王華　曲臻

【摘 要】隨著WCDMA用戶的不斷增多，用戶對WCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及室內(nèi)深度覆蓋提出了更高的要求。針對這種情況，就UMTS應(yīng)用于900MHz頻譜技術(shù)進(jìn)行分析，并結(jié)合UMTS900與UMTS2100網(wǎng)絡(luò)在單室外基站和室內(nèi)覆蓋兩種不同場景下的比較實驗，明確展現(xiàn)了UMTS900網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的優(yōu)勢和布設(shè)的必然性。同時結(jié)合對UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中GU共存的三個關(guān)鍵問題的分析，提出了現(xiàn)網(wǎng)改造方案。

【關(guān)鍵詞】UMTS 900MHz 網(wǎng)絡(luò)覆蓋 室內(nèi)深度覆蓋

中圖分類號：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1010（2014）-03-0070-06

1 引言

與目前3G市場中主流使用的2 100MHz相比，900MHz由于頻率較低，其傳輸優(yōu)勢使基站所覆蓋的范圍明顯增大，因此900MHz頻譜的UMTS/HSDPA技術(shù)使語音與高速3G服務(wù)的傳遞更為經(jīng)濟(jì)實惠。對于運(yùn)營商而言，此優(yōu)點有助于大量節(jié)省成本，且得到更好的室內(nèi)覆蓋效果，從而能夠提高其客戶的整體用戶體驗。

由于UMTS在900MHz頻段上的巨大優(yōu)勢，為推動3G移動通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，3GPP在3GPP TR 25.816 V7.0.0 UMTS 900MHz Work Item Technical Report中定義了UMTS900的概念，越來越多的國家開始在900MHz頻段上部署3G網(wǎng)絡(luò)。

為了滿足UMTS900快速增長的需求，終端供應(yīng)商也加快了對UMTS900終端的研發(fā)和生產(chǎn)。據(jù)GSA調(diào)查報告，目前全球34家終端供應(yīng)商已經(jīng)發(fā)布了190款UMTS900-HSPA終端，這其中包括了118款UMTS900-HSPA移動終端和39款USB dongle。支持UMTS900的路由器、PC卡和內(nèi)嵌模塊也在市場上進(jìn)行了商業(yè)發(fā)布，并且所有的UMTS900終端都支持GSM/EDGE功能。

2 UMTS900的優(yōu)勢

UMTS900是利用900MHz頻段巨大的傳輸優(yōu)勢來提供UMTS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，其上行/下行頻段分別為880—915/925—960MHz。主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）根據(jù)無線電波的傳播特性，載波頻率越低，無線信號傳播得越遠(yuǎn)，相比于UMTS2100，UMTS900的傳播損耗小，30%的UMTS900站點就可以達(dá)到與UMTS2100相同的覆蓋范圍，單站點的廣覆蓋意味著投資的減少。

（2）低頻率的載波信號穿透性更強(qiáng)，在穿透建筑物墻壁時可以減少損耗，通過UMTS900網(wǎng)絡(luò)可以提供更好的室內(nèi)覆蓋、深層覆蓋，網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能更好，從而提升業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)用戶的業(yè)務(wù)體驗。

（3）U900 1Mbps覆蓋與G900語音覆蓋相當(dāng)，運(yùn)營商可以以更高的性價比在更廣范圍提供HSPA業(yè)務(wù)。

（4）運(yùn)營商在建設(shè)UMTS900網(wǎng)絡(luò)時，還可以重用包括天線和站點等基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的原GSM網(wǎng)絡(luò)的投資。

3 UMTS900應(yīng)用分析

3.1 單站覆蓋效果應(yīng)用分析

就單站覆蓋接收場強(qiáng)而言，在自由空間傳輸模型中，UMTS900相比UMTS2100提升6.9dB。在COST231-Hata傳輸模型中，UMTS900相比UMTS2100的提升，根據(jù)環(huán)境的不同分別為：

