GSM网络退频计划在工程实践中的方案实施建议

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2017 年 3 月下
GSM 网络退频计划在工程实践中的方案实施建议
吕弢华（广东南方电信规划咨询设计院有限公司）
【摘 要】未来 4G 网络和 5G 网络将成为无线覆盖的“主力军”，而 2G/3G 网络将逐渐退网，为运营节省成本，也为后续的网络发展清理频段资
源和配套资源。以中移动为例，随着 4G 网络的逐渐成型，TD 网络已经面临着被淘汰的命运，相对比 TD 系统，GSM 网络的退网还不至于太快，
在 VoLTE 未完全成熟之前，GSM 还承载着语音业务的重要任务，所以对于 GSM 网络而言只能实施逐步退频的工作，为 FDD 和 NB-IoT（窄带
互联网）开辟道路。本文以中移动为例，围绕 GSM 的退频大方向，结合工程实践经验提出逐步退频的方法建议，供工程建设从业人员参考和讨论。
【关键词】退频；重耕；无线利用率；FDD；NB-IoT
【中图分类号】TN929.532 【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222（2017）06-0071-02
1 GSM 退频分布走的重要性
4G 网络目前为止主要还是担负数据业务承载的作用，尽
管 VoLTE 已经逐步开始实现商用，无论从用户的引导和网络
运营的测试情况来看，都需要一定的时间来缓冲；从 4G 网络
的广度覆盖来看，目前为止只实现了城区全覆盖、乡镇连续覆
盖、重要交通线路基本全覆盖、农村 5 级以上热点全覆盖、行
政村基本达到，距离 GSM 的覆盖水平还有一定差距 ，而且目
前为止 FDD 的牌照发放时间未定， 距离 FDD 的网络建设成
型也需要一定时间 ； 从 4G 网络深度覆盖来看 ，TDD 系统的
MR 弱覆盖问题不能一蹴而就，相对比发展了 20 年的 GSM 网
络来说，4G 网络还需要一定的时间来完善整体优化， 在语音
业务的承载上，4G 网络还做不到全面承担，所以 GSM 退频计
划只能分步实施。
2 关于退频计划的实施讨论
关于 GSM 退频的实施方案，计划分成三个部分。 ①从无
线利用率上来说，要保证在降低配置的情况下，要保证网络的
正常运行； ②在退频实施过程中要保证退下来的资源能做到
合理利用，而且要有可操作的工程可实施价值；③制定合理的
退频计划和重耕方案。
2.1 系统资源的评估，降低容量，保证无线利用率
GSM 的容量测算分为系统容量测算和基站载波核算两个
部分， 前者主要是通过忙时话务量和忙时数据流量来计算整
个系统的载波需求， 这个是从整个系统上的宏观上来计算载
频需求，同时可以为 BSC 的资源配置提供参考；后者是就单个
基站而言，计算其具体的退频需求，为拆闲补忙和拾遗补缺提
供可参考的规划建议。
2.1.1 系统容量测算
（1）系统总载频需求=（纯语音载频需求+数据业务载频需
求）×（1+无线利用率调节因子）；
（2）纯语音载频需求=系统忙时话务量×小区不均衡系数/
单载频承载能力；
（3）数据业务载频数=（数据业务可用 PDCH 信道数-语音
空隙贡献的 PDCH 信道数）/8；
（4）无线信道利用率=（月平均系统忙时话务量+月平均忙
时 PDCH 占用数）/（总载波数×每载波 TCH 数×每个信道可承
载话务量）。
其中， 系统忙时话务量可以通过网管系统上查询各个网
元的数据直接导出；也可以通过“计费时长转化法”来进行测
算，二者可以通过取加权平均来进行数据参考。 换算公式：系
