2G/3G网络减频减容思路的探讨

叶新斌+段飞+罗哲

【摘 要】在4G网络快速发展背景下，为了更好地应对全球2G网络停用的趋势，通过对2G/3G网络减频减容的背景、频率演进进行分析，得出中国联通2G/3G减频减容的方法和后评估办法，为移动网络演进及无线频率使用提供指引。

【关键词】2G清频退网 减频 减容 后评估

1 引言

2014年至2016年，全球主流运营商2G/3G用户占比持续降低，其中亚太地区的2G用户减少27%，3G用户减少7%；西欧地区2G用户减少60%以上，3G用户减少了18%。与此同时，全球4G产业链日趋完善，商用进度加快推动了4G用户终端占比持续提升，国际主流运营商从2009年起陆续停止了对2G投资，并相继关闭2G网络。根据行业分析预测，2G网络将于2020年左右在全球范围内全面停用。亚太和西欧地区2G/3G/4G用户规模如图1所示。

从中国联通目前2G/3G/4G多网运营角度分析，在现网仍存在大量2G用户和终端的背景下，建议采取精简网络、重耕频率、大力推进用户签转的方式，对2G/3G进行“瘦身”减频，从而有效降低运营成本，这是网络演进的未来趋势。

2 网络演进

2.1 2G/3G的选择

中国联通现网正处于2G/3G/4G多网运营的模式，这种现状带来了一些问题：1）同时存在多个厂家、多个系统和多套设备，结构冗余且能效低下；2）2G老旧设备多，能耗压力较大，不利于节能减排；3）网络结构复杂，增加了维护和优化难度，对企业运营成本形成严重负担。因此在减频过程中，如何平衡2G/3G频率的使用将是一个重要课题，思考角度如下：

（1）從所承载业务的角度看，全球趋势显示数据业务是未来给运营商带来增量增收的根本所在，语音业务虽然存量较大，但总体上是稳中有降，且收入会随着时间的推移逐步下降，语音业务需求不会成为未来的焦点。2G网络在现在和未来的数据业务竞争中不具备优势，3G具有同时满足数据与话音业务的能力，若在2G和3G中选择清退一张网络，3G无疑会被优先保留。

（2）从所承载用户的角度分析，中国联通当前3G/4G出账用户有超过50%的语音业务均承载在3G网络上，这些用户属于中国联通的优质用户，而承载在2G网络上的基本为低端用户。从优先保证高端优质用户的高质量语音业务感知考虑，2G与3G中无疑要优先选择保留3G。

（3）从终端趋势的角度，随着国内纯2G终端出货量不断降低、物联网模块向NB等技术转变、全网通手机的出现，2G手机占比逐渐降低。有数据显示，截至2016年11月，纯2G手机出货量占比已降至不足6%，4G手机出货量中全网通手机占比71.5%。故从网络制式本身的技术优势角度看，优先清退2G网络是必然选择。国内手机具体出货量如图2所示。

2.2 频率演进

中国联通目前2G/3G/4G主要使用频段为：2G（900 MHz）仅有6 MHz，且城市区域干扰较大；2G（1800 MHz）使用10 MHz，4G（1800 MHz）使用20 MHz；2100 MHz共有资源25 MHz，目前3G使用20 MHz带宽，剩余5 MHz预留4G扩容，主要频段分布如表1所示：

考虑目前2G网络的频率使用现状，GSM900网络是一张全局性网络，覆盖绝大部分区域，仍承担着广覆盖的作用。现有GSM900网络相对具有频率优势和覆盖优势，在保障现有2G语音业务基本稳定的前提下，基于对4G扩容可选频率进行对比分析，重点考虑频率满足度及清频难度，建议优先清退2100 MHz频率，次选1800 MHz频率。LTE扩容频率选择对比如表2所示。

2G/3G/4G网络整体演进目标对分阶段进行无线频段释放及使用具有参考作用：

（1）4G网络：定位为中国联通主力承载网，现处于持续投入阶段，全面覆盖省市目标场所，在高流量区部署多载波。

（2）3G网络：在2018年VoLTE成熟前为主要语音承载网，将逐步做薄网络，在城市区域保留双载频，外围保留单载频，从而腾出频率给4G。2100 MHz（3G）在2017年先退5 MHz，2018年再退5 MHz，用于4G扩容。

（3）2G网络减频退网：同一物理站点保留单一频段，视900 MHz和1800 MHz具体区域使用情况，原则上城区腾退G900M，保留G1800M；郊区腾退G1800M，保留G900M。2017年将2G基站减容至一个载频，从而降低网络运营成本。2019年前GSM现有在用频率全部退出，释放频率用于4G扩容。

1800 MHz（2G）在2017年退出5 MHz，剩余频率在2019年前全部退出；900 MHz（2G）频率在2019年前全部退出，具体时间分布如图3所示。

3 2G/3G减频减容方法

无线网络减频工作应在保证业务需求和用户感知的基础上循序进行。为减少2G/3G减容对现网重要区域及用户带来的影响，对包括军政机关、集团客户、重要展馆、旅游景点、重要会议中心等重点场所满足减容标准的基站，谨慎进行减频减容。