◆小型城市和郊區(qū)：11.4dB

◆大中型城市：14.4dB

UMTS2100和UMTS900單站覆蓋接收場強(qiáng)比較如圖1所示。

通過在市區(qū)、市郊和農(nóng)村的實際試驗比較分析可以得出：

（1）市區(qū)RSCP有90%的概率提升6dB以上；

（2）市郊RSCP有75%的概率提升9dB以上；

（3）農(nóng)村RSCP有50%的概率提升11dB以上。

3.2 小區(qū)半徑比較

UMTS900增益超過UMTS2100，表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）小區(qū)覆蓋半徑提升了70%；

（2）下行功率增加了40倍（16dB），從而提升了網(wǎng)絡(luò)的功率效能；

（3）UE的發(fā)射功率降低了63倍（18dB），直接提升了手機(jī)電池的使用壽命。

UMTS2100和UMTS900小區(qū)半徑測試參數(shù)比較如圖2所示。

3.3 室內(nèi)覆蓋效果應(yīng)用分析

對同室內(nèi)分布進(jìn)行UMTS2100和UMTS900同覆蓋網(wǎng)絡(luò)測試的情況如下：

（1）由于900MHz頻段無線電波和穿透損耗小于2 100MHz，在室內(nèi)場景應(yīng)用中，其深度覆蓋效果明顯優(yōu)于2 100MHz的UMTS網(wǎng)絡(luò)。UMTS2100和UMTS900的室內(nèi)覆蓋RSCP比較如圖3所示，由圖3可知，RSCP分布比例對比情況為：

◆RSCP大于-55dBm的比例，UMTS2100網(wǎng)絡(luò)為2.4%，而UMTS900網(wǎng)絡(luò)為8.1%；

◆RSCP大于-65dBm的比例，UMTS2100網(wǎng)絡(luò)為37.52%，而UMTS900網(wǎng)絡(luò)為69.7%；

◆RSCP大于-75dBm的比例，UMTS2100網(wǎng)絡(luò)為89.87%，而UMTS900網(wǎng)絡(luò)為98.75%。

（2）覆蓋效果的提升會直接影響到手機(jī)發(fā)射功率的下降，UMTS2100和UMTS900室內(nèi)手機(jī)發(fā)射功率的比較如圖4所示。

由圖4可知，手機(jī)發(fā)射功率對比情況為：

◆手機(jī)發(fā)射功率小于-15dBm的比例，UMTS2100網(wǎng)絡(luò)為21.31%，而UMTS900網(wǎng)絡(luò)為91.71%；

◆手機(jī)發(fā)射功率小于0dBm的比例，UMTS2100網(wǎng)絡(luò)為93.18%，而UMTS900網(wǎng)絡(luò)為100%；

◆手機(jī)發(fā)射功率小于15dBm的比例，UMTS2100網(wǎng)絡(luò)為99.86%，而UMTS900網(wǎng)絡(luò)為100%。

4 UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

依據(jù)不同場景網(wǎng)絡(luò)的特性，目前有2種網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案：

◆在郊區(qū)或農(nóng)村通過UMTS900擴(kuò)展UMTS覆蓋；

◆在大中型城市對熱點地區(qū)利用UMTS900提供更加優(yōu)質(zhì)的UMTS網(wǎng)絡(luò)。

對于室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)UMTS900來提高UMTS網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋。在進(jìn)行UMTS900網(wǎng)絡(luò)部署時，需要解決三個關(guān)鍵問題：GU共存頻率分配；對GSM網(wǎng)絡(luò)的干擾要降至最??；GU共站，以減少GU干擾并保護(hù)已有投資。

4.1 GU共存頻率分配

對于GSM與UMTS的頻率分配，主要有兩種方式：GU頻率邊緣分配方式、GU頻率三明治分配方式。兩種分配方式如圖5所示：

圖5 GU頻率兩種分配方式

（1）GU頻率邊緣分配方式

該方式的優(yōu)點是：GSM頻率資源連續(xù)，便于進(jìn)行頻率規(guī)劃；運(yùn)營商內(nèi)部只用考慮一側(cè)的GU系統(tǒng)間的干擾。缺點是UMTS與異運(yùn)營商的GSM系統(tǒng)至少要保證2.6MHz的間隔。