统忙时话务量（Erl）=月计费时长（分钟）×月通话时长与月计
费时长转换系数×月总话务量与月通话时长的转换系数×忙日
集中系数×忙时集中系数/60。 数据流量通过 PDCH 的占用数
（等效话务量）来进行测算。
测算的过程中必须要参考近几年的数据， 利用趋势分析
法，来预测未来语音话务和数据流量的走势，通过核算载波资
源的总体“降配”情况，来计算出 GSM 系统无线利用率的“最
低容忍”阈值，不能通过简单的经验判断来预测总体资源的退
频计划。
2.1.2 基站载频核算
基站载波核算是为退频方案具体实施提供依据， 通过计
算基站话务量和数据流量的等效话务量， 再查询爱尔兰 B 表
来进行计算实际载波需求。 为了保证资源的合理配置，需要综
合考虑 PDCH 承载效率的提升、 合理的半速率调整方案以及
频率复用等因素。
2.2 现网资源的清查，合理利用，提前布局
要为合理的退频计划做铺垫， 第二个步骤就是要清理现
网的可用资源，为拆闲补忙和拾遗补缺的工作做推进。GSM 网
络运营了多年，设备不断升级，在整个网络中会有不同的设备
类型，这样为资源的内部调用造成了极大的困难。 所以：①要
清理出不同厂家、不同版本的载波板件及其他配件资源；②要
针对于同一厂家、同一版本的设备做设备退频的数量统计；③
才能根据最后统计的硬件数据做拆闲补忙和拾遗补缺的利旧
工作。 另外，在未来 FDD 的推进过程中，会有大规模的设备升
级替换的过程， 很有可能会存在多机柜改单体大功率机柜、+
24V 电源改-48V 电源的情况， 所以需要核查现有机房的电
源、空间、天馈等配套是否需要提前进行改造。
2.3 退频实施计划
以上两点都是在为 GSM 退频工作做提前的基础信息和
资源准备，最后要为 GSM 的退频工作做好计划安排：
（1）市场上做好 2G 用户向 4G 用户的迁移 ，为降低 GSM
承载负担和退频工作做好进一步保障；
图 1 GSM 容量核算体系图
图 2 计费时长转换法流程图
通信设计与应用 71
万方数据
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（2）在城区范围内，如果有 GSM900 和 1800 共址站点，优
先对 GSM1800 进行退频，GSM900 做 “保守” 退频，GSM1800
主要是保障未来 FDD 在城区范围内的实施中尽可能充当分
流的工作，GSM900 主要是考虑到还要为 NB-IoT 的引入做准
备； 农村范围内实施 GSM900 的退频工作要保证网络的质量
不受影响；
（3）1800M 的退频速度要优先 900M 退频， 在容量上为
FDD 清理出更多空间，900M 由于担负比较重的覆盖指标而且要
兼顾未来的 NB-IoT 业务，所以建议退频的方案上要谨慎一些。
3 结 语
未来几年中，GSM 退频工作会成为重点的关注的方向，提
前做好退频工作计划是保证未来工程顺利实施的大前提。 本
文就以中移动为例，从系统资源的评估、现网资源清查及未来
退频的实施计划三个方面来介绍 GSM 的退频退网工作的实
施方法，以供广大的从业人员参考。
参考文献
[1]谢 宁，尧文彬，陈勇辉，罗晓明.GSM/TD-SCDMA 退频策略研究 [J].
电信工程技术与标准化，2016，29（9）：67~70.
[2]罗 丹 ，肖旭旭 .GSM 网络退网策略及实施方案研究 [J].信息通信 ，
2016（10）.
[3]胡剑飞，苗 滢.中国移动 GSM 网络退频及重耕策略研究 [J].电子世
界，2016，2016（22）.
