2024年4月11日发(作者:操妍晨)
^
mmmm
2021年第05期
(总第221期)
青海5
G
共建共享2.1
G
频率策略研宄
满百鑫,马帅,张晓红,韩红梅,欧严櫻子
(中国联合网络通信有限公司青海省分公司,青海西宁810000)
摘要:为解决2.1
GNR
5
G
网络部署中面临的2.1
G
频率策略问题,文章首先对青海联通与青海电信的2.1
G
频谱现状进
行分析,其次从通信标准、产业链等影响2.1
G
频率策略的因素进行分析。最后对5
G
共建共享2.1
G
频率策略不同方案
进行深入研究,提出不同场景下的建议,供后续5
G
共建共享网络规划建设参考。
关键词:5
G
共享;2.1
GNR
;频率策略
中图分类号:
TN
929.5 文献标识码:
A
文章编号= 2096-9759(2021 )05-0179-03
Research on the Strategy of 5G Co-construction and Sharing 2.1G Frequency in Qinghai Province
Ma Shuai, Man Baixin, Zhang Xiaohong, Han Hongmei, Ou Yan Yingzi
(Qinghai
Branch
of
China
United
Network
Communication
Co
.,
Ltd
,
Xining
810000,
Qinghai
)
Abstract: In
order
to
solve
the
problem
of
2.1
g
frequency
strategy
in
2.
lg
NR
5
g
network
deployment
.
First
of
all
,
this
paper
analyzes
the
current
situation
of
2.1
g
jfrequency
spectrum
of
Qinghai
Unicom
and
Qinghai
Telecom
,
and
then
analyzes
the
factors
influencing
the
2.1
g
frequency
strategy
from
the
communication
standards
,
industrial
chain
and
other
factors
.
Finally
,
this
paper
makes
an
in-depth
study
on
different
solutions
of
5
g
co
construction
and
sharing
2.1
g
frequency
strategy
,
and
puts
forward
suggestions
under
different
scenarios
,
which
can
be
used
as
a
reference
for
fiiture
5
g
co
construction
and
sharing
network
planning
and
construction
.
Keywords:
5
G
share
; 2.1
GNR
;
frequency
strategy
〇引言
2019年9月9日,中国联通和中国电信签署合作协议,双
方在全国范围内共同建设一张5
G
网络。一年多时间,双方合
力加速推进5
G
网络建设部署,至今,已建成全球最大的一张5
G
共建共享网络。中国联通和中国电信合作共享200
M
3.5
G
频
率带宽用于5
G
网络建设,但3.5
G
频率的5
G
设备存在覆盖范
围小、穿透性弱、功耗大等缺点,若要建成与4
G
网络同等覆盖
的5
G
网络,则需要投入海量的建设与运营成本。随着国际标
准组织 3
GPP
对 5
GR
16 标准冻结,700
MHz
、800
MHz
、900
MHz
、
2.1
GHz
等均纳入5
G
网络频率,5
G
网络的频率使用范围更为
广泛,也为运营商部署5
G
网络提供了更多的频率选择。
目前,从国际标准及产业链发展情况来看,2.1
G
频率的5
G
设备、终端等产业链相比800
MHz
、900
MHz
的产业链更加成熟,
2.1
G
频谱将成为中国賴和中国电信部署5
G
网络的重要选择。
青海位于我国西北地区,地广人稀,2.1
G
频率的5
G
设备
可带来更广的覆盖范围,为青海联通和青海电信部署5
G
网络
提供了更好的选择。在当前阶段如何使用2.1
G
频率策略部署
5
G
网络已成为公众关注的焦点。本文将结合青海实际,对青
海5
G
共建共享中2.1
G
频率策略进行分析与研究。
1影响2.1
G
频率策略的因素分析
1.1青海省联通与电信2.1
G
频谱现状
目前,青海电信在2.1
G
频谱共有20
M
带宽,主要为
2110
MHz
-2130
MHz
,用于4
G
网络的补热以及室内覆盖。青海
联通在2.1
G
频谱共有25
M
带宽,主要为2130
MHz
-2155
MHz
,
其中:2135
MHz
-2155
MHz
频段主要用于4
G
网络的补热和室
内覆盖,2130
MHz
-2135
MHz
为联通3
G
UMTS
的主力覆盖频
段。青海省联通与电信2.1
G
频谱现状如图1所示。
下行■
2110 21)0 213
S
Z
1
SS
2170
