创新FDD900MCloud AIR频谱共享 提升FDD频率重耕利用率.docx

1           提案背景及思路介绍

1.1       提案背景

1、 LTE网络的FDD900M的窄带宽影响客户感知

由于GSM用户长期的存在，FDD900M频段面临频谱少的挑战，无法从GSM演进为LTE来获得更好的数据业务体验，目前FDD900M的带宽仅为5M；

2、 GSM网络的900M利用率下降，资源利用不充分

随着VOLTE独立组网的推进，目LY GSM900M的利用率持续下降，资源利用率不充分，但是仍然存在GSM热点区域，频率退频工作需等待时机；

3、 面临GSM900M的5M退频给联通，G/N/L 3网900M资源匮乏

19年底面临GSM900M中的5M退频给联通，退频后，900频段可用带宽为15M，NB网络需求1M，FDD和GSM共用14M。由于900M频谱资源被压缩，且农村与城市不同的退频策略，给GSM系统容量保障及频谱重耕进度带来压力。

4、制式演进对网络约束，900M频率重耕迫在眉睫

制式演进对网络约束，老制式占用黄金频段，新制式投入大&建设周期长。如何充分利用900M频谱资源，提升频谱利用率，提高网络的业务承载量，在下一步网络优化工作中显得尤为重要。

1.2       提案思路

目前900M可用频谱资源为20M，其中与联通相邻的0.8M为NB-IoT占用，5M为FDD900所用，其余为GSM使用：

创新GL频谱并发特性：在LTE带宽内拿出一部分频谱资源供GSM和LTE动态共享，共享资源优先给GSM使用，对LTE不影响或对GSM影响很小的前提下调度共享RB。

前期已完成20M带宽900频带的GL频率共享测试验证，在退频5M给联通的背景下，计划开始进行900频带15M带宽场景下的GL频率共享效果验证。

特性开启后：LTE开启更大带宽，GL动态共享频谱资源，GSM忙时频谱供GSM使用，GSM闲时频谱供LTE使用。900M频谱资源最大化得到利用。

2        Cloud AIR原理简介

2.1       CloudAir特性工作原理

工作过程

① GSM终端测量周边邻区的信号强度；

② GSM终端将测量报告上报给基站、BSC；

②’如果开启特性涉及多个BSC，BSC之间互传干扰测量信息；

③ BSC根据GSM用户上报的邻区测量，估算如果LTE对应RB/RE资源发射对GSM用户是否有干扰，并对相关GSM用户的影响进行汇总，确定对应的LTE小区是否可以使用共享资源；

