2100 NR部署策略及試點分析

霍繼盛

（北京中網華通設計咨詢有限公司，北京 100071）

1 2.1G對于5G組網的意義

1.1 3.5G獨立組網競爭乏力

3.5G與2.1G相比，頻率高、穿透能力差、繞射和衍射能力差，上行覆蓋能力與2.1G相差5.2 dB，與友商2.6G相差4.2 dB[1-3]。

3.5G獨立組網相比高低頻混合組網Capex高，包括設備成本、配套成本以及運維成本均比2.1G設備高。表1為相同邊緣速率下的上行覆蓋對比。

1.2 2.1G可以有效增強3.5G覆蓋和容量

SA階段，2.1G重耕為5G，通過和3.5G載波的聚合，有效提升5G網絡的覆蓋和容量，實現廣覆蓋的連續性、靈活性。圖1為高低頻組網提升覆蓋原理圖。

1.3 2.1G重耕為5G頻譜效率及能效更高

相比于LTE，5G空口優勢明顯：提升20%資源利用率，頻譜效率更高；更快響應時間，低時延業務效率提升約3倍；能效更高，移動性與靈活性更好；小區邊界用戶感知更好。

1.4 2.1G動態頻譜共享精準匹配4G/5G

采用DSS功能實現4G/5G全頻譜共享，動態頻譜共享技術提供毫秒級的資源調度，實現4G/5G資源共享。支持低頻段平滑演進到5G。低頻保證SA覆蓋性能，CA擴展中高頻覆蓋，共享4G頻譜、基帶、射頻，TCO最優。對LTE的影響降到最低，充分保證現網用戶體驗，低頻NR的性能最優，充分利用現有LTE頻譜資源。

表1 相同邊緣速率下的上行覆蓋對比

圖1 高低頻組網提升覆蓋原理圖

2 2.1G NR部署條件

2.1 標準凍結

3GPP2020年4月發布的G30版本新增支持25/30/40 MHz帶寬，7月發布R16版本支持50M帶寬。表2為3GPP G30版本新增支持帶寬情況，表3為相關特性功能支持情況。

表2 3GPP G30版本新增支持帶寬情況

表3 相關特性功能支持情況

2.2 芯片支持

為適配網絡、終端發展，2.1G芯片產業鏈在加速部署，第二代芯片開始已支持2.1G NR以及DSS功能。

2.3 終端硬件支持

2020年新發布手機硬件上基本均支持2.1G，受限于2.1G NR牌照未定，商用軟件版本目前均未開放。

2.4 設備支持

聯通現網80%的L2100 RRU硬件支持升級到5G，但通道、功率、帶寬等配置低于集采要求，按聯通集團集采要求，新建設備通道4TR、帶寬55 MHz、功率要求80 W（愛立信僅60 W）。

2.4.1 現網L2100升級

現網80%的RRU硬件支持升級至5G：現網RRU支持升級的設備主要為2TR（支持升級種的98%）；中興的設備IBW只支持到40M；除華為RRU5905外，設備單通道功率都低于80 W。表4為聯通現網設備L2100升級5G統計。

表4 聯通現網設備L2100升級5G統計

2.4.2 新建2.1G NR

新建2.1G NR滿足聯通集團集采要求：IBW達到55 MHz；通道數要求4TR；華為、中興的設備單通道功率達到80 W，愛立信的RRU為60 W。表5為聯通2.1G NR設備型號。

表5 聯通2.1G NR設備型號

3 2.1G NR測試及結果

3.1 NSA試驗測試情況

3.1.1 基站情況

本試驗站點采用1個扇區S1配置，樓頂3 m抱桿，站高17 m。本站采用NSA組網模式進行測試。表6為NSA試驗站2.1G NR試驗站信息。圖2為NSA試驗站2.1G NR試驗站站型結構圖。