1920 1940 1945 196
S
1980
图1青海联通与青海电信2.1
G
频谱现状
从青海联通与青海电信的频谱现状分析,电联5
G
共建共
享可合用45
M
2.1
G
频谱带宽,若要使用2.1
G
频率部署到5
G
网络上,双方将面临2.1
GLTE
使用频率的腾退以及联通
UMTS
的频率重耕问题。同时,青海联通与青海电信的2.1
G
频率作为
LTE
的补热,在部署2.1
G
NR
5
G
网络时,既要保证
5
G
网络速率,又要保证4
G
网络的容量及用户感知,将面临着
4
G
/5
G
网络协同的严重挑战。
1_2通信标准现状
国际标准组织3
GPP
早在2020年4月发布的
G
30版本
中,新增支持2.1
G
频率25/30/40
MHZ
带宽。2020年7月,随
着
R
16标准的冻结,进一步促进5
G
走向各产业,形成新的生
态格局。5
G
R
16标准中对
SA
进行了完善,并对
eMBB
能力
提升,增加了对于2.1
GHz
40/50
M
大带宽、700
MHz
30
M
带宽
的支持。
R
16标准的冻结为中国联通和中国电信5
G
共建共
享工作进一步奠定了基础,为5
G
网络建设带来更大的变革。
1.3产业链成熟度分析
自5
G
发展以来,中国联通和中国电信一直致力于5
G
产
业链生态圈发展,为适配网络、终端发展,2.1
G
芯片及终端产
业链在加速部署。从5
G
终端发展分析,2019年底,5
G
终端己
陆续硬件支持2*20
M
2.1
GNR
, 2020年2.1
G
芯片及终端产业
链发展进一步加速,在上半年,主设备厂家硬件已陆续支持
2*50
M
2.1
G
NR
,受限于2.1
G
NR
商用牌照未定,商用软件版
本目前均未开放。预计2020年底,5
G
终端将支持2*50
M
2.1
G
收稿曰期:2021-04-20
作者简介:满百鑫(1974-),男,硕士,青海西宁人,毕业于兰州交通大学,现就职于中国联合网络通信有限公司青海省分公司,研宄方向为4
G
网络、5
G
网络以及基础网络资源共建共享;马帅(1994-),男,硕士,河南沈丘人,毕业于哈尔滨理工大学,现就职于中国联合网络通信有限
公司青海省分公司,研宄方向为4
G
/5
G
网络共建共享。
179
Changjiang Information & Communications
NR
.
从5
G
芯片发展分析,2020年,各主流芯片厂商第二代芯
片己陆续支持2.1
G
NR
以及
DSS
功能,如:华为
Kirin
990
(7
nm
)、
Kirin
820 (7
nm
)、高通
SDX
55 (7
nm)、Snapdragon
765/765
G
(7
nm
)、联发科
Dimensity
1000(7
mn
)等芯片均已支
持
DSS
功能。
2青海5
G
共建共享2.1
G
频率策略方案
设计2.1
G
频率策略方案时,应充分考虑
LTE
网络用户感
知与5
G
网络质量的协同,能在保证现网用户感知的同时,平
滑演进到2.1
GNR
部署。但不可避免的,青海电信与青海联
通将涉及到4
G
网络2.1
G
频率重耕到5
G
网络的问题,因此,
本文从频谱使用效率、网络复杂性、频率操作、网络性能等方
面分析2.1
G
频率策略的3种可选方案,如图2所示。
方案1: 40
M
动态频谱共享方案。青海联通将
UMTS
的
5
M
重耕到2150
MHz
-2155
MHz
频段上,青海联通与青海电信
利用2110
MHz
-2150
MHz
连续的40
M
频谱开通动态频谱共享
(
DSS
)技术,4
G
/5
G
网络动态调整2.1
G
频谱使用。
方案2:各腾退10
M
频谱方案。青海联通将
UMTS
的5
M
重耕到2150
MHz
-2155
MHz
频段上,青海电信与青海联通各腾
退10
M
频率资源,利用2120
MHz
-2140
MHz
共20
M
频谱部署
5
G
网络。
方案3:利旧现网20
M
频谱方案。青海联通
UMTS
的5
M
频率资源保持不变,利用一方的20
MHz
开5
G
NR
网络,另一
方的20
MHz
开4
G
共享,实现2.1
G
4
G
/5
G
网络各一张网。
图2青海联通与青海电信2.1
G
频率策略方案
2.1 40
M
动态频谱共享方案
40
M
动态频谱共享方案见图2方案1,该方案的分析如下。
⑴频谱使用效率:该方案采用4
G
/5
G
动态调整使用2.1
G
频谱资源。无论是5
G
建网初期5
G
用户流量较小的场景,还
是5
G
发展中期、后期4
G
用户流量逐渐下降的场景,通过动态
频谱共享,可以为4
G
/5
G
网络用户分配合适的频谱资源,对
2.1
G
频谱的使用效率均能最大化使用。
(2) 频率操作:青海联通与青海电信都不需要对4
G
2.1
G
频率进行腾退,4
G
/5
G
共用2.1
G
频率。该方案属于阶段
性最终方案,在4
G
退网前可长期保持,减少后续的频率重耕
操作。青海联通需要进行2.1
G
频率翻频操作,把
UMTS
的
5
M
重耕到2150-2155这5
M
频段上。
(3) 网络复杂性:该方案通过在2.1
NR
设备上实现4
共模,可有效整合青海电信与青海联通的站址资源,实现4
G
2.1
G
同一张网、5
G
