技术视角透视NR 900 M 发展战略

［蔡林峰 李宝 徐磊 周洪林 周玄］

1 引言

在全面建设网络强国、数字中国、智慧社会的新时期，5G 成为国家信息通信技术的交点，将构筑起万物互联的数字新底座，对发展数字经济、实现高质量发展具有重要战略意义。“十四五”时期，中国将建成全球规模最大的5G SA（独立组网）网络，实现城市和乡镇全面覆盖、行政村基本覆盖和重点应用场景深度覆盖目标，保持通信网络基础设施国际领先的水平[1]。

为此，中国运营商竞相展开了如火如荼的5G 建设高潮。中国移动依托自有的2.6 GHz 和700 MHz 中、低频覆盖优势，在5G 单站覆盖能力方面获得先机[2]。中国联通和中国电信为应对外部竞争压力，做大做强5G，双方深入推进电信基础设施的共建共享。中国联通与电信开展高频3.5 GHz 频谱协同，同时重耕低频900 MHz 和中频2.1 GHz，构建热点地区多网并存、边远地区一网托底的移动通信网络，实现5G 网络全面覆盖。

2 联通5G 网络部署策略

基于中国联通和中国电信现有的3.5 GHz 高频、2.1 GHz/1.8 GHz 中频和900 MHz/800 MHz 低频资源，构建高中低频互补协同覆盖的NR 体系，打造体验、效能、技术领先的5G 精品网，实现5G 网络与行业规模相当、覆盖相当。高中低频组网策略如图1 所示[3]。

图1 联通网络部署策略

（1）3.5 GHz 频段作为容量主力承载，充分发挥200 M/300 M 大频宽优势，确保热点区域感知领先，其他区域热点按需扩容。

（2）900 MHz/800 MHz 低频重耕用于5G 基础覆盖（兼顾NB-IoT 等物联网业务）。

（3）2.1 GHz 频段定位为高铁场景覆盖和室内场景覆盖。

（4）1.8 GHz 频段近期仍为4G 容量层，远期逐步重耕用于5G。

（5）室内覆盖高价值场景如高校、交通枢纽等以3.5 GHz 频段为主，中低价值场景以2.1 GHz 频段为主。

900 MHz 频段作为中国联通自有黄金低频，用于5G重耕，可夯实5G 网络覆盖厚度，进一步缩小与NR 700 M的覆盖差距。

3 NR 900 M 性能分析

根据电磁波在自由空间的传播模型可知，频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远。

其中Lp 是路径损耗，F 为频率，D 为距离。由上述公式计算得知图2 所示的频段路损差。

图2 900 MHz 与其它频段路损差ΔLp

相对900 MHz 频段路损，3.5 GHz 频段高11.8 dB，2.6 GHz 高9.2 dB，2.1 GHz 高7.4 dB，700 MHz 低2.2 dB。相对于中、高频，900 MHz 传播损耗较低，覆盖性能更优。

（1）900 MHz 频段覆盖能力分析

相对于700 MHz 频段，900 MHz 频段的覆盖能力低约2.2 dB，通过提升天线挂高和采用高增益天线方式可以弥补与NR 700 M 的覆盖差距。而900 MHz 频段的传播能力远高于2.1 GHz/3.5 GHz频段，用于5G打底网优势明显。[4][5]

图3 900 MHz 穿损测试平台构建

（1）900 MHz 频段穿损特性研究

选取支持900 MHz 频段的信号发生器、射灯天线和接收机等构建图3 所示的900 MHz 频段穿损测试平台。

信号发生器：频率650～2 800 MHz，功率-20～25 dBm。

射灯天线：35 deg 10.5 dBi 2 Tilt 900 MHz。

接收机：启迪QDCR-7028N 频率650～2 800 MHz，天线增益5 dBi。

选取图4 所示的砖混结构为主的某居民住宅场景，开展900 MHz 频段穿损测试。

由表1 可知，在砖混结构住宅场景中，900 MHz 频段穿透两面墙后的平均RSSI 为-108.53 dBm，传播损耗约24 dB，穿透一面墙损耗约12 dB。

图4 居民住宅测试场景

表1 砖混住宅类似场景穿损分析

选取图5 所示的钢筋混凝土结构为主的某大型CBD场景，对900 MHz 频段的穿损进行测试。

图5 钢混CBD 测试场景

表2 钢混CBD 类似场景穿损分析

有表2 可知，在钢筋混凝土结构CBD 场景中，900MHz 频段穿透两面墙后的平均RSSI 为-110.89 dBm，传播损耗约40 dB，穿透一面墙损耗约20 dB。

（2）900 MHz 频段覆盖能力分析

选取砖混结构的居民住宅楼场景进行900 MHz 和2.1 GHz 频段的覆盖测试。住宅楼整体属于浅层覆盖场景，半地下室覆盖为深度覆盖场景。双频段的RSRP 遍历测试结果如图6 所示。