（2）GU頻率三明治分配方式（優(yōu)選）

該方式的優(yōu)點是：可以將UMTS放置在內(nèi)部任意位置，不用考慮與異運(yùn)營商之間的干擾；如果采用U4.6/4.2/3.8M，可以為GSM節(jié)省2/4/6個頻點。缺點是運(yùn)營商內(nèi)部要考慮雙側(cè)的干擾。

鑒于以下分析考慮，GU三明治分配方案應(yīng)作為UMTS900頻率規(guī)劃的優(yōu)選方案：

（1）GU三明治分配方案中UMTS系統(tǒng)到兩側(cè)GSM系統(tǒng)中心頻率的間隔f1和f2相等，并可根據(jù)小間隔能力進(jìn)行配置。當(dāng)f1、f2相等且均小于2.6MHz時，UMTS兩側(cè)功率譜較低的頻段可以與GSM載波共享頻譜資源。此方案相對邊緣分配方案可以多節(jié)省一倍的頻點，提升了頻譜效率，減少了對GSM系統(tǒng)的沖擊。

（2）GU三明治分配方案可以不用單獨考慮與異運(yùn)營商之間的系統(tǒng)間干擾，而邊緣分配方案必須考慮與異運(yùn)營商之間的干擾問題。如果與其它運(yùn)營商的GSM頻率間隔小于2.6MHz，由于其它運(yùn)營商基站的射頻性能未知，其它運(yùn)營商的GSM系統(tǒng)可能會對UMTS系統(tǒng)造成干擾，邊緣分配方案為消除系統(tǒng)間干擾將付出更大的代價。

（3）GU頻譜三明治分配，UMTS頻點可以靈活調(diào)整，將UMTS頻點放在恰當(dāng)?shù)奈恢每梢约骖檾U(kuò)容以及抗異系統(tǒng)干擾。

4.2 對GSM網(wǎng)絡(luò)的干擾要降至最小

當(dāng)UMTS和GSM兩種系統(tǒng)同頻覆蓋時，一個系統(tǒng)的基站或終端的信號會落在另一個系統(tǒng)的基站或終端的接收帶內(nèi)，而且這種干擾不能通過接收濾波器來抑制，只能在兩個同頻系統(tǒng)間留出適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)區(qū)距離（見圖6），進(jìn)行地理上的隔離，增加干擾信號的衰減，降低G900和U900系統(tǒng)間的干擾，以保障兩個系統(tǒng)都能正常的工作。

4.3 GU共站

在GU聯(lián)合組網(wǎng)的情況下，新建UMTS網(wǎng)絡(luò)時可以考慮共站和不共站兩種場景。

由于UMTS覆蓋半徑大于GSM覆蓋半徑，所以不共站場景可減少UMTS站點數(shù)，減少設(shè)備投資。但不共站場景有如下劣勢：第一，由于不共站，所以不能按照原有的蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行布網(wǎng)，不能完全利用原有的GSM站點資源，導(dǎo)致新建站點數(shù)量較多，增大了配套投資；第二，GU不共站時將增大GU之間的干擾。

相反，在共站場景下，可減少GU之間的干擾，同時可使運(yùn)營商不必新建站點，以減少配套投資。在共站場景下通過調(diào)整UMTS功率規(guī)格可使GU的覆蓋區(qū)域基本相同。對于不共天饋的場景，可通過調(diào)整天線的下傾角和方向角使每個系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)覆蓋性能；對于共天饋的場景，則是G900和U900的發(fā)射和接收共同連接到天線的一對端口上。

5 UMTS900網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式

通過上述對UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃分析，針對目前現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，結(jié)合城市和郊區(qū)兩種不同場景特性，提出以下UMTS900網(wǎng)絡(luò)部署建議。

5.1 城市組網(wǎng)方式

目前城市中UMTS和GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已趨于成熟，室外2/3G網(wǎng)絡(luò)已達(dá)到精品覆蓋，但在樓宇的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分布中存在UMTS網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足、容量受限、高層導(dǎo)頻污染、同頻鄰區(qū)滿配、擾碼規(guī)劃復(fù)用等問題。