同一张网。但由于青海联通利用3
G
网络
承载语音功能,故仍需保留一张3
G
网络。网络复杂性相对比
较简单。
(4) 网络性能:由于2.1
G
频谱带宽扩为40
M
,无论是
还是5
G
网络,均享用40
M
2.1
G
频谱带宽资源,故网络容量相
比原先的20
M
频谱资源更大,网络速率也会更髙。对于现网
马帅等:青海5G共建共享2.1G频率策略研宄
4
G
网络来说,网络性能也会有所增加。目前,对于5
G
网络性
能来说,因受5
G
终端仅支持20
M
频谱的因素,故用户体验到
的网络性能仍是20
M
频谱资源的质量水平。随着后续5
G
终
端对2.1
G
更高带宽的支持,用户体验的5
G
网络性能也会更
高。
(5)现网资源利旧:现网2.1
G
RRU
硬件不支持开通40
M
频率的5
G
NR
,需要对这部分设备进行更换、升级,现网资源
利旧相对较少。
2.2各腾退10
M
频谱方案
各腾退10
M
频谱方案见图2方案2,该方案的分析如下。
(1)频谱使用效率:该方案利用青海联通与青海电信各自
腾退的10
M
频谱资源,合共20
M
频谱用于5
G
NR
部署。在
5
G
建网初期5
G
用户流量较小的场景下,对于20
M
5
G
网络
的频谱资源会形成浪费,频谱使用效率极低。在5
G
发展中期、
后期4
G
用户流量逐渐下降甚至大幅度下降的场景下,电联双
方用户对于各自剩余的10
M
4
G
网络的频谱资源会形成浪费,
频谱使用效率降低。
⑵频率操作:青海联通与青海电信都需要对
4G
网络
2.1G
频率进行腾退,青海联通需要进行2.1
G
频率翻频操作,把
UMTS
的
5M
重耕到
2150-2155
这
5M
频段上。同时,由于该
方案仅属于阶段性过渡方案,后续随着4
G
流量的下降,可能
要进行多次2.1
G
频率腾退或重耕操作。
(3) 网络复杂性:该方案会形成电信2.1
G
4
G
—张网、
5
GNR
—张网、联通2.1
G
4
G
—张网及联通2.1
G
3
G
—张网,
共4张网络。网络复杂性大幅度上升,给后续网络优化、维护、
运营带来极大的困难。而且,电联双方的2.1
G
4
G
网络频段不
连续,不利于后续4
G
共建共享推进。
(4) 网络性能:对于电联现网4
G
网络来说,因为2.1
谱带宽从20
M
下降到10
M
,网络性能可能会有所降低。对于
5
G
网络性能来说,因受5
G
终端仅支持20
M
频谱的因素,目
前,5
G
用户体验到的网络性能没有影响,但随着后续5
G
终端
对2.1
G
更高带宽的支持,用户体验的5
G
网络性能仍是20
M
频谱资源的质量水平,网络性能不会提升。
(5) 现网资源利旧:现网2.1
GRRU
全部支持开通20
率的5
GNR
,可对现网硬件设备进行部门利旧,现网资源利旧
相对较高。
2.3利旧现网20
M
频谱方案
利旧现网20
M
频谱方案见图2方案3,该方案的分析如下。
(1) 频谱使用效率:该方案利用青海联通与青海电信一方
的
20M
频谱用于
5GNR
部署,另一方的
20M
频谱用于
4G
共
享
。在
5G
建网初期
5G
用户流量较小的场景下,对于
20M5G
网络的频谱资源会形成浪费,频谱使用效率极低。在5
G
发展
中期、后期4
G
用户流量逐渐下降甚至大幅度下降的场景下,
电联双方用户对于
20M4G
网络的频谱资源会形成浪费,频谱
使用效率降低。
(2) 频率操作:青海联通无需进行2.1
G
频率翻频操作,
联双方可在现有频率策略上直接开通4
G
共享与升级5
GNR
,
便于打造2.1
G
频率4
G
—张网。同时,由于该方案仅属于阶
段性过渡方案,后续随着4
G
流量的下降,可能要进行多次2.1
G
频率腾退或重耕操作。
(3) 网络复杂性:该方案会形成电联2.1
G
4
G
—张网、
5
GNR
—张网及联通2.1
G
3
G
—张网,共3张网络。网络复
杂性相对较小,且有利于后续4
G
共建共享推进。
180
电联
G
频
M
频
站点
G
/5
G
电
4
G
电联
Changjiang Information & Communications
⑷网络性能:对于电联现网4
G
网络来说,因为2.1
G
频
谱带宽20
M
保持不变,网络性能基本保持不变。对于5
G
网
络性能来说,因受
5G
终端仅支持
20M
频谱的因素,目前,
5G
用户_到的网络性能没有影响,但随着后续
5G
终端对
2.1G
更高带宽的支持,用户体验的5
G
网络性能仍是20
M
频谱资
源的质量水平,网络性能不会提升。
(5)
现网资源利旧:现网
2.1GRRU
全部支持开通
20M
频
率的
5GNR,
可对现网硬件设备进行部门利旧,现网资源利旧
相对较高。
马帅等:青海5G共建共享2.1G频率策略研宄
网络的网络性能。通过一次性部署40
M
动态频谱,可有效较
少后续频率操作,减少相应的优化、维护操作。
(2)当2.1
G
频率的
LTE
作为4
G
网络补热,而且使用2.1
G
频率站点较少的地区,建议采用方案1或方案2。
① 当2.1
GNR
可以形成区域连续部署时,建议采用方案
1。 40
M
动态频谱共享可以提供更好的4
G
/5
G
网络容量和速
率,提高用户感知。
② 当2.1
GNR
无法形成区域连续部署时,建议采用方案
