WCDMA引入900M組網(wǎng)分析

李海軍 廖文錦

【摘要】本文分析了UMTS900Mhz與UMTS2100相比將帶來的深度度和廣度覆蓋的益處，同時也分析了UMTS900與GSM900優(yōu)勢，除了以上的兩點優(yōu)勢外，UMTS900比GSM900能在容量上有很大的提升；UMTS900將改善密集市區(qū)的深度覆蓋和這個頻段上的容量不足。

【關(guān)鍵詞】UMTS900 UMT2100 GSM900

截至2011年5月底，中國3G基站總數(shù)達(dá)到71.4萬個，中國移動、中國電信和中國聯(lián)通的3G基站分別達(dá)到21.4萬、22.6萬和27.4萬個。中國移動建設(shè)的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋全國4個直轄市、283個地級市、370個縣級市及1607個縣的熱點區(qū)域，以及部分發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)；中國電信建設(shè)的其CDMA2000網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國全部城市和縣城以及2.9萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)；中國聯(lián)通建設(shè)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋341個城市和1917個縣城[1]。

在中國電信基站數(shù)小于聯(lián)通/移動的情況下，其建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了中國聯(lián)通/移動，在3G上，中國電信通過800MHz從CDMA2000無縫演進(jìn)的EV-DO，相比中國聯(lián)通WCDMA 2100MHz和中國移動TD-SCDMA在深度和廣度覆蓋上有天然的優(yōu)勢，這一點無論從三網(wǎng)對比測試分析和用戶口碑上都毋庸置疑。

目前WCDMA已經(jīng)運營四年，目前已經(jīng)實現(xiàn)了HSDPA和HSUPA，并在重點區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了HSPA+ 21Mbps的覆蓋，隨著業(yè)務(wù)上的迅猛發(fā)展，商業(yè)活動中心、家庭和辦公樓宇等人群聚集地為成為主要業(yè)務(wù)熱點，但同時又存在深度覆蓋不足。

同時在地廣人稀的農(nóng)村和西部地區(qū)，鋪設(shè)2100MHz的WCDMA進(jìn)行全覆蓋將導(dǎo)致成本過高，因此為了提升網(wǎng)絡(luò)密集地區(qū)深度覆蓋、地廣人稀地區(qū)的廣度覆蓋、同時減少支出，引入900MHz WCDMA將比2100MHz WCDMA帶來更大的好處。

UMTS900作為國際主流的的標(biāo)準(zhǔn)制式，在全球已成熟商用，據(jù)GSA統(tǒng)計，截至到2012年5月，全球共有51個UMTS900個網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)利用原有GSM900/UMTS2100的站點資源，實現(xiàn)配套設(shè)備的再利用，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運行維護(hù)成本，提升了廣度和深度覆蓋，同時也提升了3G網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支撐能力。下面將對UMTS900在覆蓋和容量性能進(jìn)行簡要分析，并結(jié)合中國運營商的實際情況，給出了頻率規(guī)劃方案，最后給出UMTS900的部署策略建議

一、UMTS900的優(yōu)勢

1.1UMTS900 VS UMTS2100

由于UMTS900使用低頻段，因此UMTS900比現(xiàn)網(wǎng)使用的UMTS2100頻段在空間傳播上更有優(yōu)勢，根據(jù)理論計算：UMTS900在各種傳播環(huán)境下都增長了較大的覆蓋范圍，在覆蓋面積上，900MHz是2.1GHz的2.5～3倍；基于900MHz建網(wǎng)站點數(shù)量上可比2.1GHz少65%；在室內(nèi)覆蓋方面，UMTS900MHz指標(biāo)也比UMTS 2.1GHz好20%以上。

1.2UMTS900 VS GSM900

單獨鋪設(shè)UMTS900比GSM900，在空間衰落和穿透損耗等其他相同的情況下，由于UMTS接收機(jī)靈敏度的提升、處理增益以及軟切換增益帶來至少6db的增益。

對于密集市區(qū)，以前在GSM信號-95～-105dbm沒有覆蓋，改成UMTS900M后，此段有了完善的信號，相當(dāng)于有效覆蓋面積增了65%，因此UMTS900室內(nèi)覆蓋相對于GSM900也有了很大程度的提升；

同樣在廣度覆蓋上，UMTS900比GSM900覆蓋面積增大了很多，如下圖所示：

1.3容量核算

對于使用6MHz頻段的GSM900的網(wǎng)絡(luò)來說，共配置29個頻點，在不考慮MRP，同心圓等新技術(shù)上，按照4*3配置，最大配置單基站為S322，如表1所示：

如表1，在不考慮阻塞的情況下，S322最大同時支持40多個并發(fā)語音個用戶，即使考慮20%的半速率，6M頻段也只能支持50余個并發(fā)語音用戶。

對于UMTS900來說，占用5M頻段，單載扇在58個12.2K用戶時，其負(fù)荷約為52%，則UMTS900在相同帶寬的情況下，是GSM900承載的純語音用戶的三倍以上。

1.4小結(jié)