圖2 NSA試驗站2.1G NR試驗站站型結構圖

3.1.2 2.1G NR Speedtest速率

3.1.2.1 2.1G NR10M帶寬下Speedtest速率

10M帶寬下選取兩個測試點進行測試，平均下行速率89 Mb/s，平均上行速率44 Mb/s。圖3為NSA試驗站2.1G NR10M Speedtest速率，表7為NSA試驗站2.1G NR10M Speedtest速率統計。

表6 NSA試點站2.1G NR試驗站信息

圖3 NSA試驗站2.1G NR10M Speedtest速率

表7 NSA試驗站2.1G NR10M Speedtest速率統計

3.1.2.2 2.1G NR 20M 帶寬下Speedtest速率

20M帶寬下選取兩個測試點進行測試，平均下行速率160 Mb/s，平均上行速率50 Mb/ps。20M帶寬比10M帶寬下行速率提升180%，上行速率提升114%。圖4為NSA試驗站2.1G NR20M Speedtest速率，表8為NSA試驗站2.1G NR20M Speedtest速率統計。

表8 NSA試驗站2.1G NR20M Speedtest速率統計

3.1.2.3 20M帶寬+LTE雙連接的Speedtest速率

圖4 NSA試驗站2.1G NR20M Speedtest速率

20M帶寬+LTE雙連接模式下，平均下行速率220 Mb/s，平均 上行速率44 Mb/s。雙連接模式下比10M帶寬下行速率提升明顯，上行速率基本無提升。圖5為NSA試驗站2.1G NR20M+LTE雙連接Speedtest速率，表9為NSA試驗站2.1G NR20M+LTE雙連接Speedtest速率統計。

表9 NSA試驗站2.1G NR20M+LTE雙連接Speedtest速率統計

3.1.2.4 測試速率總結

現場采用現網UL2100設備升級到ULN2100，在配置10M帶寬下，NR2.1 2TR 下載速率達89.5 Mb/s，配置20M帶寬NR 2TR實測為161 Mb/s，基本接近理論值。未來按照50 MHz帶寬4T4R商用部署時，下載速率可達800+ Mb/s。

圖5 NSA試驗站2.1G NR20M+LTE雙連接Speedtest速率

3.1.3 2.1G NR與3.5G NR測試對比

受基站地理位置及2.1G-NR小區安裝位置受限，選取圖6中一段路進行2.1G與3.5G對比測試，觀察信號隨距離增加的變化，看2.1G低頻較3.5G高頻的頻段優勢。圖6為測試環境照。

圖6 測試環境照

為了方便對比測試，暫時調整2.1G、3.5G及錨點站ETYLFDD00297B小區統一朝向230°方向（站高、下傾角已調為一致，測試完成后角度復原），扇區方向主要沿路覆蓋，存在少量阻擋。

3.1.3.1 RSRP測試對比

2.1GNR平均RSRP=-73.39 dBm，3.5G NR平均RSRP=-90.48 dBm，如圖7所示。圖8為DT對比測試圖，圖9為RSRP變化圖（左為2.1G NR，右為3.5G NR）表10為2.1GNR與3.5GNR的RSRP對比。

圖7 RSRP測試對比（左為2.1G NR，右為3.5G NR）

圖8 DT對比測試圖

圖9 RSRP變化圖（左為2.1G NR，右為3.5G NR）

表10 2.1GNR與3.5G NR的RSRP對比

對比測試中，2.1G的RSRP更好，整體比3.5G的RSRP高出10 dBm往上，距離較遠位置更是將近20 dBm。這顯示出了2.1G低頻段衍射、繞射強的優點，2.1G比3.5G將擁有更遠，更廣的覆蓋范圍。