2。 双方各留出10
M
用于
LTE
的承载频率,可保证现网
LTE
用户感知,同时,双方合共20
M
频率用于2.1
G
NR
部署,又可
以保障5
G
网络的用户感知。
③ 当2.1
G
频率的
LTE
作为4
G
网络基础覆盖,建议采用
方案3。此时,可大量利旧联通和电信双方现网的站址等资
源,快速建成20
M
2.1
GNR
网络,同时,通过2.1
GLTE
共享推
进,可加大4
G
网络基础覆盖。
综合考虑分析,青海由于地广人稀,人口呈现聚集状态,
在州市、县城边缘区域,人口相对较少,具有天然的隔离带,可
实现区域连续部署。同时考虑到青海联通与青海电信2.1
G
频
率的
LTE
均为4
G
网络补热,2.1
G
频率的
LTE
与2.1
GNR
均
需保留,推荐采用方案1。
3青海5
G
共建共享2.1
G
频率策略方案建议
综合上述分析,
3
种方案的频谱使用效率、网络性能及网
络复杂性等方面总结如表1所示。
基于上述分析,同时考虑
2.1GNR
部署策略、产业成熟度、
维护和优化的复杂度等,5
G
共建共享2.1
G
频率策略方案建议
如下:
(1)
当
2.1G
频率的
LTE
作为
4G
网络补热,而且使用
2.1G
频率站点较多的地区,建议采用方案
1
。通过区域性部署
40M
动态频谱共享开通5
G
网络,可保障较好的网络性能及用户感
知。同时,对于
2.1G
频率的
4G
网络影响较小,甚至会提升
4G
表1 2.1
G
频率策略方案对比
2.1
G
频串策病方案
分析
JJ
案
i
2.1
G
频率4
G
网络斡量提汁
,
5
G
网络速率史岛
一姐到位.換作次她少
JM
2
2
.IG
频率4
G
网络容*减少半.
5
G
网络性能为20
M
畓宽性能
随着网络演进
,W
,?多次操作
复杂
蚀3
网络性能
频率操作
M
2.1
G
频率4
G
网络性能不变,
5
G
阀络性能为20
M
带宽性能
齟着网络演进,砑多次操作
简争
较低
LTE
络犮杂忡
较
E
ft
频谱使用效率
条件限制
较低
11
G
频宰.
LIE
域连续部1,否则十沈过火;2.1
G
NR
轻钱仍谣同时保留
与 2.1
GNR
边畀
K
域耑设
M
频率码离
2.1
G
频率
LTE
为4
G
基础覆盖层
沄维/优化
操作
4
G/SG
网络均痛屯联双方紧密阱同
4
G
网络电联各白运普,
5
G
N
络需双方紧密协
N
4
G/SG
网络均需电联双方紧密协同
4结语
本文首先从青海联通与青海电信的2.1
G
频谱现状、通信
标准等影响2.1
G
频率策略的因素进行分析,其次对5
G
共建
共享2.1
G
频率策略不同方案进行深入研宄,提出不同场景下
的建议。最后,根据青海省实际情况,提出青海2.1
G
频率策略
建议,供后续5
G
共建共享网络规划建设参考
e
参考文献:
[1]
NR
Packet
Data
Convergence
Protocol
(
PDCP
)
specifica
方案研宄[
J
].邮电设计技术》2020(06):11-16.
[6]
Evolved
Universal
Terrestxial
Radio
Access
(
E
-
UTRA
)
and
NR
.
Multi
-
connectivity
. 3
GPP
TS
37.340[
S
/
OL
]. 2020.
[7] 多运营商共享5
G
网络技术方案研究与难点分析[
J
],刘
亚■光通信研宄.2019(04).
[8] 5
G
无线网络与城市规划结合分析[
J
].张贵友.智库时代.
2018(48).
[9] 曹广山,马丹,李凤花,马广辉,王森林.2.1和3,5
GHz
频段
在5
G
网络中的应用建议[
J
].邮电设计技术,2020(06): 6-10.
[10]
Requiiemmt
8£
brev
(^
edlJrRA
(
E
-
UrRA
)
and
evolvedUIRAN
tion
. 3
GPPTS
38.323[
S
/
OL
]. 2020.
[2]
(
E
-
UTOAN
)
(Release
7). 3
GPP
TR
25.913[
S
/
OL
]. 2020.
丛林.中国联通长春市分公司4
G
业务营销渠道建设策略
[11]
E-UTRA
Requirements
for
Support
of
Radio
Resource
Man
-
研究
CD
].
吉林大学
,2014.
P
]张涛,贺琳,李福昌.5
G
无线网共享建设方案
m
.邮电设计
技术,2020(03):5-9.
[4] 4
G
和5
G
融合网络部署架构研究[
J
].刘德全,陈安华.电
信工程技术与标准化.2018(05).
[5] 龙青良,田元兵,李菲.5
G
共建共享
NSA
向
SA
演进技术
agem
如
t
(Release
8). 3
GPP
TS
36.133[
S
/
OL
]. 2020.
[12]
EUTRA
Layer
2
-Measurements
(Release
8). 3
GPP
TS
36.133[
S
/
OL
]. 2020.
[13] 5
GNR
标准.
DAHLMANE
,
PARKVALLS
,
SKOLDJ
,朱怀
松,王剑,刘阳,译.机械工业出版社.2018.
