中国电信CDMA网络次800M频段使用探讨

【摘要】文章针对中国电信CDMA网络现有800M频率资源紧张的问题，分析了现有800M频段的使用策略，并重点探讨了CDMA网络次800M频率资源的使用策略。

【关键词】CDMA网络 次800M频段 频谱效率

1 CDMA网络800M频率使用现状

据统计，截至2012年1月底，中国电信CDMA用户总数超过1.29亿户，其中3G用户总数已达3870万户，占比达30%。按照中国电信的目标，到今年年底其3G用户规模将超过2G的，占中国电信移动用户总数的50.5%。而截至目前，中国电信3G室外基站数量已经超过20万个，3G网络已覆盖全国所有县级以上城市及90%的乡镇，包括全国324个城市、2055个县、2544个乡镇、42.1万个行政村。

目前中国电信CDMA网络运营频率为800MHz，具体为825～835MHz（上行）/870～880MHz（下行）频段，共计10MHz×2带宽，共有283、242、201、160、119、78和37这7个频点。中国电信CDMA网络利用这7个频点分别发展2G（1X）和3G（EV-DO）网络，其中，将283号频点作为2G基本频点，逐步从高向低扩展；而将37号频点作为3G网络基本频点，逐步从低向高扩展，如图1所示：

经过几年的快速发展，中国电信已建成全球最大、覆盖最广、质量最稳定的3G移动网络；但随着网络和用户的快速增长，有限的网络资源所面临的挑战越来越大。据不完全统计，到2011年末，全国部分省份现有800M频率资源已不能满足用户发展和业务需求；预计到2014年，全国近一半的省份将面临现有800M频率资源紧张的问题。图2为未来几年全国现有800M频率资源出现紧张的省份占比预测结果：

目前这种频率资源紧张的问题，一般首先会出现在部分大中型城市中心密集区（如密集市区、CBD商务区等）及用户密集区（如生活小区、高校、聚类市场等）。CDMA网络现有800M频率资源出现紧张，主要有以下几个原因：

（1）网络发展的结果：为实现网络规模、覆盖能力的提升，满足各种复杂场景下网络覆盖广度和深度的要求，需要消耗更多的资源。

（2）用户发展的结果：随着中国电信CDMA“天翼”品牌逐渐深入人心，用户规模得以飞速增长。为保证用户感知及满足其对业务的更高需求，需要对网络进行有针对性的扩容和优化调整，这也需要消耗更多的资源。

（3）业务发展的结果：基于3G网络的新业务的推出，在给移动通信领域带来变革、给用户带来全新业务体验的同时，所需消耗的网络资源也将会越来越多。

2 现有800M频段使用策略

中国电信采用的发射功率低、绿色环保的CDMA技术具有一定的技术优势：网络覆盖方面，CDMA 800MHz网络的电磁波频率低、衰减少，具有更强的绕射能力和穿透能力，在相同覆盖指标要求下其基站覆盖面积更大；抗干扰方面，CDMA由于采用扩频等关键技术，有利于避免与其它系统的互相干扰；容量方面，在消耗相同频率资源的情况下，CDMA在保持高质量通话的同时可容纳更多的用户，提供更大的网络容量；此外，CDMA系统采用软切换技术，克服了原有移动通信网络采用硬切换而容易掉话的缺点，在一定程度上也提升了用户感知。

中国电信虽然已获得2.1GHz频段资源（1920MHz～

1935MHz（上行）、2110MHz ～2125MHz（下行））[1]的使用权，但目前该频段仍存在产业链不健全、缺少成熟设备及终端支持、缺少现网成功商用经验等问题。此外，由于2.1GHz属高频段，相对于800MHz，其绕射能力、穿透能力皆有所不足；要在2.1GHz频段下部署CDMA网络，无疑将会大大增加基站密度，需投入巨大的建设成本。

因此，为应对现有800M频段资源紧张的问题，应首先考虑通过一些方法对现有800M频段资源进行挖潜，以提高频谱利用效率。根据800M频率资源使用现状，可以从降低语音和数据业务对频率资源的消耗与需求两方面着手：

（1）降低语音业务对频率资源的消耗和需求

1）通过网络优化等手段，调整无线网络参数以均衡话务，从而达到降低网络负荷、减少资源消耗的目的。

2）通过新技术手段如启用1X增强技术，提升CDMA网络语音容量，降低2G网络对800M频率资源的需求。通过采用CDMA 1X增强技术，理论上可在原基础上提升15%～30%的2G网络容量。