收稿日期：2017-3-8
作者信息：吕弢华（1985-），男，布依族，山东鄄城人，工程师，
通信工程学士， 任广东南方电信规划咨询设计院有限公司二
所无线项目经理，研究方向为无线/电源/规划可研。
浅谈 Wi-fi 无线接入信息安全保护技术
姚雅涵（长沙麓山国际实验学校，410006）
【摘 要】随着信息技术的不断发展，Wi-fi 技术广泛应用在笔记本电脑、智能手机等上网终端，Wi-fi 用户数量和数据流量不断提升。随之，Wifi 网络的安全性面临着巨大的挑战，在信息传播过程中无线装置可能被监听、拦截数据包、获取用户接入网络的登录密码等，都会对用户的网
络安全带来严重的威胁。本文主要分析 Wi-fi 无线组网技术和加密及认证方式，并提出 Wi-fi 网络安全加密及认证方式，提高 Wi-fi 用户的接
入安全性。
【关键词】Wi-fi 接入；安全加密；动态密码
【中图分类号】TN92 【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222（2017）06-0072-02
引 文
随着网络技术和计算机技术的不断发展，Wi-fi 技术得到
的广泛应用，WLAN 具有移动性好、灵活性高、建网迅速、扩展
能力强等优点， 越来越多的人在家庭或者办公环境中小范围
使用自己设置的无线路由进行无线网接入， 但是在无线网络
的使用中面临着严重的安全威胁。
1 Wi-fi 网络组网
Wi-fi 组网方式主要有集中式和分布式两种类型，集中式
组网主要应用在用户规模小 ， 适宜采用 PPPoE 认证方式和
DHCP+WEB 认证方式。 分布式组网主要应用在用户较多的公
共场合。
无线接入点的分布结构有点对点型，点对多点型，多点对
点型和混合型几种形式。 点对点型传输速率高，传输距离远，
受外界干扰小； 点对多点型网络结构简单， 站点处于中心位
置，并存在多个远端点，组网成本低，可维护性强。 缺点是传输
速率低，网络可靠性差，并且所有远端点和中心点采用相同频
率，如果一个远端点受到干扰，其他远端点也需要更换相同的
频率；多点对点型，每一个远端点在中心点都有对应的设备，
中心点的设备问题只会影响远端点中的一个， 不会影响整个
网络，组网成本高；混合型是综合采用以上三种形式的组网模
式，兼顾经济型和稳定性，以及传输速率。
2 Wi-fi 加密及认证方式
Wi-fi 的加密方式主要有 WEP 加密技术、WPA 加密技术
和 WPA2 加密技术。 WEP 基于 WLAN 的安全协议，可以提供
与有线局域网同等级别的安全性能， 但是无线局域网没有有
线网的物理结构，WEP 主要是对无线传输过程中的数据进行
加密，加密技术性能差，效率低。 WPA 加密方式分为企业模式
和家庭模式两种模式， 企业模式中由用户提供认证相关信息
的做法，避免重要的商业机密被泄露；家庭模式中采用无线局
域网的各个节点中输入设置好的密钥， 一个用户单独使用一
个密钥，而不是像 WEP 中所有用户使用一个密钥，提高了加
密的安全性；WPA2 加密方式采用了新的算法，使用 CCMP 协
议， 利用预分享密钥或者认证服务器端和客户端两种方式来
获得 PMK。
用户采用字母加数字的密码方式很容易被黑客利用破解
软件破解，这些非法用户不仅会占用网络，严重的还会影响用
户的数据安全。 采用 RADIUS 认证和 Web 认证方式，非法用
户获得了无线密码后， 还需要输入用户在 RADIUS 服务器端
或者 Web 服务器端的另外一套用户名和密码后，这样就为用
户的无线安全增加了一道安全防线。
RADIUS 协 议 （Remote Authentication Dial In User Service）即远程认证服务用户服务，主要功能是完成客户端和服
务器端的认证、授权和计费，在无线网环境中广泛使用。
Web 接入认证是一种被广泛采用的认证方法， 能够从端
口控制用户访问网络的权限， 用户不必使用专用的认证客户
端软件，通过普通的浏览器就可以连接网络。 Web 认证由三部
分组成，分别为认证客户端、接入设备和认证服务器。 认证客
户端安装在客户的个人计算机中， 一般为运行 HTTP 协议的
浏览器。 接入设备是网络中接入层的设备，在 WLAN 为无线
接入点，接入设备一把直接连接在用户终端上，可以用来启动
Web 认证。 Web 认证服务器，接收客户端认证请求，提供认证
界面，与接入设备进行交互，确认所需要的认证信息。
3 基于动态密码的 Wi-fi 网络安全加密
本文采用一种动态认证的思想应用在无线路由的认证体
系中， 将有随机序列信号发生器产生的随机序列置于无线路
由的 Web 端和 RADIUS 服务器端。 用户在进行用户名和密码
认证的同时， 将伪随机序列发生器产生的动态口令和用户密
码仪器输入给 Web 客户端，发送给 RADIUS 认证服务器。 整
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