181
2024年4月11日发(作者:操妍晨)
^
mmmm
2021年第05期
(总第221期)
青海5
G
共建共享2.1
G
频率策略研宄
满百鑫,马帅,张晓红,韩红梅,欧严櫻子
(中国联合网络通信有限公司青海省分公司,青海西宁810000)
摘要:为解决2.1
GNR
5
G
网络部署中面临的2.1
G
频率策略问题,文章首先对青海联通与青海电信的2.1
G
频谱现状进
行分析,其次从通信标准、产业链等影响2.1
G
频率策略的因素进行分析。最后对5
G
共建共享2.1
G
频率策略不同方案
进行深入研究,提出不同场景下的建议,供后续5
G
共建共享网络规划建设参考。
关键词:5
G
共享;2.1
GNR
;频率策略
中图分类号:
TN
929.5 文献标识码:
A
文章编号= 2096-9759(2021 )05-0179-03
Research on the Strategy of 5G Co-construction and Sharing 2.1G Frequency in Qinghai Province
Ma Shuai, Man Baixin, Zhang Xiaohong, Han Hongmei, Ou Yan Yingzi
(Qinghai
Branch
of
China
United
Network
Communication
Co
.,
Ltd
,
Xining
810000,
Qinghai
)
Abstract: In
order
to
solve
the
problem
of
2.1
g
frequency
strategy
in
2.
lg
NR
5
g
network
deployment
.
First
of
all
,
this
paper
analyzes
the
current
situation
of
2.1
g
jfrequency
spectrum
of
Qinghai
Unicom
and
Qinghai
Telecom
,
and
then
analyzes
the
factors
influencing
the
2.1
g
frequency
strategy
from
the
communication
standards
,
industrial
chain
and
other
factors
.
Finally
,
this
paper
makes
an
in-depth
study
on
different
solutions
of
5
g
co
construction
and
sharing
2.1
g
frequency
strategy
,
and
puts
forward
suggestions
under
different
scenarios
,
which
can
be
used
as
a
reference
for
fiiture
5
g
co
construction
and
sharing
network
planning
and
construction
.
Keywords:
5
G
share
; 2.1
GNR
;
frequency
strategy
〇引言
2019年9月9日,中国联通和中国电信签署合作协议,双
方在全国范围内共同建设一张5
G
网络。一年多时间,双方合
力加速推进5
G
网络建设部署,至今,已建成全球最大的一张5
G
共建共享网络。中国联通和中国电信合作共享200
M
3.5
G
频
率带宽用于5
G
网络建设,但3.5
G
频率的5
G
设备存在覆盖范
围小、穿透性弱、功耗大等缺点,若要建成与4
G
网络同等覆盖
的5
G
网络,则需要投入海量的建设与运营成本。随着国际标
准组织 3
GPP
对 5
GR
16 标准冻结,700
MHz
、800
MHz
、900
MHz
、
2.1
GHz
等均纳入5
G
网络频率,5
G
网络的频率使用范围更为
广泛,也为运营商部署5
G
网络提供了更多的频率选择。
目前,从国际标准及产业链发展情况来看,2.1
G
频率的5
G
设备、终端等产业链相比800
MHz
、900
MHz
的产业链更加成熟,
2.1
G
频谱将成为中国賴和中国电信部署5
G
网络的重要选择。
青海位于我国西北地区,地广人稀,2.1
G
频率的5
G
设备
可带来更广的覆盖范围,为青海联通和青海电信部署5
G
网络
提供了更好的选择。在当前阶段如何使用2.1
G
频率策略部署
5
G
网络已成为公众关注的焦点。本文将结合青海实际,对青
海5
G
共建共享中2.1
G
频率策略进行分析与研究。
1影响2.1
G
频率策略的因素分析
1.1青海省联通与电信2.1
G
频谱现状
目前,青海电信在2.1
G
频谱共有20
M
带宽,主要为
2110
MHz
-2130
MHz
,用于4
G
网络的补热以及室内覆盖。青海
联通在2.1
G
频谱共有25
M
带宽,主要为2130
MHz
-2155
MHz
,
其中:2135
MHz
-2155
MHz
频段主要用于4
G
网络的补热和室
内覆盖,2130
MHz
-2135
MHz
为联通3
G
UMTS
的主力覆盖频
段。青海省联通与电信2.1
G
频谱现状如图1所示。
下行■
2110 21)0 213
S
Z
1
SS
2170