因此，城市中網(wǎng)絡(luò)部署可以采用UMTS900網(wǎng)絡(luò)來完善現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)布局，針對UMTS網(wǎng)絡(luò)需求旺盛的熱點樓宇、商場、劇院等室內(nèi)公共場所采用UMTS900網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案。對此，提出以下兩種城市室分UMTS網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式：

方式一：對于一般室分系統(tǒng)，整個室分采用UMTS900組網(wǎng)覆蓋方式。

方式二：對于大型的室分系統(tǒng)，建議采用分層的建設(shè)方式，熱點或中高層的區(qū)域采用UMTS900網(wǎng)絡(luò)覆蓋，低層部分采用UMTS2100網(wǎng)絡(luò)覆蓋。選用這種方式組網(wǎng)，室分系統(tǒng)與外網(wǎng)是同頻切換，切換點優(yōu)化更為便利，因此對于大型室分系統(tǒng)，方式二比方式一效果更好。

5.2 郊區(qū)組網(wǎng)方式

目前郊區(qū)農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)以GSM網(wǎng)絡(luò)為主，UMTS網(wǎng)絡(luò)部署才剛剛起步，農(nóng)村信息化需求逐步增強(qiáng)，為了擴(kuò)大農(nóng)村和郊區(qū)UMTS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，提出以下兩種組網(wǎng)方式：

方式一：采用UMTS900+DCS1800網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案。雖然在頻譜的整體規(guī)劃使用上相對完善，但改建工程量大，同時還需增加相當(dāng)數(shù)量的新站點，無法達(dá)到經(jīng)濟(jì)、合理組網(wǎng)覆蓋的要求。

方式二：UMTS和GSM共用帶寬。鑒于郊區(qū)農(nóng)村900M頻譜需求相對較少，同時頻率復(fù)用距離大的特點，可采用3.8M方案部署UMTS900，剩余2.2M用來部署GSM900網(wǎng)絡(luò)，GSM900采用S211/S111組網(wǎng)方式。利用GU共站的方法，在原有GSM站點的基礎(chǔ)上，更換射頻模塊完成GU同覆蓋，UMTS900與GSM網(wǎng)絡(luò)共機(jī)房、共機(jī)柜、共天饋、共配套，在滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營的成本。

6 結(jié)論

本文通過對UMTS900系統(tǒng)的分析和應(yīng)用研究，明確了在900MHz頻段上發(fā)展UMTS網(wǎng)絡(luò)的必然性，以及對UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中存在的問題進(jìn)行了探討，為今后此聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了經(jīng)驗。

在歐洲、中東、非洲和亞太等區(qū)域市場，UMTS900正在成為終端的標(biāo)準(zhǔn)支持功能之一。隨著移動寬帶業(yè)務(wù)需求的快速增長、900MHz頻率電信監(jiān)管政策的開放，以及大量支持UMTS900終端的上市，越來越多的UMTS900頻率重用網(wǎng)絡(luò)將被部署和運(yùn)營。

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4 UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

依據(jù)不同場景網(wǎng)絡(luò)的特性，目前有2種網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案：

◆在郊區(qū)或農(nóng)村通過UMTS900擴(kuò)展UMTS覆蓋；

◆在大中型城市對熱點地區(qū)利用UMTS900提供更加優(yōu)質(zhì)的UMTS網(wǎng)絡(luò)。

對于室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)UMTS900來提高UMTS網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋。在進(jìn)行UMTS900網(wǎng)絡(luò)部署時，需要解決三個關(guān)鍵問題：GU共存頻率分配；對GSM網(wǎng)絡(luò)的干擾要降至最??；GU共站，以減少GU干擾并保護(hù)已有投資。

