基于頻率優(yōu)先級的2.6 GHz與700 MHz互操作優(yōu)化

摘 要：隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的推進(jìn)，2.6 GHz與700 MHz頻段的5G共物理站址的場景逐步增加。100 Mbit/s帶寬的TDD 2.6 GHz有大帶寬高速率的優(yōu)勢，但相對FDD 700 MHz存在深度覆蓋不足和上行覆蓋易受限的問題；30 Mbit/s帶寬的FDD 700 MHz傳播損耗低穿透能力強(qiáng)更適合于深度覆蓋和上行覆蓋，但在近端速率遠(yuǎn)劣于100 Mbit/s帶寬的2.6 GHz。為在FDD 700 MHz/TDD 2.6 GHz混合組網(wǎng)場景下通過合理的互操作策略最大化發(fā)揮各頻段優(yōu)勢，進(jìn)而提升用戶感知，文章給出了在覆蓋異頻切換的基礎(chǔ)上疊加700 MHz向2.6 GHz基于頻率優(yōu)先級的切換方案，方案實(shí)施后整體2.6 GHz和700 MHz的用戶上下行速率提升5%～8%，對提升用戶感知效果明顯。

關(guān)鍵詞：互操作；頻率優(yōu)先級；700 MHz

中圖分類號：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2024）14-0005-05

Interoperability Optimization of 2.6 GHz and 700 MHz Based on Frequency Priority

DUAN Chenjie1， JI Zhe1， ZHAO Zhilin2

（1.Taiyuan Branch of China Mobile Communications Group Shanxi Co.， Ltd.， Taiyuan 030000， China;

2.Huawei Technologies Co.， Ltd.， Shenzhen 518129， China）

Abstract： With the advancement of 5G network construction， the number of scenarios where 5G networks using the 2.6 GHz and 700 MHz frequency bands share physical sites is increasing. TDD 2.6 GHz with a bandwidth of 100 Mbit/s has the advantages of large bandwidth and high speed. However， compared with FDD 700 MHz， TDD 2.6 GHz has problems of insufficient in-depth coverage and limited uplink coverage. The FDD 700 MHz with a bandwidth of 30 Mbit/s has a low propagation loss and a strong penetration capability， and it is more suitable for deep coverage and uplink coverage. But the speed at near-end area is much lower than that of the 2.6 GHz with a bandwidth of 100 Mbit/s. In order to maximize the advantages of each frequency band and then improve users' perception through proper interoperability policies in FDD 700 MHz/TDD 2.6 GHz hybrid networking sites， this paper provides a switch solution of adding frequency-priority-based from 700 MHz to 2.6 GHz based on covering the switch of different frequencies. After this solution is implemented， the uplink and downlink speed of 2.6 GHz and 700 MHz for users increase by 5% to 8%， which significantly improves users' perception.

Keywords： interoperability; frequency priority; 700 MHz

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.14.002

0 引 言

700 MHz頻段作為移動通信的黃金頻段，具有傳播損耗小、覆蓋能力強(qiáng)的優(yōu)勢[1]。隨著中國移動與中國廣電5G網(wǎng)絡(luò)共建共享的推進(jìn)，700 MHz站點(diǎn)逐步增加，逐步起到了分擔(dān)5G業(yè)務(wù)的作用。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和用戶需求的不斷變化，我們認(rèn)識到700 MHz承載能力的提升已不能再以單純地提高業(yè)務(wù)吸收能力為方向，而是需要更加注重用戶的感知體驗[2]。隨著700 MHz陸續(xù)開通建設(shè)，5G網(wǎng)絡(luò)形成了700 MHz與2.6 GHz多頻組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，如何合理配置互操作策略，將直接影響5G駐留及用戶網(wǎng)絡(luò)感知[3]。100M帶寬的TDD 2.6 GHz有大帶寬高速率的優(yōu)勢，但由于頻率高存在深度覆蓋不如FDD 700 MHz，且相對700 MHz更容易出現(xiàn)上行覆蓋受限的問題。700 MHz穿透性強(qiáng)、損耗低，通信能力遠(yuǎn)高于2.6 GHz [4]，是深度覆蓋與廣覆蓋的優(yōu)勢補(bǔ)充，主攻上行覆蓋，但FDD 700 MHz僅30 Mbit/s帶寬，在基站近端感知速率遠(yuǎn)劣于100 Mbit/s帶寬的2.6 GHz。中國移動目前是FDD/TDD混合組網(wǎng)，如何發(fā)揮各個網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢是提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重點(diǎn)之一[5]，異頻之間合理的互操作策略將對提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量起到非常重要的作用，即為保證用戶業(yè)務(wù)的質(zhì)量和持續(xù)，制定相應(yīng)的互操作策略就存在非常重要的必要性[6]。