如图7，选择六个典型点位进行双频段测试，P1、P2和P3 属于浅层覆盖场景，P4、P5 和P6 属于深度覆盖场景。

由图6 和图7 可知，900 MHz 频段比2.1 GHz 频段更具有覆盖和体验优势。浅层覆盖场景下，900 MHz 信号强度比2.1 GHz 高5～10 dB；深度覆盖场景下，900 MHz 信号强度比2.1 GHz 高10～14 dB。

图7 测试结果分析

（3）NR 900 M 峰值速率分析

表3 峰值速率对比

由表3 可知，立足NR 900M 组网频宽现状，其用户峰值速率低于NR 700 M，但最小5 M 带宽组网完全可满足用户基础业务需求，实现对低速数据业务兜底[6]。在相同带宽情况下，NR 900 M 单用户下行平均速较4G 提升20%～30%。

（4）终端设备支持率

2021 年下半年上市终端基本都已硬件支持NR 900 M能力，由图8 可知，预计2022 年年底渗透率达到28.6%，2023 年之后，有望逐步与NR 700 M 拉齐。

900 MHz 频段重耕用于5G 打底效果更明显，可以在投资能力范围内实现达到与NR 700 M基本相当的覆盖水平[7]。

图8 NR 900 M 和NR 700 M 终端渗透率

4 NR 900 M 部署要点分析

4.1 总体部署原则

（1）立足900 MHz 网络现状，优先补齐和完善连续覆盖，新建900 MHz 基站支持开通NR 及NB 功能。

（2）900 MHz网络建设坚持“先升级，后建设”的原则，以实现速度最快、TCO 最优的目标，原有厂家设备能升尽升，不连续的可以适当搬迁。

（3）900 MHz 基站新建初期不建议密度过高，优先形成一张连续网络，后期进行覆盖补充。

（4）900 MHz 频率规划需统筹考虑整体网络演进，无线网建设方案需要统筹考虑全网发展需求。

（5）新建区域选择900 MHz 4T4R 设备。

（6）为方便优化，900 MHz 网络尽量与5G 保持同厂家。

4.2 站址选取

（1）全面梳理联通、电信、铁塔现网存量站址，优选塔桅平台充足的站点。

（2）对标行业700 MHz/800 MHz 基站站址密度，不超过现网4G 中频站址的1/2。

4.3 天面整合

900 MHz 频段天馈部署优选高挂高平台，在保证覆盖效果前提下，基于TCO 最优开展天面整合。

（1）塔桅平台充足的站点，为保证覆盖质量，尽量单独设置天面，便于后期网络优化，低频天线挂高最高。

（2）具备天面整合条件站点，优选通过多频多端口天线进行天线收编，整合现有中频天线。

（3）L900 升级NR900 可以利旧L900 天线，不需进行天面改造。

5 NR 900 M 组网性能测试

选取某城乡街道约32.6 km2测试环境，区域内共20个NR 900 M 站点，测试里程18.24 km，测试站点和测试终端信息如表4 所示。

表4 测试站点和测试终端信息

图9 下行&上行SS-RSRP

通过对NR 900 M 组网条件下20 个站点覆盖区域进行拉网测试，测试结果如下：

（1）SS-RSRP 均值-80.38 dBm。

（2）SS-SINR 均值11.94 dB。

（3）NR 900M 覆盖率（SS-RSRP ≥-110 dBm&

SS-SINR ≥-3 dB）95.58%。

（4）R 业务建立成功率（NR 接入成功率）（空闲态msg1-业务态rrc 重配完成）100%。

（5）5G 时长驻留比99.86%。

（6）NR MAC 下行平均吞吐率20.47 Mbit/s。

NR MAC 上行平均吞吐率12.03 Mbit/s。

在现有SS-RSRP 均值-80.38 基础上，额外考虑24 dB穿损（2 面砖混墙或1 面钢混墙体），其SS-RSRP ≥-105 dBm，其覆盖效果良好，完全可以满足以下业务需求。

（1）NR 900 M 提升城区室内浅层覆盖，提升农村广度覆盖，扩展5G 网络覆盖范围。

（2）NR 900 M 提供VoNR 语音业务打底，提升语音业务感知。

（3）NR 900 M 提供低速数据业务兜底能力。

6 结论

为做大、做强和做深5G 网络，中国联通实施NR 900 M的发展策略，对900 MHz 频段进行了大规模重耕。本文立足技术角度，从理论和实践层面分场景分析了NR 900 M 覆盖能力和容量性能，并与其它频段开展了性能比较，结合实际测试结果进行性能验证。最后，对某区域NR 900 M 实际组网进行了拉网测试。测试结果表明NR 900 M 可以提升城区室内浅层覆盖和农村广度覆盖，为VoNR语音业务和低速数据业务进行兜底。