3.1 2G减频减容方法

（1）2G（900 MHz）减频减容目标：城市场景下G900网络主要用来配合G1800网络的减频，而暂不考虑减频。乡村场景下，根据实际话务情况，衡量G900网络是否具备减频条件，部署U900区域的G900网络维持2 MHz不变，在满足用户业务需求的前提下，根据2G用户签转及网络负荷变化情况，逐步关闭载频直至退网；未部署U900区域的G900网络可根据减频条件逐步减频直至退网。

（2）2G（1800 MHz）减频减容目标：在900 MHz/

1800 MHz基站共同覆盖的情况下，如具备条件，则实施1800 MHz退网，否则将1800 MHz由10 MHz减频为5 MHz，直至S111站型的薄网完成。

实施GSM网络的减容减频，需要对GSM网络的语音话务量进行核算评估，并根据GSM每个扇区的语音话务量情况确定相应扇区的减频配置。根据优先保障语音业务的原则，建议每个小区配置1条静态PDCH信道，半速率100%开启，并取小区级语音忙时的统计数据进行评估分析。

（3）GSM网络减频减容核算分析方法大致分为六步：

1）判断该扇区所在站址是否为G900和G1800共站。如果是，则统计该扇区覆盖范围下G900和G1800所有載频的语音话务量之和；反之则统计该扇区覆盖范围下G900或G1800所有载频的语音话务量。

2）通过爱尔兰表对比各扇区载频配置的语音话务量，城市场景选择2%呼损率中30%容量余量的取值，乡村场景选择5%呼损率中30%容量余量的取值。

3）选择出能够满足统计语音话务量的最小载频配置，如果最小载频配置小于实际载频配置，则标记该扇区为可减频扇区。

4）如果可减频扇区数量占目标减频区域内全部扇区的比例达到门限值（例如95%），则可对该区域实施减容减频工作。

5）在G1800减频至5 MHz带宽后，可根据每个扇区的承载业务量情况将G1800配置成2载波或者3载波。在G1800减频至2.4 MHz后，G1800每个扇区应配置为S1载波。

6）如存在GSM900和GSM1800共站，在覆盖和容量同等的前提下，城市场景优先关闭G900小区，乡村场景优先关闭G1800小区。

3.2 3G减频减容方法

在当前无线网络中，3G网络还承担着相当比例的语音话务量和数据流量，因此，在开展2100 MHz减频减容工作的过程中，必须确保现有3G用户业务体验及网络KPI保持稳定。减容目标为将具备条件的高于3载波的小区逐步减频至3载波，3载波及以下的小区减频至2载波，精简下的频率资源用于后续LTE载波聚合及4G扩容工程，同时达到节能减排的目的。为了保证DC双载波带来的系统增益和用户体验的变化，短期内不建议将WCDMA扇区减频至单载波。

WCDMA网络的减容减频应首先针对WCDMA网络的承载业务量进行核算评估，并根据WCDMA扇区资源利用率的情况确定相应扇区的减频配置。为确保现有3G用户业务体验及网络KPI的稳定，减容目标为将具备条件的高于2载波的小区逐步减频至2载波，精简下的频率资源用于后续LTE载波聚合及4G扩容。

选取小区级基站资源忙时的统计数据进行评估分析：

（1）选取U2100单站站点统计该扇区下所有载波的业务量，从最小载波配置为单载波开始迭代计算该扇区无线资源利用率，直至计算至N载波时无线资源利用率刚好小于40%为止。如果N小于扇区实际载频配置n，则标记该扇区为可减频扇区，可减载频数为两者差值的绝对值：|n-N|。

（2）为保证用户数据体验，对核心城区建议最多减容至2载波为止。

（3）为减少2G/3G减容对现网重要区域的影响，对减容小区实施白名单管理，即满足减容标准但是在白名单内的小区，最多减容至2载波为止，或谨慎对其减容。白名单包括校园、重要展馆、旅游景点、重要会议中心、军政机关、集团客户等重点场所的主覆盖小区。

（4）为避免减容后，由于话务波动但又满足扩容门限的情况，建议将3G减容门限设置为减容后扇区总体无线资源利用率不超过40%。

3.3 2G/3G减容的后评估办法

网络减频工作应在保证业务需求和用户感知的基础上循序进行，对于具备减容条件的扇区在拆除载频或其他硬件前，要求锁掉载频后观察1个月，期间如出现拥塞、语音质量下降明显或较大面积用户投诉的情况时，需恢复至减容前状态。

网络大规模减容后，对2G/3G减频区域需进行后评估，后评估主要从测试类网络指标、后台类网络指标和投诉情况等3个方面考虑，具体指标如表3所示。

4 结束语

随着4G用户的增长和视频等高数据量业务的推广，对4G网络扩容需求更为迫切，因此需要及时进行2G/3G频率重耕，进一步释放1800 MHz及2100 MHz频率资源，有效提升频率资源使用效率，降低运营成本。但同时，在网频率清退必将对用户体验带来一定程度的影响，故需网业联动，结合2G/3G/4G用户结构、资费套餐、终端政策、客户服务等，进行前后线联动，才能有效推动2G清频退网的落实，最终实现网络演进目标和经营效益目标的有效结合。

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