目前2.6 GHz和700 MHz之間僅通過基于覆蓋的A2+A5事件進(jìn)行互操作，2.6 GHz到700 MHz采用A2+A5事件（A2 = -103 dBm，A5本端= -105 dBm，A5對端= -100 dBm），700 MHz到2.6 GHz同樣采用A2+A5事件（A2 = -103 dBm，A5本端= -105 dBm，A5對端= -100 dBm）。基于A2+A5事件的切換門限，2.6 GHz和700 MHz僅在遠(yuǎn)端弱覆蓋區(qū)域（自身電平低于-105 dBm，對端電平高于-100 dBm）發(fā)生相互切換，在基站近端區(qū)域無法發(fā)生相互切換。在基站近端用戶無法從700 MHz小區(qū)切換到2.6 GHz小區(qū)進(jìn)而無法享受2.6 GHz大帶寬高速率優(yōu)勢，對用戶體驗造成一定影響。如何通過合理的互操作策略充分發(fā)揮兩個頻段網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)勢，最大化提升整網(wǎng)的感知，將是需解決的問題。通過在2.6 GHz基礎(chǔ)上發(fā)揮

700 MHz低頻和制式優(yōu)勢，極大降低5G網(wǎng)絡(luò)的部署成本和建設(shè)難度[7]，實(shí)現(xiàn)“1+1＞2”的組網(wǎng)效果，可形成獨(dú)特的競爭力[8]。綜合考慮兩個頻段各自優(yōu)勢，建議在基站近端使用2.6 GHz大帶寬保下行感知速率，遠(yuǎn)端切換到700 MHz借助低頻優(yōu)勢提升深度覆蓋。

1 2.6 GHz與700 MHz互操作策略優(yōu)化

1.1 現(xiàn)網(wǎng)基于覆蓋的切換策略

現(xiàn)網(wǎng)2.6 GHz與700 MHz僅開啟了基于覆蓋的互操作（如圖1所示），雙向均采用基于覆蓋的A2+A5的異頻切換。2.6 GHz到700 MHz切換采用A2+A5事件，A2 = -103 dBm，A5本端= -105 dBm，A5對端= -100 dBm，即當(dāng)用戶在服務(wù)小區(qū)2.6 GHz的電平低于A2（-103 dBm）后啟動對服務(wù)小區(qū)2.6 GHz及鄰區(qū)700 MHz的測量，當(dāng)服務(wù)小區(qū)電平低于A5的本端門限（-105 dBm）且鄰區(qū)700 MHz電平高于A5對端門限（-100 dBm）時，發(fā)起用戶從2.6 GHz向700 MHz的異頻覆蓋切換；700 MHz到2.6 GHz同樣采用A2+

A5事件，A2 = -103 dBm，A5本端= -105 dBm，A5對端= -100 dBm，即當(dāng)用戶在服務(wù)小區(qū)700 MHz的電平低于A2（-103 dBm）后啟動對服務(wù)小區(qū)700 MHz及鄰區(qū)2.6 GHz的測量，當(dāng)服務(wù)小區(qū)電平低于A5的本端門限（-105 dBm）且鄰區(qū)2.6 GHz電平高于A5對端門限（-100 dBm）時，發(fā)起用戶從700 MHz向2.6 GHz的異頻覆蓋切換；當(dāng)700 MHz或2.6 GHz電平低于

-110 dBm且LTE電平高于-108 dBm，則用戶從5G切換到LTE網(wǎng)絡(luò)（采用A2+B1事件，A2 = -110 dBm，B1 = -108 dBm）。

按照目前基于覆蓋的A2+A5事件，2.6 GHz和700 MHz雙向僅當(dāng)自身服務(wù)小區(qū)電平低于A2門限才啟動對異頻的測量，僅當(dāng)服務(wù)小區(qū)電平低于A5本端門限且異頻鄰區(qū)電平高于A5對端門限才可以觸發(fā)異頻鄰區(qū)切換。按照A2+A5門限值的設(shè)置，用戶僅可以在基站遠(yuǎn)端弱覆蓋區(qū)域（自身電平低于-105 dBm，對端電平高于-100 dBm）發(fā)生相互切換，在基站近端區(qū)域不可能發(fā)生相互切換。按照現(xiàn)網(wǎng)僅開啟A2+A5的基于覆蓋的異頻切換策略及門限設(shè)置，無法實(shí)現(xiàn)讓用戶在基站近端使用2.6 GHz而遠(yuǎn)端使用700 MHz的目的。