4.1 GU共存頻率分配

對于GSM與UMTS的頻率分配，主要有兩種方式：GU頻率邊緣分配方式、GU頻率三明治分配方式。兩種分配方式如圖5所示：

圖5 GU頻率兩種分配方式

（1）GU頻率邊緣分配方式

該方式的優(yōu)點是：GSM頻率資源連續(xù)，便于進(jìn)行頻率規(guī)劃；運(yùn)營商內(nèi)部只用考慮一側(cè)的GU系統(tǒng)間的干擾。缺點是UMTS與異運(yùn)營商的GSM系統(tǒng)至少要保證2.6MHz的間隔。

（2）GU頻率三明治分配方式（優(yōu)選）

該方式的優(yōu)點是：可以將UMTS放置在內(nèi)部任意位置，不用考慮與異運(yùn)營商之間的干擾；如果采用U4.6/4.2/3.8M，可以為GSM節(jié)省2/4/6個頻點。缺點是運(yùn)營商內(nèi)部要考慮雙側(cè)的干擾。

鑒于以下分析考慮，GU三明治分配方案應(yīng)作為UMTS900頻率規(guī)劃的優(yōu)選方案：

（1）GU三明治分配方案中UMTS系統(tǒng)到兩側(cè)GSM系統(tǒng)中心頻率的間隔f1和f2相等，并可根據(jù)小間隔能力進(jìn)行配置。當(dāng)f1、f2相等且均小于2.6MHz時，UMTS兩側(cè)功率譜較低的頻段可以與GSM載波共享頻譜資源。此方案相對邊緣分配方案可以多節(jié)省一倍的頻點，提升了頻譜效率，減少了對GSM系統(tǒng)的沖擊。

（2）GU三明治分配方案可以不用單獨考慮與異運(yùn)營商之間的系統(tǒng)間干擾，而邊緣分配方案必須考慮與異運(yùn)營商之間的干擾問題。如果與其它運(yùn)營商的GSM頻率間隔小于2.6MHz，由于其它運(yùn)營商基站的射頻性能未知，其它運(yùn)營商的GSM系統(tǒng)可能會對UMTS系統(tǒng)造成干擾，邊緣分配方案為消除系統(tǒng)間干擾將付出更大的代價。

（3）GU頻譜三明治分配，UMTS頻點可以靈活調(diào)整，將UMTS頻點放在恰當(dāng)?shù)奈恢每梢约骖檾U(kuò)容以及抗異系統(tǒng)干擾。

4.2 對GSM網(wǎng)絡(luò)的干擾要降至最小

當(dāng)UMTS和GSM兩種系統(tǒng)同頻覆蓋時，一個系統(tǒng)的基站或終端的信號會落在另一個系統(tǒng)的基站或終端的接收帶內(nèi)，而且這種干擾不能通過接收濾波器來抑制，只能在兩個同頻系統(tǒng)間留出適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)區(qū)距離（見圖6），進(jìn)行地理上的隔離，增加干擾信號的衰減，降低G900和U900系統(tǒng)間的干擾，以保障兩個系統(tǒng)都能正常的工作。

4.3 GU共站

在GU聯(lián)合組網(wǎng)的情況下，新建UMTS網(wǎng)絡(luò)時可以考慮共站和不共站兩種場景。

由于UMTS覆蓋半徑大于GSM覆蓋半徑，所以不共站場景可減少UMTS站點數(shù)，減少設(shè)備投資。但不共站場景有如下劣勢：第一，由于不共站，所以不能按照原有的蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行布網(wǎng)，不能完全利用原有的GSM站點資源，導(dǎo)致新建站點數(shù)量較多，增大了配套投資；第二，GU不共站時將增大GU之間的干擾。

相反，在共站場景下，可減少GU之間的干擾，同時可使運(yùn)營商不必新建站點，以減少配套投資。在共站場景下通過調(diào)整UMTS功率規(guī)格可使GU的覆蓋區(qū)域基本相同。對于不共天饋的場景，可通過調(diào)整天線的下傾角和方向角使每個系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)覆蓋性能；對于共天饋的場景，則是G900和U900的發(fā)射和接收共同連接到天線的一對端口上。