3.1.3.2 下行速率測試對比

下行速率受SINR影響較大，由于2.1G-SINR受到干擾波動較大，因此速率也同步發生較大波動。圖10為MAC層下行速率變化圖。

圖10 MAC層下行速率變化圖

3.1.4 測試總結

2.1G相比3.5 G具有天然的頻段優勢，傳播距離更遠，繞射和衍射能力更強，與3.5G頻段融合組網可以有效提高5G網絡的覆蓋能力和上下行速率。

2.1G覆蓋測試展現了良好的覆蓋性能，在10M和20M帶寬下均有良好的測試速率和覆蓋性能，可以更好地進行廣覆蓋和補充容量。

3.5G在覆蓋對比上要比2.1G相差10～14 dB，距離越遠，差距越大，因此對于未來的低業務場景，2.1G的優勢更加明顯，是未來低成本5G覆蓋的重要手段。

3.2 SA組網測試情況

3.2.1 2.1G NR與3.5G NR測試對比

在某市部署12個2.1NR站點，組織測試。

3.2.1.1 基站參數設置

表11為SA組網3.5G與2.1G NR試點站參數。

3.2.1.2 2.1G NR與3.5G NR覆蓋對比

2.1G NR上行覆蓋優于3.5G NR，當3.5G NR覆蓋低于-100 dBm時，4TR的2.1G NR上行速率逐漸優于3.5G NR，當3.5G NR覆蓋低于-110 dBm時，2TR的2.1G NR上行速率逐漸優于3.5G NR。

表11 SA組網3.5G與2.1G NR試點站參數

2.1G NR提升深度覆蓋，3.5G NR上行已脫網狀態，2.1G NR在2TR仍有接近3 Mb/s上行速率，在4TR仍有18 Mb/s上行速率。表12為2.1G NR 與3.5G NR覆蓋對比。

3.2.1.3 2.1G NR與3.5G NR速率對比

2.1G NR在20M帶寬時，測試下行速率峰值可達到250 Mb/s，是3.5G的24%。表13為2.1G NR與3.5G NR速率對比。

表12 2.1G NR 與3.5G NR覆蓋對比

表13 2.1G NR 與3.5G NR速率對比

3.2.2 2.1G NR 2TR與4TR測試對比

同等功率下，4TR的覆蓋、速率都優于2TR，對邊緣區域的覆蓋和感知提升更明顯。

3.2.2.1 參數配置

表14為2.1G NR 2TR與4TR參數配置。

3.2.2.2 測試結果

4TR的覆蓋優于2TR，在邊緣的信號強度約為8dB；4TR上、下行速率優于2TR，距離越遠，上、下行速率提升越明顯；下行邊緣提升可達145%，上行邊緣提升超38倍。表15為2.1G NR 2TR與4TR測試對比。

表14 2.1G NR 2TR與4TR參數配置

表15 2.1G NR 2TR與4TR測試對比

3.2.3 2.1G NR 2 W/MHz與1 W/MHz測試對比

2 W/MHz功率譜密度的覆蓋、速率都優于1 W/MHz，在邊緣有較明顯的提升。

3.2.3.1 參數配置

表16為2.1G NR測試站點功率參數配置。

表16 2.1G NR測試站點功率參數配置

3.2.3.2 測試結果

2 W/MHz功率譜密度覆蓋優于1 W/MHz，平均提升2～5 dB；2 W/MHz功率譜密度對上、下行邊緣速率提升明顯，2通道的邊緣提升比4通道邊緣提升更明顯。表17為2 W/MHz與1 W/MHz測試對比。

3.3 NSA試驗站與SA組網試點對比

NSA試驗站和SA組網基站測試證明了2.1G NR相比3.5G NR具有天然的頻段優勢，傳播距離更遠，繞射和衍射能力更強，與3.5G頻段融合組網可以有效提高5G網絡的覆蓋能力和上下行速率。

2.1G NR在NSA、SA模式下主要差別在上下行速率，采用2TR 20M組網時SA模式上下行速率均高于NSA模式。表18為2.1G NR NSA與SA測試速率對比。

