GSM/TD-SCDMA退频策略研究

谢宁，尧文彬，陈勇辉，罗晓明

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

GSM/TD-SCDMA退频策略研究

谢宁，尧文彬，陈勇辉，罗晓明

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

本文结合业务预测、数据分析等手段，计算GSM、TD-SCDMA未来5年可清退的频率资源，根据频段特点编制计算方法，制定相应的退频演进策略。

GSM；TD-SCDMA；退频； LTE演进

1 概述

随着中国移动4G工程的不断建设，TD-LTE网络继续保持高速发展的趋势。目前，全国已建成TD-LTE基站超过百万，发展4G用户接近2亿，4G网络逐渐完善，用户感知不断提升，预计未来2G/3G用户将加速向4G迁移，GSM和TD-SCDMA两张网络会出现大量的空闲载频资源。如何更有效的利用这些频率资源，弥补TD-LTE的技术缺陷，保持对竞争对手的适度领先优势，是未来需要重点关注的问题。

本文结合业务预测、数据分析等手段，根据GSM/ TD-SCDMA的频段特点编制退频思路和计算方法，并以G省为例，对GSM/TD-SCDMA未来5年可清退的频率资源进行分析，制定相应的退频演进策略。

2 退频思路分析

2.1GSM退频思路分析

本文根据GSM频段特点，提出两种GSM退频思路。第一种是根据GSM业务发展趋势制定退频时间点，在保障2G用户话音业务质量的基础上，结合业务下降后空闲载波的数量制定退频策略，选择合适的时间点向FDDLTE演进；二是以FDD-LTE牌照发放时间作为退频时间点。如果牌照发放时空闲的频率资源不能满足退频要求，则需要通过提升网络利用率、频率复用度或者开启半速率等方法压缩频率占用资源，会牺牲话音质量。

由于900 MHz和1 800 MHz频段特点迥异，为全面考虑各种退频方案的可能性，本文在两条研究思路的基础 上，分别研究两种退频顺序及其优劣。

退频顺序1：在初期根据业务发展情况先退900 MHz频段，利用1 800 MHz丰富的频率资源承载2G业务；在退频后期，900 MHz保留一层薄覆盖网络，作为话音业务的基础保障网络，1 800 MHz逐步退频并实现退网。此种退频顺序可弥补TD-LTE在农村广度覆盖和城区深度覆盖上的劣势，提升4G网络质量。但考虑到DCS1800站址资源不够丰富，且覆盖能力不如900 MHz，可能会造成2G覆盖空洞。

退频顺序2：先退1 800 MHz频段，引导业务向900 MHz频段迁移。在1 800 MHz完成退频后，再逐步实现900 MHz退频，并保留5 Mbit/s作为话音业务的基本保障网络。此种退频顺序可迅速腾挪较多频谱资源用于FDD-LTE，且1 800 MHz具备国际漫游的优势。但城区深度覆盖及农村广度覆盖无法解决。

2.2TD-SCDMA退频思路分析

TD-SCDMA目前的频谱资源包括F频段（1 905～1 920 MHz）和A频段（2 010～2 015 MHz）。其中A频段是TD-SCDMA的主要承载频段，F频段主要在业务量需求较大的地市使用。由于大部分地市对F频段使用频点相对较少，因此在TD-SCDMA退频时首先清退F频段，等F频段完全退频后，再清退A频段。

以G省为例，目前TD-SCDMA现网主要配置R4载波承载话音业务、HSDPA载波承载数据业务。当TD-SCDMA的业务量下降时，考虑数据业务优先由4G网络承载，先清退HSDPA载频，保留R4载频承载业务和保障覆盖。随着业务进一步下降，再清退R4载频。本文将分别分析现网中两类载波的需求，再根据总载波需求制定退频方案。

3 退频计算方法

3.1GSM退频计算方法

GSM退频计算方法如图1所示，是以2G现网话务量、数据流量、载波配置、业务预测等信息作为输入，以Erl B表换算、PDCH速率等效为计算方法，输出现网载波需求，制定退频方案。

图1　GSM退频计算方法示意图

话务量等效方法：查Erl B表得到小区话务量对应信道数，由信道数换算为载波。根据2G现网统计，平均每载波配置的业务信道数为7个，则支撑话音业务需要的载波数=信道数/7。

数据流量等效方法：根据2G现网统计，GSM单信道承载速率约为13 kbit/s，用小区忙时速率除以13 kbit/s得到支撑信道数，由信道数/7得到载波数。

将2G话音、数据业务分别占用的载波资源相加得到业务占用的总载波资源，结合GSM频谱复用度就可以得到GSM可退频的频率资源。

3.2TD-SCDMA退频计算方法

TD-SCDMA退频计算方法如图2所示，是在TD-SCDMA载波扩容计算方法的基础上变形得到。该方法结合无线资源利用率，由业务量需求推出载波配置需求，再根据频率占用情况制定退频方案。