5 UMTS900網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式

通過上述對UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃分析，針對目前現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，結(jié)合城市和郊區(qū)兩種不同場景特性，提出以下UMTS900網(wǎng)絡(luò)部署建議。

5.1 城市組網(wǎng)方式

目前城市中UMTS和GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已趨于成熟，室外2/3G網(wǎng)絡(luò)已達(dá)到精品覆蓋，但在樓宇的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分布中存在UMTS網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足、容量受限、高層導(dǎo)頻污染、同頻鄰區(qū)滿配、擾碼規(guī)劃復(fù)用等問題。

因此，城市中網(wǎng)絡(luò)部署可以采用UMTS900網(wǎng)絡(luò)來完善現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)布局，針對UMTS網(wǎng)絡(luò)需求旺盛的熱點樓宇、商場、劇院等室內(nèi)公共場所采用UMTS900網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案。對此，提出以下兩種城市室分UMTS網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式：

方式一：對于一般室分系統(tǒng)，整個室分采用UMTS900組網(wǎng)覆蓋方式。

方式二：對于大型的室分系統(tǒng)，建議采用分層的建設(shè)方式，熱點或中高層的區(qū)域采用UMTS900網(wǎng)絡(luò)覆蓋，低層部分采用UMTS2100網(wǎng)絡(luò)覆蓋。選用這種方式組網(wǎng)，室分系統(tǒng)與外網(wǎng)是同頻切換，切換點優(yōu)化更為便利，因此對于大型室分系統(tǒng)，方式二比方式一效果更好。

5.2 郊區(qū)組網(wǎng)方式

目前郊區(qū)農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)以GSM網(wǎng)絡(luò)為主，UMTS網(wǎng)絡(luò)部署才剛剛起步，農(nóng)村信息化需求逐步增強(qiáng)，為了擴(kuò)大農(nóng)村和郊區(qū)UMTS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，提出以下兩種組網(wǎng)方式：

方式一：采用UMTS900+DCS1800網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案。雖然在頻譜的整體規(guī)劃使用上相對完善，但改建工程量大，同時還需增加相當(dāng)數(shù)量的新站點，無法達(dá)到經(jīng)濟(jì)、合理組網(wǎng)覆蓋的要求。

方式二：UMTS和GSM共用帶寬。鑒于郊區(qū)農(nóng)村900M頻譜需求相對較少，同時頻率復(fù)用距離大的特點，可采用3.8M方案部署UMTS900，剩余2.2M用來部署GSM900網(wǎng)絡(luò)，GSM900采用S211/S111組網(wǎng)方式。利用GU共站的方法，在原有GSM站點的基礎(chǔ)上，更換射頻模塊完成GU同覆蓋，UMTS900與GSM網(wǎng)絡(luò)共機(jī)房、共機(jī)柜、共天饋、共配套，在滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營的成本。

6 結(jié)論

本文通過對UMTS900系統(tǒng)的分析和應(yīng)用研究，明確了在900MHz頻段上發(fā)展UMTS網(wǎng)絡(luò)的必然性，以及對UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中存在的問題進(jìn)行了探討，為今后此聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了經(jīng)驗。

在歐洲、中東、非洲和亞太等區(qū)域市場，UMTS900正在成為終端的標(biāo)準(zhǔn)支持功能之一。隨著移動寬帶業(yè)務(wù)需求的快速增長、900MHz頻率電信監(jiān)管政策的開放，以及大量支持UMTS900終端的上市，越來越多的UMTS900頻率重用網(wǎng)絡(luò)將被部署和運(yùn)營。

參考文獻(xiàn)：

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[6] 廖曉濱，趙熙. 第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)、應(yīng)用及演進(jìn)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2008.★

4 UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

依據(jù)不同場景網(wǎng)絡(luò)的特性，目前有2種網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案：