無論是覆蓋質(zhì)量性能還是承載的用戶上來看，UMTS900都大大優(yōu)于GSM900/UMTS2100。

同時，全球已發(fā)布僅千余款支持UMTS900的終端，UMTS9000終端產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟，2012年新上市的WCDMA手機(jī)50%以上支持UMTS900，知名廠商的千元以上的手機(jī)終端絕大部分都支持UMTS900，預(yù)計2015年所有終端均支持U900。

二、UMTS 900M頻率規(guī)劃

目前，國際上UMTS800、UMTS850、UMTS900的頻率在國內(nèi)已經(jīng)基本占用如[2]，在國內(nèi)需要重復(fù)利用GSM900M頻段。

根據(jù)國外的相關(guān)仿真和實驗，UMTS900M的中心頻率至GSM900M的頻段至少應(yīng)該有2.6M的頻寬，否則相關(guān)干擾較大。

對于頻段不足的運營商：如GSM900只有6M頻段，而標(biāo)準(zhǔn)的UMTS900需要5M頻段，國外商用通過犧牲部分網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，UMTS900可使用3.8/4.2/4.4/4.6/4.8/5M頻段（G900和UMTS900共BBU建設(shè)）。

對于900M頻段只擁有6M帶寬的運營商，其GSM900和UMTS900的頻段使用情況，存在以下幾種復(fù)用方式：

根據(jù)國外運營商在900M上使用UMTS的經(jīng)驗來看，TCH掉話率、切換成功率等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量指標(biāo)都有一定的降低，根據(jù)國外的商用成熟指標(biāo)下降來看，國內(nèi)的相關(guān)指標(biāo)仍然可以達(dá)到滿分標(biāo)準(zhǔn)。

三、UMTS 900M部署策略

在3G開始步入成熟期的今天，其耕耘10余年的GSM網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷仍然在持續(xù)攀升，這說明，在原有2G用戶和3G用戶的綜合作用下，其2G業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)折點還未出現(xiàn)，剔除由于由于3G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋不足，導(dǎo)致用戶體驗度不佳、2&3G來回切換的終端耗電急劇增加等相關(guān)問題，部分用戶將3G手機(jī)鎖定在2G模式下帶來的2G話務(wù)量的增長的情況，2G話務(wù)量增長趨勢在逐步放緩，有部分地區(qū)出現(xiàn)了負(fù)增長。

而UMTS2100由于網(wǎng)絡(luò)傳播損耗較大導(dǎo)致的深度覆蓋不足，以致于55～70%的3G用戶都借用了2G網(wǎng)絡(luò)，這即給2G網(wǎng)絡(luò)造成了較大壓力，也對打造3G精品網(wǎng)絡(luò)不利，給用戶帶來3G信號不好的口實，因此迫切需要解決的3G室內(nèi)深度覆蓋問題，考慮建設(shè)成本與物業(yè)協(xié)調(diào)難度，完全依靠室內(nèi)分布系統(tǒng)來解決是不現(xiàn)實的。

同時隨著3G用戶營銷的不斷提升，千元手機(jī)的不斷推陳出新，未來的3G用戶將迅速增長，而如果不能改變3G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋不足的情況，部分3G用戶將始終附著在2G網(wǎng)絡(luò)，則這些地區(qū)目前2G網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷已經(jīng)較高的密集市區(qū)未來將不堪重負(fù)。

因此改善密集市區(qū)的3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量至關(guān)重要，提升在900M頻段的業(yè)務(wù)支撐能力，從而提升用戶口碑直接關(guān)系到移動網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)金流入。

3.1城市部署策略

對于網(wǎng)絡(luò)G網(wǎng)負(fù)荷較高（90%以上），單小區(qū)配置都在2載頻以上的地區(qū)，3G業(yè)務(wù)快速增長的地區(qū)，考慮到UMTS900同GSM900M在深度覆蓋和容量上也有較大的提升，同時UMTS900M比UMTS2100M在深度覆蓋都有較大的提升；因此在終端成熟的情況下，對于3G業(yè)務(wù)需求較大的情況下，應(yīng)清理出900M頻點，盡快在市區(qū)建設(shè)UMTS900，將GSM900用戶遷移至D1800和UMTS900，以提升市區(qū)業(yè)務(wù)熱點地區(qū)的深度覆蓋，同時也能帶來此頻段上容量的提升。

對于2G網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷特別低，但是3G業(yè)務(wù)需求十分旺盛的地區(qū)，可以直接建設(shè)UMTS900，改善其WCDMA網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋。

3.2農(nóng)村部署策略

由于UMTS900M比UMTS2100/G900在覆蓋都有較大的增長，因此在廣大的農(nóng)村地區(qū)，盡快引入UMTS900M將提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、節(jié)約投資。

四、總結(jié)

由于UMTS900比UMTS2100能帶來深度和廣度覆蓋上的益處，UMTS900同GSM900相比能帶來覆蓋上和容量的提升，在終端完善的情況下，應(yīng)啟動郊區(qū)和密集市區(qū)上的UMTS900的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1]信息產(chǎn)業(yè)部電信管理局， 2011年5月我國3G基站建設(shè)及用戶發(fā)展情況，索引號（000019692/2011-00324）

[2]中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定2011年版本