1920 1940 1945 196
S
1980
图1青海联通与青海电信2.1
G
频谱现状
从青海联通与青海电信的频谱现状分析,电联5
G
共建共
享可合用45
M
2.1
G
频谱带宽,若要使用2.1
G
频率部署到5
G
网络上,双方将面临2.1
GLTE
使用频率的腾退以及联通
UMTS
的频率重耕问题。同时,青海联通与青海电信的2.1
G
频率作为
LTE
的补热,在部署2.1
G
NR
5
G
网络时,既要保证
5
G
网络速率,又要保证4
G
网络的容量及用户感知,将面临着
4
G
/5
G
网络协同的严重挑战。
1_2通信标准现状
国际标准组织3
GPP
早在2020年4月发布的
G
30版本
中,新增支持2.1
G
频率25/30/40
MHZ
带宽。2020年7月,随
着
R
16标准的冻结,进一步促进5
G
走向各产业,形成新的生
态格局。5
G
R
16标准中对
SA
进行了完善,并对
eMBB
能力
提升,增加了对于2.1
GHz
40/50
M
大带宽、700
MHz
30
M
带宽
的支持。
R
16标准的冻结为中国联通和中国电信5
G
共建共
享工作进一步奠定了基础,为5
G
网络建设带来更大的变革。
1.3产业链成熟度分析
自5
G
发展以来,中国联通和中国电信一直致力于5
G
产
业链生态圈发展,为适配网络、终端发展,2.1
G
芯片及终端产
业链在加速部署。从5
G
终端发展分析,2019年底,5
G
终端己
陆续硬件支持2*20
M
2.1
GNR
, 2020年2.1
G
芯片及终端产业
链发展进一步加速,在上半年,主设备厂家硬件已陆续支持
2*50
M
2.1
G
NR
,受限于2.1
G
NR
商用牌照未定,商用软件版
本目前均未开放。预计2020年底,5
G
终端将支持2*50
M
2.1
G
收稿曰期:2021-04-20
作者简介:满百鑫(1974-),男,硕士,青海西宁人,毕业于兰州交通大学,现就职于中国联合网络通信有限公司青海省分公司,研宄方向为4
G
网络、5
G
网络以及基础网络资源共建共享;马帅(1994-),男,硕士,河南沈丘人,毕业于哈尔滨理工大学,现就职于中国联合网络通信有限
公司青海省分公司,研宄方向为4
G
/5
G
网络共建共享。
179
Changjiang Information & Communications
NR
.
从5
G
芯片发展分析,2020年,各主流芯片厂商第二代芯
片己陆续支持2.1
G
NR
以及
DSS
功能,如:华为
Kirin
990
(7
nm
)、
Kirin
820 (7
nm
)、高通
SDX
55 (7
nm)、Snapdragon
765/765
G
(7
nm
)、联发科
Dimensity
1000(7
mn
)等芯片均已支
持
DSS
功能。
2青海5
G
共建共享2.1
G
频率策略方案
设计2.1
G
频率策略方案时,应充分考虑
LTE
网络用户感
知与5
G
网络质量的协同,能在保证现网用户感知的同时,平
滑演进到2.1
GNR
部署。但不可避免的,青海电信与青海联
通将涉及到4
G
网络2.1
G
频率重耕到5
G
网络的问题,因此,
本文从频谱使用效率、网络复杂性、频率操作、网络性能等方
面分析2.1
G
频率策略的3种可选方案,如图2所示。
方案1: 40
M
动态频谱共享方案。青海联通将
UMTS
的
5
M
重耕到2150
MHz
-2155
MHz
频段上,青海联通与青海电信
利用2110
MHz
-2150
MHz
连续的40
M
频谱开通动态频谱共享
(
DSS
)技术,4
G
/5
G
网络动态调整2.1
G
频谱使用。
方案2:各腾退10
M
频谱方案。青海联通将
UMTS
的5
M
重耕到2150
MHz
-2155
MHz
频段上,青海电信与青海联通各腾
退10
M
频率资源,利用2120
MHz
-2140
MHz
共20
M
频谱部署
5
G
网络。
方案3:利旧现网20
M
频谱方案。青海联通
UMTS
的5
M
频率资源保持不变,利用一方的20
MHz
开5
G
NR
网络,另一
方的20
MHz
开4
G
共享,实现2.1
G
4
G
/5
G
网络各一张网。
图2青海联通与青海电信2.1
G
频率策略方案
2.1 40
M
动态频谱共享方案
40
M
动态频谱共享方案见图2方案1,该方案的分析如下。
⑴频谱使用效率:该方案采用4
G
/5
G
动态调整使用2.1
G
频谱资源。无论是5
G
建网初期5
G
用户流量较小的场景,还
是5
G
发展中期、后期4
G
用户流量逐渐下降的场景,通过动态
频谱共享,可以为4
G
/5
G
网络用户分配合适的频谱资源,对
2.1
G
频谱的使用效率均能最大化使用。
(2) 频率操作:青海联通与青海电信都不需要对4
G
2.1
G
频率进行腾退,4
G
/5
G
共用2.1
G
频率。该方案属于阶段
性最终方案,在4
G
退网前可长期保持,减少后续的频率重耕
操作。青海联通需要进行2.1
G
频率翻频操作,把
UMTS
的
5
M
重耕到2150-2155这5
M
频段上。
(3) 网络复杂性:该方案通过在2.1
NR
设备上实现4
共模,可有效整合青海电信与青海联通的站址资源,实现4
G
2.1
G
同一张网、5
G