◆在郊區(qū)或農(nóng)村通過UMTS900擴(kuò)展UMTS覆蓋；

◆在大中型城市對熱點地區(qū)利用UMTS900提供更加優(yōu)質(zhì)的UMTS網(wǎng)絡(luò)。

對于室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)UMTS900來提高UMTS網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋。在進(jìn)行UMTS900網(wǎng)絡(luò)部署時，需要解決三個關(guān)鍵問題：GU共存頻率分配；對GSM網(wǎng)絡(luò)的干擾要降至最?。籊U共站，以減少GU干擾并保護(hù)已有投資。

4.1 GU共存頻率分配

對于GSM與UMTS的頻率分配，主要有兩種方式：GU頻率邊緣分配方式、GU頻率三明治分配方式。兩種分配方式如圖5所示：

圖5 GU頻率兩種分配方式

（1）GU頻率邊緣分配方式

該方式的優(yōu)點是：GSM頻率資源連續(xù)，便于進(jìn)行頻率規(guī)劃；運(yùn)營商內(nèi)部只用考慮一側(cè)的GU系統(tǒng)間的干擾。缺點是UMTS與異運(yùn)營商的GSM系統(tǒng)至少要保證2.6MHz的間隔。

（2）GU頻率三明治分配方式（優(yōu)選）

該方式的優(yōu)點是：可以將UMTS放置在內(nèi)部任意位置，不用考慮與異運(yùn)營商之間的干擾；如果采用U4.6/4.2/3.8M，可以為GSM節(jié)省2/4/6個頻點。缺點是運(yùn)營商內(nèi)部要考慮雙側(cè)的干擾。

鑒于以下分析考慮，GU三明治分配方案應(yīng)作為UMTS900頻率規(guī)劃的優(yōu)選方案：

（1）GU三明治分配方案中UMTS系統(tǒng)到兩側(cè)GSM系統(tǒng)中心頻率的間隔f1和f2相等，并可根據(jù)小間隔能力進(jìn)行配置。當(dāng)f1、f2相等且均小于2.6MHz時，UMTS兩側(cè)功率譜較低的頻段可以與GSM載波共享頻譜資源。此方案相對邊緣分配方案可以多節(jié)省一倍的頻點，提升了頻譜效率，減少了對GSM系統(tǒng)的沖擊。

（2）GU三明治分配方案可以不用單獨考慮與異運(yùn)營商之間的系統(tǒng)間干擾，而邊緣分配方案必須考慮與異運(yùn)營商之間的干擾問題。如果與其它運(yùn)營商的GSM頻率間隔小于2.6MHz，由于其它運(yùn)營商基站的射頻性能未知，其它運(yùn)營商的GSM系統(tǒng)可能會對UMTS系統(tǒng)造成干擾，邊緣分配方案為消除系統(tǒng)間干擾將付出更大的代價。

（3）GU頻譜三明治分配，UMTS頻點可以靈活調(diào)整，將UMTS頻點放在恰當(dāng)?shù)奈恢每梢约骖檾U(kuò)容以及抗異系統(tǒng)干擾。

4.2 對GSM網(wǎng)絡(luò)的干擾要降至最小

當(dāng)UMTS和GSM兩種系統(tǒng)同頻覆蓋時，一個系統(tǒng)的基站或終端的信號會落在另一個系統(tǒng)的基站或終端的接收帶內(nèi)，而且這種干擾不能通過接收濾波器來抑制，只能在兩個同頻系統(tǒng)間留出適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)區(qū)距離（見圖6），進(jìn)行地理上的隔離，增加干擾信號的衰減，降低G900和U900系統(tǒng)間的干擾，以保障兩個系統(tǒng)都能正常的工作。

4.3 GU共站

在GU聯(lián)合組網(wǎng)的情況下，新建UMTS網(wǎng)絡(luò)時可以考慮共站和不共站兩種場景。

由于UMTS覆蓋半徑大于GSM覆蓋半徑，所以不共站場景可減少UMTS站點數(shù)，減少設(shè)備投資。但不共站場景有如下劣勢：第一，由于不共站，所以不能按照原有的蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行布網(wǎng)，不能完全利用原有的GSM站點資源，導(dǎo)致新建站點數(shù)量較多，增大了配套投資；第二，GU不共站時將增大GU之間的干擾。