1.2 基于頻率優(yōu)先級切換策略

一般情況下，終端發(fā)射功率較下行基站發(fā)射功率小，導(dǎo)致小區(qū)邊緣或遠(yuǎn)點(diǎn)上行覆蓋受限[9]，相對于700 MHz，2.6 GHz上行鏈路更容易達(dá)到受限瓶頸。通過測試模擬用戶上網(wǎng)情況，當(dāng)上行速率低于2 Mbit/s

時，上網(wǎng)感知卡頓感已經(jīng)比較明顯[10]。從投訴及現(xiàn)場測試經(jīng)驗看，2.6 GHz下行電平低于-100 dBm，下行速率可以達(dá)到百兆以上，但是上行速率僅1 Mbit/s

甚至更低，所以為保證感知不建議用戶在電平低于-100 dBm的情況下占用2.6 GHz。30 Mbit/s帶寬700 MHz下行理論峰值僅300 Mbit/s左右遠(yuǎn)低于2.6 GHz下行峰值速率（100 Mbit/s帶寬2.6 GHz對應(yīng)的下行峰值速率1.6 Gbit/s），上行理論速率180 Mbit/s高于2.6 GHz上行單流理論峰值速率（目前2.6 GHz商用終端為上行單流，對應(yīng)上行理論峰值速率126 Mbit/s）；另外700 MHz相對于2.6 GHz頻率低，按照自由空間傳播損耗理論700 MHz的自由空間損耗比2.6 GHz少10 dB左右，即700 MHz的深度度覆蓋能力強(qiáng)，更適合于做遠(yuǎn)端深度覆蓋。

為了踐行在基站近端使用2.6 GHz大帶寬保下行速率感知，遠(yuǎn)端切換到700 MHz借助低頻優(yōu)勢提升深度覆蓋的理念，對現(xiàn)網(wǎng)的2.6 GHz和700 MHz共覆蓋區(qū)域的互操作策略進(jìn)行如下優(yōu)化（如圖2所示）。

1）將2.6 GHz到700 MHz基于覆蓋的A5事件本端門限從-105 dBm提升到-100 dBm，避免用戶在服務(wù)小區(qū)電平低于-100 dBm出現(xiàn)上行速率低于1 Mbit/s

的感知差問題，即當(dāng)2.6 GHz服務(wù)小區(qū)電平低于-100 dBm

且700 MHz滿足A5對端電平要求的情況下用戶及時切換到上行感知和深度覆蓋更好的700 MHz；

2）以2.6 GHz作為網(wǎng)絡(luò)主力覆蓋層，700 MHz僅作為深度覆蓋的補(bǔ)充。用戶優(yōu)先占用2.6 GHz，僅當(dāng)2.6 GHz覆蓋電平低于-100 dBm的區(qū)域切換到700 MHz。在近站區(qū)域，開啟700 MHz向2.6 GHz基于頻率優(yōu)先級的切換，采用A1+A4事件，當(dāng)700 MHz電平高于A1門限（-100 dBm）啟動對2.6 GHz的異頻測量，當(dāng)測量到2.6 GHz電平高于A4門限（-95 dBm）即觸發(fā)用戶從700 MHz返回2.6 GHz。

2 基于頻率優(yōu)先級的切換方案驗證

從現(xiàn)網(wǎng)選取一個網(wǎng)格進(jìn)行方案實(shí)施驗證，共涉及2.6 GHz小區(qū)311個，700 MHz小區(qū)166個，試驗區(qū)域及詳細(xì)參數(shù)調(diào)整分別如圖3和表1所示。

1）將2.6 GHz到700 MHz基于覆蓋的A5事件本端門限從-105 dBm提升到-100 dBm；為避免乒乓切換同時修改700 MHz到2.6 GHz的A5對端門限到-98 dBm。