根据公式，载波需求=BRU占用数/无线资源利用率/单载波支持BRU数。

公式中，无线资源利用率=载频业务允许占用的BRU数/（载波可用BRU总数×K）；K值为保证一定的网络质量前提下（GoS=2%），系统承载能力与系统可用信道数的比值。本文取值为75%。

分别求出R4、HSDPA载波需求后，再结合TDSCDMA 频谱资源，制定TD-SCDMA退频退网策略。

4 G省退频分析

本文以G省为例，首先分析GSM/TDSCDMA的网络现状，再结合退频思路和退频计算方法，输出十三五规划期GSM/TD-SCDMA的退频策略。

4.1GSM现网分析

截止到2015年6月，G省的2G用户数、话音及数据业务从同比和环比呈现下降趋势。无线利用率发展趋势平缓。全省2G话音质量为95.58%，高于竞争对手，高质差和高干扰小区比例保持稳定。

图2　TD-SCDMA退频计算方法示意图

在载波占用方面，目前城区内一类、二类地市网络负担较重，10载波以上配置的小区占比依然较高。三类地市小区的载波配置明显低于一类、二类地市，退频潜力相对较大。城区外高载波配置的小区比城区内明显减少。但由于城区外站点覆盖面积大，吸收话务量多，其单小区的载波配置与城区内相比有所下降，但区分度不明显。

4.2GSM退频计算结果分析

根据G省2G现网实际情况，本文采用第一种退频思路，即以业务发展趋势为主线，结合两种退频顺序分析未来5年GSM的退频策略。

退频顺序1：先退900 MHz。在规划期初期优先清退900 MHz频段，2018年可完成900 MHz大部分频率的清退，只保留5 MHz保障基本的话音业务需求。1800MHz频段在2016、2017年暂不退频，作为2G业务的主要支撑网络；2018年后随着业务的减少逐步退频，预计在2020年可实现1 800 MHz的退网。

退频顺序2：先退1 800 MHz。在规划初期优先清退1 800 MHz频段， 2016年由于2G业务量较大暂不退频，到2018年可实现1 800 MHz的退网。之后开始900 MHz的清退，预计到2020年可实现退频15 MHz，保留5 MHz作为2 G话音基础覆盖网络。

在退频计算过程中，只有当剩余载波资源可以满足95%以上小区的业务需求时才可以退频。

4.3TD-SCDMA现网分析

目前G省TD-SCDMA网络用户、话音业务、数据业务环比开始下降，在使用部分临时、租赁载波的情况下网络压力不大。结合未来业务、终端发展策略以及4G网络的完善，TD-SCDMA网络负荷预计将逐步下降。同时，TD-SCDMA网络最差小区比例、小区退服率等指标均较优；TD-SCDMA网络利用率整体比较稳定，高拥塞小区比例近期有所下降。

表1　先退900MHz时G省退频策略

表2　先退1 800 MHz时G省退频策略

表3　G省TD-SCDMA退频策略　

在TD-SCDMA现网载波资源占用方面，本文分R4载波和HSDPA载波两个维度统计。根据对R4载波的统计，配置1个R4载波的小区在一二三类地市均超过近70%，大于3个R4载波配置的占比极低；根据对HSDPA载波的统计，一类地市配置4个以上HSDPA载频的占比远高于二类、三类地市，相反，配置1～2个载频的小区在三类地市在占比远高于与一二类地市，符合现网话务及资源利用分配情况。

4.4TD-SCDMA退频计算结果分析

G省TD-SCDMA退频方案如表3所示。计算结果显示，在2016年一类地市城区内仍有对F频段的需求，需要全部A频段资源和F频段一个频点承载业务；二类、三类地市在2016年需要的载频资源相对较少，可实现F频段的退频。

随着2017年TD-SCDMA业务大幅下降，全部地市最多需要A频段5 MHz来承载业务，预计到2018年底TD-SCDMA网络将实现退网。

在退频计算过程中，只有当TDSCDMA剩余载波资源可以满足95%以上小区的业务需求时才可以退频。

5 小结

本文主要介绍了GSM和TD-SCDMA的退频思路和计算方法，并以G省为例详细展示了退频方案的编制过程，分别介绍了GSM和TD-SCDMA的退频计算方法。该方法根据现网小区话务量和数据流量，结合业务预测分析，计算业务占用的载波，输出规划期内每年的空闲载波资源，为退频方案的编制提供依据。

［1］ 王映民，孙韶辉. TD-LTE技术原理与系统设计［M］. 北京：人民邮电出版社

GSM/TD-SCDMA frequency band return strategy research

XIE Ning， YAO Wen-bin， CHEN Yong-hui， LUO Xiao-ming
（China Mobile Group Design Institute Co.， Ltd.， Beijing 100080， China）

This paper provides an estimate on the possible carrier frequencies to become available over the next 5 years. Then based on the estimation and the characteristics of those carrier frequencies， a strategy is proposed to gradually withdraw the carrier frequencies from the GSM and TD-SCDMA network.

GSM； TD-SCDMA； frequency band return； LTE evolution

TN929.5

A

1008-5599（2016）09-0067-04

2015-12-25