同一张网。但由于青海联通利用3
G
网络
承载语音功能,故仍需保留一张3
G
网络。网络复杂性相对比
较简单。
(4) 网络性能:由于2.1
G
频谱带宽扩为40
M
,无论是
还是5
G
网络,均享用40
M
2.1
G
频谱带宽资源,故网络容量相
比原先的20
M
频谱资源更大,网络速率也会更髙。对于现网
马帅等:青海5G共建共享2.1G频率策略研宄
4
G
网络来说,网络性能也会有所增加。目前,对于5
G
网络性
能来说,因受5
G
终端仅支持20
M
频谱的因素,故用户体验到
的网络性能仍是20
M
频谱资源的质量水平。随着后续5
G
终
端对2.1
G
更高带宽的支持,用户体验的5
G
网络性能也会更
高。
(5)现网资源利旧:现网2.1
G
RRU
硬件不支持开通40
M
频率的5
G
NR
,需要对这部分设备进行更换、升级,现网资源
利旧相对较少。
2.2各腾退10
M
频谱方案
各腾退10
M
频谱方案见图2方案2,该方案的分析如下。
(1)频谱使用效率:该方案利用青海联通与青海电信各自
腾退的10
M
频谱资源,合共20
M
频谱用于5
G
NR
部署。在
5
G
建网初期5
G
用户流量较小的场景下,对于20
M
5
G
网络
的频谱资源会形成浪费,频谱使用效率极低。在5
G
发展中期、
后期4
G
用户流量逐渐下降甚至大幅度下降的场景下,电联双
方用户对于各自剩余的10
M
4
G
网络的频谱资源会形成浪费,
频谱使用效率降低。
⑵频率操作:青海联通与青海电信都需要对
4G
网络
2.1G
频率进行腾退,青海联通需要进行2.1
G
频率翻频操作,把
UMTS
的
5M
重耕到
2150-2155
这
5M
频段上。同时,由于该
方案仅属于阶段性过渡方案,后续随着4
G
流量的下降,可能
要进行多次2.1
G
频率腾退或重耕操作。
(3) 网络复杂性:该方案会形成电信2.1
G
4
G
—张网、
5
GNR
—张网、联通2.1
G
4
G
—张网及联通2.1
G
3
G
—张网,
共4张网络。网络复杂性大幅度上升,给后续网络优化、维护、
运营带来极大的困难。而且,电联双方的2.1
G
4
G
网络频段不
连续,不利于后续4
G
共建共享推进。
(4) 网络性能:对于电联现网4
G
网络来说,因为2.1
谱带宽从20
M
下降到10
M
,网络性能可能会有所降低。对于
5
G
网络性能来说,因受5
G
终端仅支持20
M
频谱的因素,目
前,5
G
用户体验到的网络性能没有影响,但随着后续5
G
终端
对2.1
G
更高带宽的支持,用户体验的5
G
网络性能仍是20
M
频谱资源的质量水平,网络性能不会提升。
(5) 现网资源利旧:现网2.1
GRRU
全部支持开通20
率的5
GNR
,可对现网硬件设备进行部门利旧,现网资源利旧
相对较高。
2.3利旧现网20
M
频谱方案
利旧现网20
M
频谱方案见图2方案3,该方案的分析如下。
(1) 频谱使用效率:该方案利用青海联通与青海电信一方
的
20M
频谱用于
5GNR
部署,另一方的
20M
频谱用于
4G
共
享
。在
5G
建网初期
5G
用户流量较小的场景下,对于
20M5G
网络的频谱资源会形成浪费,频谱使用效率极低。在5
G
发展
中期、后期4
G
用户流量逐渐下降甚至大幅度下降的场景下,
电联双方用户对于
20M4G
网络的频谱资源会形成浪费,频谱
使用效率降低。
(2) 频率操作:青海联通无需进行2.1
G
频率翻频操作,
联双方可在现有频率策略上直接开通4
G
共享与升级5
GNR
,
便于打造2.1
G
频率4
G
—张网。同时,由于该方案仅属于阶
段性过渡方案,后续随着4
G
流量的下降,可能要进行多次2.1
G
频率腾退或重耕操作。
(3) 网络复杂性:该方案会形成电联2.1
G
4
G
—张网、
5
GNR
—张网及联通2.1
G
3
G
—张网,共3张网络。网络复
杂性相对较小,且有利于后续4
G
共建共享推进。
180
电联
G
频
M
频
站点
G
/5
G
电
4
G
电联
Changjiang Information & Communications
⑷网络性能:对于电联现网4
G
网络来说,因为2.1
G
频
谱带宽20
M
保持不变,网络性能基本保持不变。对于5
G
网
络性能来说,因受
5G
终端仅支持
20M
频谱的因素,目前,
5G
用户_到的网络性能没有影响,但随着后续
5G
终端对
2.1G
更高带宽的支持,用户体验的5
G
网络性能仍是20
M
频谱资
源的质量水平,网络性能不会提升。
(5)
现网资源利旧:现网
2.1GRRU
全部支持开通
20M
频
率的
5GNR,
可对现网硬件设备进行部门利旧,现网资源利旧
相对较高。
马帅等:青海5G共建共享2.1G频率策略研宄
网络的网络性能。通过一次性部署40
M
动态频谱,可有效较
少后续频率操作,减少相应的优化、维护操作。
(2)当2.1
G
频率的
LTE
作为4
G
网络补热,而且使用2.1
G
频率站点较少的地区,建议采用方案1或方案2。
① 当2.1
GNR
可以形成区域连续部署时,建议采用方案
1。 40
M
动态频谱共享可以提供更好的4
G
/5
G
网络容量和速
率,提高用户感知。
② 当2.1
GNR
无法形成区域连续部署时,建议采用方案
