中国移动GSM网络退频及重耕策略研究

江苏省邮电规划设计院有限责任公司 胡剑飞 苗 滢

中国移动GSM网络退频及重耕策略研究

江苏省邮电规划设计院有限责任公司 胡剑飞 苗 滢

本文对GSM网络的退频策略以及频率的重耕策略进行综合分析，为更好更快地建设TD-LTE网络，降低优化维护难度，降本增效，提供了有益的参考。

中国移动；GSM退频；频率重耕

1.背景

随着中国移动4G网络的建设以及GSM用户向4G网络的迁移，中国移动的GSM用户及所承载的业务量也迅速下降，2G网络在整个无线网络中的地位逐渐降低，其退频重耕成为可能。GSM网络的退频及重耕，为更好的建设4G和NB-IOT网络，拓展其可用频段资源，降低运维成本具有重要的现实意义。

2.现状分析

2.12G频谱资源现网使用现状

中国移动目前在GSM900上上行使用890—909MHz，下行使用935—954MHz共19MHz×2带宽。GSM1800系统在频段上上行使用1710—1735MHz，下行使用1805—1830MHz，共有25MHz×2带宽。

2.22G网络用户及规模现状

截止到2015年年底，中国移动全网2G基站约为94万个。随着4G网络的大规模建设，2G用户及业务持续向4G网络进行迁移。中国移动2015年2G用户数月增长情况如图1所示：

图1　中国移动2015年2G用户数增长情况分析

2G用户数连续下降，截止到2015年底2G用户数约为3.45亿，与年初相比下降约25.13%，环比下降3.9%。且随着4G无线网络的建设和相关市场策略的推广，2G向4G的迁移将进一步加快。

3.2G退频策略研究

3.12G网络退频影响分析

1）退网时间点的选择

中国移动语音业务增长比率如图2所示。

随着4G业务的发展，以及VoLTE的商用，中国移动语音业务增长比率下降较快，预计在2016年即将达到拐点，语音业务量即将呈现负增长状态。

目前，2G的用户向4G迁移明显加快，后期存量用户基本为2G低价值用户以及部分3/4G用户的回落需求。同时2016年上半年VoLTE手机新机型渗透率已近50%，后续2G单模终端销售量不会太大。因此综合上述角度分析，2G网络基本具备在2016年开始退频的条件。

图2　中国移动语音业务增长比率（2010-2015）

2）2G退频对3G、4G网络及NB-IOT网络带来的影响

随着3G用户和业务向4G网络的迁移，3G存量终端回落到2G网络上的业务量会越来越少，同时2G网络部分退频后仍能有效支撑3G终端的回落业务量，不会影响3G网络的退网。

中国移动目前可用的频率资源分为两大类，分别是FDD频率资源和TDD频率资源。FDD频率资源包括900MHz频段和1800MHz频段。为了充分发挥900MHz频段的覆盖优势以及LTE FDD在1800MHz频段上的产业链优势，中国移动有必要在FDD频率上部署LTE FDD系统。

同时，窄带物联网技术（NB-IOT）是针对LPWA类业务“超深覆盖、低功耗、低成本”需求设计的专有制式网络，终端成本最低。在中国移动目前拥有的频段中，以900MHz进行承载最为合理。

通过GSM退频，为LTE FDD的部署以及窄带物联网（NBIOT）的商用腾出宝贵的频率资源，可进一步支撑TDD/FDD融合网络和窄带物联网（NB-IOT）的发展。

3.22G网络退频策略

1）退网策略

（1）持续推进2G用户向4G网络的迁移，进一步降低2G网络的数量流量业务及语音业务的承载量；

（2）优先减频GSM1800，由于大部分GSM1800基站与GSM900物理站共站建设，且GSM1800基站以吸收容量为主，在业务量下降以后可以优先清退；

（3）所有GSM900基站只退频不退网，保证薄覆盖能力；

（4）根据话务量和业务量预测，结合合理的PDCH承载效率、无线利用率以及频率复用方式，计算可清退频带宽度；

以本地网为单位，根据话务量以及业务预测，对可用频谱进行估算，首先根据现网GSM频点配置数量和区域平均复用度进行可再用频谱概算，随后根据现网忙时无线利用率判定现网载频配置是否需要调整，并根据无线利用率的情况对概算结果进行微调，得到对应区域的可再用频谱量。最后，汇总统计整体可再用频谱情况。

