎn)業(yè)鏈條成熟，電聯(lián)連續(xù)200M帶寬能夠提供實(shí)現(xiàn)5G超大帶寬網(wǎng)絡(luò)能力，滿(mǎn)足當(dāng)前主要5G業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求。但3.5G頻段較高，在廣覆蓋和室內(nèi)深度覆蓋方面存在嚴(yán)重不足，用3.5G實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)5G連續(xù)覆蓋，經(jīng)濟(jì)成本巨大。3.5G頻段為T(mén)DD頻段，TDD頻段上下行分時(shí)發(fā)送的特性，難以有效壓縮網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，無(wú)法全面承接未來(lái)超低時(shí)延的5G業(yè)務(wù)需求。因此，引入更低的FDD頻段，實(shí)現(xiàn)TDD和FDD協(xié)同、高頻和低頻互補(bǔ)，成為電聯(lián)的必然選擇。

一、2.1G頻段用于部署5G的可行性分析

綜合電聯(lián)現(xiàn)有頻率資源，2.1G頻率是當(dāng)前最適宜重耕用于部署5G的頻段。電聯(lián)在2.1G頻段上具有45MHz的連續(xù)頻譜，可用于部署連續(xù)2*40MHz大帶寬低頻率的FDD 5G網(wǎng)絡(luò)。在電聯(lián)的推動(dòng)下，已凍結(jié)的R16標(biāo)準(zhǔn)也完成了NR2.1G大帶寬標(biāo)準(zhǔn)化，支持最高2x40M/50M的大帶寬。

在網(wǎng)絡(luò)能力方面，40MHz的2.1G NR系統(tǒng)可支持高達(dá)850Mbps的下行速率和482Mbps的上行支持速率，上行理論峰值速率甚至超過(guò)3.5G，可以滿(mǎn)足大部分場(chǎng)景的5G業(yè)務(wù)需求。同時(shí)，3GPP R16引入U(xiǎn)L Tx Switching技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)上行，可以進(jìn)一步提升上行網(wǎng)絡(luò)能力，在3.5G 100M（2T）+2.1G 40M（2T）技術(shù)組合下可實(shí)現(xiàn)670Mbps的上行速率能力。

在覆蓋能力方面，2.1G相較3.5G頻率傳播損耗低5.5dB，墻體穿透損耗低5dB，相較2.6G頻段傳播損耗低2.5dB，墻體穿透損耗低2dB。同時(shí)電聯(lián)現(xiàn)網(wǎng)4G室分普遍支持2.1G頻段，可以通過(guò)合路2.1G NR信源方式，快速升級(jí)支持5G。

在產(chǎn)業(yè)支持方面，2.1G產(chǎn)業(yè)鏈正在穩(wěn)步推進(jìn)。2021年3月，工信部無(wú)線(xiàn)電管理局發(fā)布公告，保障我國(guó) 2100MHz 頻段5G移動(dòng)通信系統(tǒng)與其他無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)的兼容共存，進(jìn)一步為電信聯(lián)通2.1G頻段的5G網(wǎng)絡(luò)部署掃除了障礙。終端支持方面，主流終端已支持2.1G 20M NR能力。2.1G頻段已具備全面應(yīng)用于5G網(wǎng)絡(luò)部署的現(xiàn)實(shí)條件。

二、2.1G NR網(wǎng)絡(luò)部署策略分析

電聯(lián)2.1G NR部署面臨的首要問(wèn)題是2.1G頻率的重耕，即需解決2.1G頻段現(xiàn)存業(yè)務(wù)遷移的問(wèn)題。目前電信2.1G頻段主要作為4G熱點(diǎn)容量層，聯(lián)通2.1G兼具4G覆蓋、容量層角色并承載UMTS業(yè)務(wù)，總體而言，2.1G并非電聯(lián)現(xiàn)網(wǎng)4G的基礎(chǔ)覆蓋頻段，具備重耕的基礎(chǔ)。

在面覆蓋方面，建網(wǎng)初期，可先根據(jù)各區(qū)域地理環(huán)境、人口密度、區(qū)域話(huà)務(wù)、電聯(lián)存量4G負(fù)荷等情況，分別選取2.1G和3.5G建設(shè)5G室外網(wǎng)絡(luò)，2.1G和3.5G采用分區(qū)域建網(wǎng)模式，對(duì)于城市、發(fā)達(dá)縣城等4G高負(fù)荷區(qū)域可部署3.5G網(wǎng)絡(luò)，在縣鄉(xiāng)等4G中低業(yè)務(wù)區(qū)快速重耕2.1G頻段，部署2.1G NR網(wǎng)絡(luò)，快速延伸5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，提升5G面覆蓋水平，2.1G和3.5G之間通過(guò)異頻移動(dòng)性實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋。