2。 双方各留出10
M
用于
LTE
的承载频率,可保证现网
LTE
用户感知,同时,双方合共20
M
频率用于2.1
G
NR
部署,又可
以保障5
G
网络的用户感知。
③ 当2.1
G
频率的
LTE
作为4
G
网络基础覆盖,建议采用
方案3。此时,可大量利旧联通和电信双方现网的站址等资
源,快速建成20
M
2.1
GNR
网络,同时,通过2.1
GLTE
共享推
进,可加大4
G
网络基础覆盖。
综合考虑分析,青海由于地广人稀,人口呈现聚集状态,
在州市、县城边缘区域,人口相对较少,具有天然的隔离带,可
实现区域连续部署。同时考虑到青海联通与青海电信2.1
G
频
率的
LTE
均为4
G
网络补热,2.1
G
频率的
LTE
与2.1
GNR
均
需保留,推荐采用方案1。
3青海5
G
共建共享2.1
G
频率策略方案建议
综合上述分析,
3
种方案的频谱使用效率、网络性能及网
络复杂性等方面总结如表1所示。
基于上述分析,同时考虑
2.1GNR
部署策略、产业成熟度、
维护和优化的复杂度等,5
G
共建共享2.1
G
频率策略方案建议
如下:
(1)
当
2.1G
频率的
LTE
作为
4G
网络补热,而且使用
2.1G
频率站点较多的地区,建议采用方案
1
。通过区域性部署
40M
动态频谱共享开通5
G
网络,可保障较好的网络性能及用户感
知。同时,对于
2.1G
频率的
4G
网络影响较小,甚至会提升
4G
表1 2.1
G
频率策略方案对比
2.1
G
频串策病方案
分析
JJ
案
i
2.1
G
频率4
G
网络斡量提汁
,
5
G
网络速率史岛
一姐到位.換作次她少
JM
2
2
.IG
频率4
G
网络容*减少半.
5
G
网络性能为20
M
畓宽性能
随着网络演进
,W
,?多次操作
复杂
蚀3
网络性能
频率操作
M
2.1
G
频率4
G
网络性能不变,
5
G
阀络性能为20
M
带宽性能
齟着网络演进,砑多次操作
简争
较低
LTE
络犮杂忡
较
E
ft
频谱使用效率
条件限制
较低
11
G
频宰.
LIE
域连续部1,否则十沈过火;2.1
G
NR
轻钱仍谣同时保留
与 2.1
GNR
边畀
K
域耑设
M
频率码离
2.1
G
频率
LTE
为4
G
基础覆盖层
沄维/优化
操作
4
G/SG
网络均痛屯联双方紧密阱同
4
G
网络电联各白运普,
5
G
N
络需双方紧密协
N
4
G/SG
网络均需电联双方紧密协同
4结语
本文首先从青海联通与青海电信的2.1
G
频谱现状、通信
标准等影响2.1
G
频率策略的因素进行分析,其次对5
G
共建
共享2.1
G
频率策略不同方案进行深入研宄,提出不同场景下
的建议。最后,根据青海省实际情况,提出青海2.1
G
频率策略
建议,供后续5
G
共建共享网络规划建设参考
e
参考文献:
[1]
NR
Packet
Data
Convergence
Protocol
(
PDCP
)
specifica
方案研宄[
J
].邮电设计技术》2020(06):11-16.
[6]
Evolved
Universal
Terrestxial
Radio
Access
(
E
-
UTRA
)
and
NR
.
Multi
-
connectivity
. 3
GPP
TS
37.340[
S
/
OL
]. 2020.
[7] 多运营商共享5
G
网络技术方案研究与难点分析[
J
],刘
亚■光通信研宄.2019(04).
[8] 5
G
无线网络与城市规划结合分析[
J
].张贵友.智库时代.
2018(48).
[9] 曹广山,马丹,李凤花,马广辉,王森林.2.1和3,5
GHz
频段
在5
G
网络中的应用建议[
J
].邮电设计技术,2020(06): 6-10.
[10]
Requiiemmt
8£
brev
(^
edlJrRA
(
E
-
UrRA
)
and
evolvedUIRAN
tion
. 3
GPPTS
38.323[
S
/
OL
]. 2020.
[2]
(
E
-
UTOAN
)
(Release
7). 3
GPP
TR
25.913[
S
/
OL
]. 2020.
丛林.中国联通长春市分公司4
G
业务营销渠道建设策略
[11]
E-UTRA
Requirements
for
Support
of
Radio
Resource
Man
-
研究
CD
].
吉林大学
,2014.
P
]张涛,贺琳,李福昌.5
G
无线网共享建设方案
m
.邮电设计
技术,2020(03):5-9.
[4] 4
G
和5
G
融合网络部署架构研究[
J
].刘德全,陈安华.电
信工程技术与标准化.2018(05).
[5] 龙青良,田元兵,李菲.5
G
共建共享
NSA
向
SA
演进技术
agem
如
t
(Release
8). 3
GPP
TS
36.133[
S
/
OL
]. 2020.
[12]
EUTRA
Layer
2
-Measurements
(Release
8). 3
GPP
TS
36.133[
S
/
OL
]. 2020.
[13] 5
GNR
标准.
DAHLMANE
,
PARKVALLS
,
SKOLDJ
,朱怀
松,王剑,刘阳,译.机械工业出版社.2018.
181