（5）结合FDD牌照发放时间，提前为FDD的部署准备频率资源；

（6）结合NB-IOT技术发展情况，清退部分频点给NB-IOT基站使用。

2）退频步骤

近期（FDD未引入）：

900M：清退5MHz用于GSM-Hi，农村无线宽带快速接入；清退200KHz用于NB-IOT；

1800M：清退5MHz，用于城区及乡镇热点区域覆盖；

中期（引入FDD）：

900M：随着FDD的引入，已清退的5MHz用于FDD，随着GSM业务萎缩和900M终端普及逐步完善LTE900覆盖；根据物联网业务发展，继续按照载频清退；

1800M：合计清退10MHz，吸收4G漫游话务和高端用户；FDD1800频率扩展，用于城区提升容量，与TDD实现载波聚合和负荷分担；

远期：

900M：合计清退10MHz，随着GSM900减容，LTE900实现频谱扩展；

1800M：合计清退20MHz， FDD1800频率扩展，作为FDD热点区域的承载主体；

2G退频策略总结：依据未来业务量预测情况及FDD牌照发放时间，适时清退GSM频率，只退频不退网。900M可逐步翻频5-15M，1800M可全部翻频。最终形成一张使用900M频段的薄网，长期存在；GSM1800退出现网。

4.2G频率重耕策略研究

4.1900MHz向窄带物联网（NB-IOT）的重耕

窄带物联网（NB-IOT）采用独立部署方式，即将部分GSM频点腾出用于窄带物联网（NB-IOT）部署：

初始部署NB-IOT工作带宽占用200KHz，与GSM系统间预期预留保护带左右各占用100～300KHz；后续扩容NB-IOT工作带宽占用n*200KHz，保护带左右各占用100～300KHz。

4.2900MHz和1800MHz频段向FDD的重耕

（1）GSM网900M及1800M频段为上下行对称频段，而900M较1800M穿透、绕射能力强，因此可以首选在900M，次选在1800M上开展LTE FDD建设。

获取FDD牌照前，优先发展TDD，并从翻频可行性、FDD组网性能、GSM/TDS/TDL/FDL多网协同、终端等角度提前做好FDD部署技术准备；

获取FDD牌照后，综合终端产业链、4G覆盖以及电信、联通FDD网络部属情况与竞争需求等，则可考虑整网翻频900M，提升VoLTE及 MBB用户感知；同时，翻频1800M，用以满足FDD容量需求；

随着LTE网络的成熟，VoLTE的商用、业务吸收能力的增强，GSM网络业务占比将逐渐下降，此时在不影响网络质量的前提下，GSM网络配置可以进一步降低，可以空出更多的频率资源，以支持LTE更大带宽的组网需求。

在农村区域900M负荷较低；在城市区域900M负荷较高，1800M负荷相对较低，因此开展LTE FDD网络建设，考虑到900M较1800M穿透、绕射能力强，在农村建议首选900M，在城市建议首选1800M。

中长期考虑TDD/FDD融合，低成本高效提升LTE上/下行承载能力，满足多种场景需求；远期GSM1800全部重耕到FDD，用于容量需求；GSM900重耕10MHz到FDD，重耕4MHz到NB-IOT，剩余5MHz作为GSM薄网长期存在；

（2）每次翻频最低为5MHz：由于1.4M/3M带宽过小，无法兼顾VoLTE语音和数据业务，在业务均衡、组网干扰等方面明显不足，5M带宽是FDD组网的最低要求，因此在LTE FDD建设时，可以根据现网频率使用情况，采用5M或10M进行组网建设。

5.小结

本文通过目前网络演进以及用户习惯改变的趋势，分析了GSM网络未来承载用户及业务量的变化，以及对3G、4G以及NB-IOT网络的影响，总结出其退频策略及重耕策略。为后期中国移动进行网络的优化整合，实现以4G网络为核心的精品无线网络提供了有益的参考。（注：文中所有中国移动相关用户及业务数据等均来自于网上公开资料）

[1]工信部.2015年通信运营业统计公报.

[2]工信部.通信业经济运行情况.

胡剑飞（1982－），中级工程师，现供职于江苏省邮电规划设计院有限责任公司，主要负责无线网络的规划与设计。

苗滢（1982－），国际项目管理师（PMP），现供职于江苏省邮电规划设计院有限责任公司，主要负责无线网络的规划与设计。