相反，在共站場景下，可減少GU之間的干擾，同時可使運(yùn)營商不必新建站點，以減少配套投資。在共站場景下通過調(diào)整UMTS功率規(guī)格可使GU的覆蓋區(qū)域基本相同。對于不共天饋的場景，可通過調(diào)整天線的下傾角和方向角使每個系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)覆蓋性能；對于共天饋的場景，則是G900和U900的發(fā)射和接收共同連接到天線的一對端口上。

5 UMTS900網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式

通過上述對UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃分析，針對目前現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，結(jié)合城市和郊區(qū)兩種不同場景特性，提出以下UMTS900網(wǎng)絡(luò)部署建議。

5.1 城市組網(wǎng)方式

目前城市中UMTS和GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已趨于成熟，室外2/3G網(wǎng)絡(luò)已達(dá)到精品覆蓋，但在樓宇的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分布中存在UMTS網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足、容量受限、高層導(dǎo)頻污染、同頻鄰區(qū)滿配、擾碼規(guī)劃復(fù)用等問題。

因此，城市中網(wǎng)絡(luò)部署可以采用UMTS900網(wǎng)絡(luò)來完善現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)布局，針對UMTS網(wǎng)絡(luò)需求旺盛的熱點樓宇、商場、劇院等室內(nèi)公共場所采用UMTS900網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案。對此，提出以下兩種城市室分UMTS網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式：

方式一：對于一般室分系統(tǒng)，整個室分采用UMTS900組網(wǎng)覆蓋方式。

方式二：對于大型的室分系統(tǒng)，建議采用分層的建設(shè)方式，熱點或中高層的區(qū)域采用UMTS900網(wǎng)絡(luò)覆蓋，低層部分采用UMTS2100網(wǎng)絡(luò)覆蓋。選用這種方式組網(wǎng)，室分系統(tǒng)與外網(wǎng)是同頻切換，切換點優(yōu)化更為便利，因此對于大型室分系統(tǒng)，方式二比方式一效果更好。

5.2 郊區(qū)組網(wǎng)方式

目前郊區(qū)農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)以GSM網(wǎng)絡(luò)為主，UMTS網(wǎng)絡(luò)部署才剛剛起步，農(nóng)村信息化需求逐步增強(qiáng)，為了擴(kuò)大農(nóng)村和郊區(qū)UMTS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，提出以下兩種組網(wǎng)方式：

方式一：采用UMTS900+DCS1800網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案。雖然在頻譜的整體規(guī)劃使用上相對完善，但改建工程量大，同時還需增加相當(dāng)數(shù)量的新站點，無法達(dá)到經(jīng)濟(jì)、合理組網(wǎng)覆蓋的要求。

方式二：UMTS和GSM共用帶寬。鑒于郊區(qū)農(nóng)村900M頻譜需求相對較少，同時頻率復(fù)用距離大的特點，可采用3.8M方案部署UMTS900，剩余2.2M用來部署GSM900網(wǎng)絡(luò)，GSM900采用S211/S111組網(wǎng)方式。利用GU共站的方法，在原有GSM站點的基礎(chǔ)上，更換射頻模塊完成GU同覆蓋，UMTS900與GSM網(wǎng)絡(luò)共機(jī)房、共機(jī)柜、共天饋、共配套，在滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營的成本。

6 結(jié)論

本文通過對UMTS900系統(tǒng)的分析和應(yīng)用研究，明確了在900MHz頻段上發(fā)展UMTS網(wǎng)絡(luò)的必然性，以及對UMTS900網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中存在的問題進(jìn)行了探討，為今后此聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了經(jīng)驗。

在歐洲、中東、非洲和亞太等區(qū)域市場，UMTS900正在成為終端的標(biāo)準(zhǔn)支持功能之一。隨著移動寬帶業(yè)務(wù)需求的快速增長、900MHz頻率電信監(jiān)管政策的開放，以及大量支持UMTS900終端的上市，越來越多的UMTS900頻率重用網(wǎng)絡(luò)將被部署和運(yùn)營。

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