（2）降低数据业务对频率资源的消耗和需求

1）利用Wi-Fi网络分流数据业务尤其是3G数据业务，从而降低3G数据业务对频率资源的消耗和需求。

2）将现有1X数据卡存量用户尽快迁移到DO数据卡，通过3G网络高效承载数据业务，提高800M频段频谱利用率，降低对频率资源的过度占用。未来，对于高速数据业务等对网络资源消耗更大的业务，可考虑通过LTE网络来承载。

不过也应当看到，现网发展中存在诸多不可预见的问题，如智能终端的大量使用导致的信令风暴对网络资源消耗过度，给网络平稳运行带来了巨大压力。因此应当未雨绸缪，在不断加大对现有800MHz频率资源进行深度挖潜、对现网不断进行优化和调整的基础上，根据网络实际发展需要，在部分频率资源特别紧张的区域着手分析和研究启用次800M频段的可行性。

3 次800M频段使用建议

本文中次800M频段指的是CDMA网络800MHz频段以下的一段频率，具体为821～825MHz（上行）/866～870MHz（下行）频段，共计5MHz×2带宽。该频段定义为无线数传频段，主要用于特定行业客户实施监控、指挥调度、远程数据采集和测量、远程诊断等方面的信息化需求。

根据国家无线电管理委员会的频谱分配方案[2]，该频段可进一步分为A段和B段。其中，A段频率范围为821～824/866～869MHz，由国家无委负责分配，其上下行频宽为3M，最多可提供2个频点给CDMA网络使用；B段频率范围为824～825/869～870MHz，由国家和地方无委负责分配，其上下行频宽为1M，最多可提供一个频点（即1019号频点）给CDMA网络使用。次800M频段划分如图3所示：

由图可见，若计划启用次800M频段，则最方便、对现网设备/终端改动最少的方案是优先启用B段频段，即启用1019号频点。根据3GPP2标准规定[3]，800M CDMA网络可用频段范围为824～894MHz，目前中国电信CDMA网络主要使用的是825～835MHz（上行）/870～880MHz（下行）的频段；因此现有网络设备、终端完全可以支持，不需进行较大改动即可使用。前期中国电信已在北京、上海、深圳等城市临时启用1019号频点用于奥运会、世博会、大运会等国家重大活动通信保障，设备侧和终端侧皆可正常运行。如图3所示，1019号频点由于紧靠37号频点，一般会作为3G网络的补充频点使用，以期在一定程度上缓解由于3G业务快速发展带来的频率资源紧张问题。

随着网络建设和用户的不断发展，若即使启用1019号频点也无法满足业务需求，则可考虑启用A段频段。虽然理论上可额外增加2个可用频点，但由于现有设备、终端均不支持该频段，设备侧需对基站收发信机、功放、双工器滤波器等硬件及相关软件进行更新，终端侧需更换成支持该频段的射频前端，包括天线、双工器、功放等。该方案由于对网络侧设备和终端侧均需进行改动，因此有可能对现网平稳运行及老用户的使用造成一定影响，相关成本投入也相对较大。次800M频段启用分析见表1：

综上所述，若着手考虑启用次800M频段以缓解目前CDMA 800M网络频率资源紧张的问题，在获得国家主管部门使用许可的前提下，可分阶段开展相关工作，但应综合考虑各阶段所带来的各种因素。

除此之外，由于目前这些频段内已有部分单位开展了无线数传业务，因此还要考虑对该频段内现有系统的干扰问题，需要进行相关评估和测试；若不能满足隔离度要求，则不能启用，或采取一定的技术手段后逐步启用。

此外，若拟启用A段频段，则还需推动3GPP2对现有CDMA 800M网络相关技术标准进行修订，同时推动芯片厂家推出支持该频段的芯片。

4 小结

移动通信网络规模发展的同时也会消耗有限的网络资源，而频率等资源是不可再生的稀缺资源；因此应首先通过技术、市场等多种手段，提升现有CDMA 800M网络频率资源的利用率，以尽可能延后800M频率资源紧张的时间点。

对于部分大型城市及用户聚集区等现有800M频率资源已经出现紧张的情况，可在提升现有CDMA 800M网络频率资源利用率的基础上，适时适度着手考虑启用次800M频率资源的可行性。但需要综合分析建设合理性和经济性，对次800M频率的部署策略和建设方法进行研究，尽可能避免因启用次800M频段所带来的不利影响以及对其他系统的干扰。

参考文献：

[1]工业和信息化部. 工信部无函[2009]10号 关于中国电信集团公司使用第三代公众移动通信系统频率的批复[S]. 2009.

[2] 国家无线电管理委员会. 国无管[1997]3号 关于重新修订的《800MHz无线数据通信系统频率管理规定》的通知[S]. 1997.

[3]3GPP2 C.S0002-A. Physical Layer Standard for CDMA2000 Spread Spectrum Systems[S]. 2002.