基于GSM-HI技術的農村用戶上網速率提升研究

楊成偉 楊春德 許光斌

【摘要】現有農村地區數據業務需求與網絡資源配置之間的矛盾日益凸顯。文章采用GSM-HI技術對農村數據業務需求旺盛的地區進行上網速率的提升，并利用DU Meter軟件進行驗證，更好地滿足農村用戶手機上網體驗。

【關鍵詞】GSM-HIDU Meter上網速率

一、引言

隨著農村城鎮化進程的不斷擴大及農村區域數據業務發展需求不斷增長，現有農村地區數據資源配置以無法滿足業務發展需求，解決農村區域上網難的問題，GSM-HI技術應運而生。

二、GSM-HI技術原理

目前農村地區寬帶數據接入存在以下幾個特點：（1）政府要求積極推進農村信息化，實現信息強農惠農；（2）農村市場需求潛力巨大，無線寬帶上網需求迫切；（3）農村用戶人口分散，光纖部署困難，成本較高；（4）農村用戶ARPU普遍較低。（5）農村900M頻譜資源較為豐富。

GSM-HI技術方案架構主要分為四部分：核心網、傳輸網、無線網和終端側，如圖1所示。首先需對核心網進行升級，使其支持面向2/3/4G核心網架構融合，使GSM-HI支持與現網TD-LTE網絡共用EPC；其次改造現有傳輸網，使GSM-HI采用PTN進行承載，同時需保證GSM-HI所在的本地網—省干傳輸—EPC之間有空余鏈路；然后需對無線網實施GSM-HI技術的基站進行升級，包括新增BBU主控及基帶板卡、RRU升級，同時需在部署區域清理出連續5M頻率空間；最后在終端側需新增FDD頻段CPE，用來轉換GSM-HI信號為WLAN信號。

GSM-HI技術是對農村無線寬帶的一種創新，為農村900M空閑頻率找到利用空間，通過對現網設備充分利用，實現快速低成本的農村信息化建設，是一種應用上的創新。它利用現網GSM設備升級，不影響原GSM業務；使用900M空閑頻譜，且不增加新網元，快速簡易部署，降低TCO；空口采用OFDM技術，頻譜利用率高；現網5M帶寬1T2R場景實測速率均值14Mbps，峰值17Mbps；遷移GSM業務，通過GSM-HI進一步分擔GSM網絡負荷。

三、GSM-HI技術實施

3.1前期準備

GSM-HI工程前期準備工作包括實施站點選取、頻率規劃、設備升級等。現以某市大紅寨基站為例加以說明。大紅寨地處經濟發達的鄉鎮，基站已具備PTN傳輸能力，周邊用戶對移動數據需求越來越強烈，對上網速率的要求也越來越高。為此，選該站進行GSM-HI技術改造以改善用戶體驗。

頻率規劃的目的是為改造基站（本例為大紅寨）提供不存在頻率干擾的載頻。采用GSM900上行890M～895MHz的5M頻譜帶寬作為GSM-HI的頻譜帶寬，對應GSM900的0～25號頻點。如圖2所示。后期根據業務發展需求，可考慮借用885～890的5M，形成10M的GSM-HI帶寬，以提升無線寬帶業務能力。

設備升級主要對大紅寨基站BBU新增GSM-HI主控和基帶板各一塊，與原有的GSM主控及傳輸保持相對獨立。同時利舊原站點的射頻模塊及天饋：原有GSM配置2載波，27w/載波；新增GSM-HI（890M～895MHz）1塊載波，20w/載波。設備升級圖3所示：

3.2實施效果

工程準備工作安裝完后對GSM-HI實施效果進行驗證測試：使用CPE通過Uu口連接到基站，下行信號通過CPE轉發成WIFI信號，便攜機通過WIFI連接到INTERNET。

以本工程為例，施工完成后大紅寨成為GSM-HI及GSM雙模基站，對1、2、3扇區分別進行了一周的連續測試。數據表明GSM-HI技術實施后對原GSM系統指標幾乎不造成任何影響。具體各指標如表1所示。

同時采用DU Meter軟件對改造后的站點周邊進行下行速率的測試，其近點的下載速率峰值達到近20Mbps。不同的距離測試相對應的速率如表2所示。

上述數據說明GSM-HI技術在不影響原有網絡指標的情況下大大地提高了農村上網速率，改善了農村用戶的上午體驗。

四、結束語

GSM-HI技術是改善網絡質量和提高服務水平的新型技術，它充分利用了GSM網絡的覆蓋優勢，在保證投資效益的前提下有效地解決了農村地區數據寬帶接入的問題。該技術在今后的實施過程中，必須認真地設計、施工、調試和后續優化，才能使其性能得到充分發揮。

參考文獻

[1]肖清華. TD-LTE網絡規劃與設計.人民郵電出版社，2013

[2]程鴻雁. ，LTE FDD網絡規劃設計與優化.人民郵電出版社，2013