2）開啟700 MHz向2.6 GHz基于頻率優(yōu)先級的切換，采用A1+A4事件，A1 = -100 dBm，A4 =

-95 dBm，即當(dāng)700 MHz電平高于A1門限（-100 dBm）啟動對2.6 GHz的異頻測量，當(dāng)測量到2.6 GHz電平高于A4門限（-95 dBm）即觸發(fā)用戶從700 MHz返回2.6 GHz。

實(shí)施效果對比：

在基于覆蓋切換基礎(chǔ)上開啟基于頻率優(yōu)先級的700 MHz向2.6 GHz的切換，方案實(shí)施效果基本符合策略預(yù)期：如圖4至圖7以及表2所示，2.6 GHz的用戶數(shù)和流量增加，700 MHz的用戶數(shù)和流量減少，即近端用戶主要駐留在2.6 GHz，遠(yuǎn)端用戶駐留在700 MHz；方案實(shí)施區(qū)域的上下行用戶感知得到明顯提升，2.6 GHz和700 MHz整體的下行感知速率從136.3 Mbit/s提升到143.3 Mbit/s，改善5.13%；2.6 GHz和700 MHz整體的上行感知速率從8 Mbit/s提升到8.7 Mbit/s，改善8.57%；

實(shí)施前后效果圖對如圖4至圖7所示。

方案實(shí)施前后詳細(xì)效果對比數(shù)據(jù)如表2所示。

3 結(jié) 論

通過驗證可以知，2.6 GHz和700 MHz之間在開啟基于覆蓋的切換策略的基礎(chǔ)上疊加700 MHz向2.6 GHz的基于頻率優(yōu)先級的切換策略，整體2.6 GHz和700 MHz區(qū)域的用戶上下行感知速率得到了明顯的提升；基站近端的用戶可以從700 MHz遷移到優(yōu)質(zhì)的2.6 GHz小區(qū)，可以使得5G用戶在基站近端占用2.6 GHz享受高帶寬大速率的優(yōu)勢體驗，在基站遠(yuǎn)端深度覆蓋區(qū)域使用700 MHz享受低頻優(yōu)勢。該方案結(jié)合2.6 GHz和700 MHz的頻率及帶寬特點(diǎn)制定了雙層共站場景下合理的互操作策略，使得兩層網(wǎng)絡(luò)可以相互融合相互補(bǔ)充，揚(yáng)長避短，極大地提升了區(qū)域的5G用戶感知，值得全網(wǎng)進(jìn)行驗證和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 米颯.移動通信系統(tǒng)NR700M組網(wǎng)研究 [D].秦皇島：燕山大學(xué)，2022.

[2] 王麟，趙文超.一種5G網(wǎng)絡(luò)中部署700M頻段和2.6G頻段的質(zhì)量切換策略方案 [J].通信管理與技術(shù)，2023（5）：53-55.

[3] 郭不佞，奉致富.700M與2.6G融合組網(wǎng)策略研究 [J]T+W6dDNCrgNZGuU9rtiduQ==.電腦與電信，2022（11）：73-77.

[4] 潘婷婷，侯優(yōu)優(yōu)，姚柒零，等. 5G網(wǎng)絡(luò)互操作參數(shù)優(yōu)化方法研究 [C]//5G網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研討會（2022）論文集.北京：[出版者不詳]，2022：4.

[5] 樊正茂，黃繼恩.中國移動5G 700M天饋建設(shè)方案分析 [J].廣東通信技術(shù)，2020，40（12）：10-13+34.

[6] 唐興權(quán)，莫若.700M與2.6G合作的必要性研究 [J].電子技術(shù)與軟件工程，2021（5）：3-4.

[7] 劉賢鋒.農(nóng)村5G 700M網(wǎng)絡(luò)的承載策略研究應(yīng)用 [J].廣東通信技術(shù)，2023，43（11）：30-33.

[8] 張會娜，谷巖龍.提升5G網(wǎng)絡(luò)上行速率的應(yīng)用研究 [J].電子元器件與信息技術(shù)，2022，6（5）：210-212.

[9] 虞輝，王君君.基于頻率優(yōu)先級的上行大包遷移策略研究與應(yīng)用 [J].江蘇通信，2020，36（6）：14-19+81.

[10] 吳銳康，蒲香雨，郭蕊.上行受限場景下5G低速率問題的功率差異化設(shè)置研究 [J].廣東通信技術(shù)，2023，43（6）：34-38.

作者簡介：段臣杰（1983.10—），男，漢族，山西汾陽人，通信工程師，碩士，研究方向：移動通信。

收稿日期：2024-01-04