④ BSC按照共享频点粒度汇总同频复用通知，并传给eNodeB；

⑤ eNodeB将GSM的可用时隙映射为LTE可用的时频资源，调度给对应的LTE UE使用；

2.2     CloudAir特性价值

GL频谱并发特性：在LTE带宽内拿出一部分频谱资源供GSM和LTE动态共享，共享资源优先给GSM使用，对LTE不影响或对GSM影响很小的前提下调度共享RB。

3      LY FDD900M CloudAIR试点选取

3.1     试点区域选择

计划在LY选择区域，开展DD900M CloudAIR试点功能验证和评估。

选取LYYC县周边小镇为试点区域，共计涉及G/L 1:1共框站点10个，30个小区（约32km2）；试点区域周边7km内为缓冲区域。

1、实施区域

划定实施区域选取LYYC县周边小镇为试点区域大概32km2，试点区域周边7km内为缓冲区域。

2、涉及基站

共计涉及G/L 1:1共框站点10个，30个小区。

3.2     特性功能部署要求

该创新验证，需要在软、硬件部署方面有一定要求：

1、GSM和LTE 1:1共天馈部署： GSM和LTE小区一 一对应同覆盖部署，以保证可以进行GL干扰协调计算以及GSM和LTE系统间下行干扰可控；

2、LTE侧功率足够：当LTE带宽扩大，为了保证LTE覆盖不变要求功率谱密度不变，则对应的功率要扩大；

3、GSM要求标准频率复用度组网：即GSM组网BCCH频率复用度4*3，TCH频率复用度2*3及以上；

4、硬件条件：主控板、基带板、射频模块符合要求；

5、软件条件：LTE基站软件版本R13.1，BSC软件版本20.1，需要同时具备硬件license和软件license。

4      LY FDD900M CloudAIR试点部署

4.1     试点区域话务特征分析

通过对试点区域进行为期一周的话务特性分析：试点区域GL话务存在错峰，适合部署GL频谱并发特性。

Ø  8:00~11:00和17:00~20:00属于GSM话务高峰时段，同时段LTE话务相对较低；

Ø  12:00~15:00GSM话务量下降后，LTE话务相对上升，最忙时出现在晚上21:00点左右；

Ø  GL话务特征存在明显错峰，有利于频谱资源按需分配。

4.2     试点区域部署方案规划

1、根据LYYD前期清频情况（54-79号、91-94号频点已清频），部署方案如下：

Ø  GSM：40个BCCH频点（1～40）、66个TCH频点（1～52+81～90+1020～1023）部署GSM网络；

Ø  GL CloudAIR：LTE 5M-> GL @10M，共享4.4M；

Ø  NB：占用GSM 92、93、94号频点，91号频点做隔离用；

Ø  缓冲区域：可部署L5M小区，隔离试点区域与大网间的同频干扰；

Ø  核心区域：核心区域及周边7KM清退53~80号频点。

2、频谱方案前后变化关键信息

注意事项：

Ø  整体的频谱共享方案包含共享区域、bufferzone区域与现网区域；

Ø  GSM 频谱需要区分BCCH频点与TCH频点。

5      试点验证效果

5.1     LTE-KPI指标情况评估及效果

1、 KPI指标情况

特性功能开通后，LTE侧KPI指标保持平稳，各项增益符合预期。

ü  下行可用RB数提升85.91%，上行可用RB数提升57.06%；

ü  下行平均速率提升66.34%,上行平均速率提升10.84%。

2、小区上下行可用RB数

验证区域，上下行可用RB数量分别提升了57.06%和85.91%，效果显著。

3、上下行平均速率

验证区域，上下行可平均速率分别提升了10.18%和66.34%，效果显著。

5.2     GSM-KPI指标评估及效果

1、KPI指标情况

特性功能开通后，GSM侧KPI指标整体稳定。

Ø  基础KPI指标：

Ø  质量类指标

特性功能开通后，GSM侧KPI指标整体稳定。

5.3     2/4G上、下行增益评估及效果过

1、忙时下行增益：GSM忙时和LTE忙时，LTE下行可用RB数、小区下行平均速率增益明显。

Ø  GSM网络：GSM最忙时（19:00~21:00），LTE小区下行RB数提升84.32%，小区下行平均速率提升76.72。

Ø  LTE网络：LTE最忙时（21:00~23:00）小区下行RB数提升86.00%，小区下行平均速率提升75.20%

2、忙时上行增益：GSM忙时和LTE忙时，LTE上行可用RB数、小区上行平均速率增益明显。

Ø  GSM网络：GSM最忙时（19:00~21:00），LTE小区上行RB数提升54.58%，小区上行平均速率提升15.23%

Ø  LTE网络：LTE最忙时（21:00~23:00）小区上行RB数提升56.44%，小区上行平均速率提升27.41%

5.4     2/4G干扰评估

干扰分析：特性功能开通后， LTE上行干扰略微提升，符合理论预期。

Ø  特性开启后上行资源增加，频选增益增大，LTE独享频谱上行干扰略微降低；

Ø  共享频带由于GL共存，G对L存在干扰，导致LTE上行干扰抬升1dB左右。

5.5     2/4G的MR覆盖率评估

 MR分析：  特性功能开通后，LTE MR覆盖率降低0.73%、上行发射功率余量降低2.36dB、上行SINR提升2.18dB，无明显波动。

5.6     现场测试评估

1、现场DT测试

特性开通后，试点区域内FDD DT测试RSRP和SINR基本一致，下行速率提升明显，上行速率略微提升。

Ø  下行平均速率由6.55Mbps提升至11.82Mbps，提升80.46%，下行平均速率提升效果显著；

Ø  上行平均速率由6.38Mbps提升至6.90Mbps，提升8.06%。

2、现场CQT测试：

特性开通后：

Ø  FDD近点：上行平均速率提升16.32%，下行平均速率提升93.73% ；

Ø  中点：上行平均速率提升17.72%，下行平均速率提升43.32% 。

6         创新点及实施的重要意义

1、 在最大化利用频谱资源的情况下，保持KPI指标平稳

通过后台指标对比，特性开启后， GSM/LTE关键KPI保持平稳，LTE侧RB可用资源增加，小区下行容量提升近1倍，最大化利用FDD频谱资源，满足日益增长的流量需求；

2、 提升FDD上下行速率，改善4G用户感知

通过在实验区域的DT和CQT测试对比，特性开启后，DT测试下行平均速率提升80%、近点CQT测试下行平均速率提升近1倍，有效改善用户感知；

3、 对网络质量负面影响较小，利大于弊

特性开启后，对网络质量的负面影响符合预期，共享频带内上行干扰抬升1dB左右，GSM立即支配成功率由于干扰存在波动；

4、 轻松应对GSM拖尾用户，提升FDD网络容量

通过在LY试点区域的验证，GL频谱共享特性综合效果符合预期，下行平均速率和下行容量提升明显，可在已开通FDD的区域规模部署。