4 2.1G NR部署策略

4.1 2.1G NR部署建議策略

新建室外2.1G NR優先擴大5G覆蓋，升級站點優先共址3.5G NR，室分優先建設低業務非口碑樓宇。

表17 2 W/MHz與1 W/MHz測試對比

表18 2.1G NR NSA與SA測試速率對比

4.1.1 室外部署策略：室外連片擴大覆蓋

新建2.1G NR以擴大覆蓋為原則，優先在外圍（未建設及規劃3.5G NR）部署，然后再考慮在城區3.5G部署提升上行覆蓋和深度覆蓋。

現網升級優先升級與3.5G NR共址（含本期規劃）的站點，通過2.1G NR解決3.5G上行問題，支撐業務發展。

以連續部署為原則，2.1G NR同時考慮現網升級和新建方式進行連片部署。

4.1.2 室內部署策略：室內升級非口碑場景

室分2.1G NR避免與室分3.5G同址，造成投資浪費，2.1G NR優先建設日均業務小于50 GB的非口碑場景。

室分2.1G NR升級時，優先利舊現網室內分布系統，后續再根據5G業務情況按需進行雙通道改造。

4.2 2.1G NR部署頻率策略

2.1G NR部署過程中電信、聯通需要加大4G和5G共建共享力度，1 800M和2 100M頻率資源全面共享。

以北方某地市為例進行說明，如圖11所示。

圖11 某地市聯通、電信現網基站分布圖

電信現網L1800站點與聯通L1800站點重合度64%（站間距≤100 m），重合站點數713個，在網絡重耕過程中可加大4G 1 800M基站全面共享，騰退現網天面資源用于5G建設，雙方1 800M資源共享用于4G容量保障，釋放2 100M頻段用于5G建設。

現網2.1G使用情況：2.1G頻段主要用于聯通L2100、U2100和電信L2100室內外站點。

站點分布：聯通L2100室外站點992個，U2100室外站點2 792個，L2100站點主要在各城區和熱點區域，U2100站點主要分布在城區和發達農村；電信L2100室外站點90個，室分292棟，主要分布在各城區。聯通基站2.1G資源占用相對較多。

根據上述資源分析本地市2.1G頻率規劃建議如下：

（1）從現網數量角度來講，可優先重耕電信2.1G頻段，用于5G網絡；

（2）加大1.8G頻段共享，雙方頻段保障4G容量需求，加快L2100減頻退網；

（3）2.1G 3/4/5G設備SDR化，頻率動態共享，加快34G用戶向5G遷轉；

（3）加快3G退網，2.1G頻段全面用于5G網絡。

結合全國聯通、電信2.1G資源占用情況和頻譜審批進程，建議聯通在2.1G NR開通過程中分如下3個階段進行頻率部署。

在支持DSS功能之前2.1G開10M NR，支持DSS功能后根據頻率資源和大帶寬能力開通20/30/50M DSS。

（1）25M：基于聯通目前自有25M頻率

在支持20M DSS功能之前，4G和5G以獨立載波部署，在支持20M DSS功能后，4/5G動態頻譜共享20M資源。

（2）35M：若獲取待分配的10M頻率，帶寬達35M

在支持20M DSS功能之前，4G和5G以獨立載波部署，在支持DSS功能后，未有大帶寬時開20M，支持大帶寬功能后，DSS開至30M。

（3）55M：在35M的基礎上與電信共享2.1G頻率，帶寬達55M

在支持大帶寬功能之前，承建方使用自有頻率DSS，開50M大帶寬，此時4G用戶也均已共享。

4.3 2.1G NR部署功率方案

2.1G NR的單通道功率譜密度基礎配置為1 W/MHz，條件允許下功率配置為2 W/MHz。

建議5G單通道功率譜密度基礎為1 W/MHz，標準帶寬時為2 W/MHz。

在20M帶寬（含）以下的單通道功率譜密度為2 W/MHz，大帶寬時結合設備能力優先保障5G功率。

由于40 W設備功率較低，不建議開通大帶寬載波。

5 結 論

通過現網測試分析可看出2.1G NR覆蓋測試展現了良好的覆蓋性能，在10M和20M帶寬下均有良好的測試速率和覆蓋性能，在5G組網中可以更好地進行廣覆蓋和補充容量，是未來低成本5G覆蓋的重要手段。