重耕2.1G時(shí)，在4G話(huà)務(wù)相對(duì)低區(qū)域，可將2.1G上的4G業(yè)務(wù)遷移至電聯(lián)其他頻率，一步到位，重耕40MHz帶寬用于5G，實(shí)現(xiàn)2x40MHz的5G組網(wǎng)。在4G話(huà)務(wù)相對(duì)較高區(qū)域，為兼顧4G現(xiàn)網(wǎng)用戶(hù)感知，初期可保留20MHz用于承載4G業(yè)務(wù)，先行重耕20MHz用于5G，后續(xù)隨著4G流量逐漸遷移至5G網(wǎng)絡(luò)，可逐步過(guò)渡到40MHz。針對(duì)20M重耕區(qū)域，可選部署20M NR+20M LTE，或者40MHz的LTE/NR DSS（動(dòng)態(tài)頻譜）。20M NR+20M LTE方案簡(jiǎn)單，產(chǎn)業(yè)支持度高，且由于3GPP對(duì)NR進(jìn)行了優(yōu)化提升，使得2.1G頻段NR化后可帶來(lái)頻譜利用率約8%提升。40MHz的LTE/NR DSS（動(dòng)態(tài)頻譜）可按需實(shí)現(xiàn)4/5G動(dòng)態(tài)或半動(dòng)態(tài)的頻譜共享使用，進(jìn)一步提升5G速率，但目前僅部分品牌終端支持。在實(shí)際組網(wǎng)中可根據(jù)電聯(lián)現(xiàn)網(wǎng)4G負(fù)荷、用戶(hù)需求、終端支持度等因素，綜合考量靈活選擇不同的2.1G頻譜重耕方案部署5G。在室內(nèi)深度覆蓋方面，現(xiàn)網(wǎng)實(shí)測(cè)表明，室內(nèi)外LTE和NR同頻異制式組網(wǎng)產(chǎn)生的室內(nèi)外異制式干擾與同制式組網(wǎng)所產(chǎn)生的室內(nèi)外干擾對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響相當(dāng)，因此，在室外2.1G未完全重耕時(shí)，仍可先行重耕室內(nèi)2.1G用于部署5G?；谑覂?nèi)場(chǎng)景優(yōu)先級(jí)，可以采用重點(diǎn)室內(nèi)場(chǎng)景部署3.5G大帶寬網(wǎng)絡(luò)，其余場(chǎng)景優(yōu)先利舊升級(jí)存量1.8G/2.1G DAS系統(tǒng)支持2.1G 5G網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)策略，實(shí)現(xiàn)快速低成本提升5G覆蓋。

隨著建網(wǎng)的深入和超高清視頻等5G新興2C業(yè)務(wù)的普及面向2B的5G定制網(wǎng)絡(luò)部署落地，可按需適時(shí)實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域的2.1G和3.5G雙頻網(wǎng)，疊加CA、UL Tx Switching、超級(jí)上行等技術(shù)，提升公眾移動(dòng)生活體驗(yàn)，滿(mǎn)足部分2B的無(wú)線(xiàn)增強(qiáng)需求。

綜上，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期可分場(chǎng)景靈活應(yīng)用2.1G和3.5G建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，分場(chǎng)景部署策略建議總結(jié)如表2。

三、結(jié)束語(yǔ)

2.1G 頻段已初步具備重耕部署5G網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)業(yè)條件，3.5G與2.1G的高低頻協(xié)同是實(shí)現(xiàn)5G靈活、經(jīng)濟(jì)組網(wǎng)的必然選擇。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署中，基于2.1G和3.5G頻譜在覆蓋、容量、時(shí)延方面的特性，可以分場(chǎng)景、差異化、分階段地應(yīng)用2.1G和3.5G進(jìn)行5G組網(wǎng)，打造經(jīng)濟(jì)高效地5G網(wǎng)絡(luò)，全面提升5G 2C和2B用戶(hù)體驗(yàn)。

作者單位：鄭靜? ? 中國(guó)電信股份有限公司福建分公司

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1] 3GPP TS 23.501 V15.4.0 （2018-12），”System Architecture for the 5G System;Stage 2 （Release 15）”

[2] 3GPP TS 24.501 V16.0.2 （2019-03），”Non-Access-Stratum（NAS）protocol for 5G System”

[3] 歐陽(yáng)暉. NR FDD 2.1G技術(shù)的研究和初步應(yīng)用[J]. 移動(dòng)通信， 2019， 43（012）：10-15.