WCDMA 900MHZ試驗網規劃設計與實施

【摘要】近幾年來，我國3G網絡迅速發展，如何經濟有效地以較低的投資提供優質的WCDMA網絡，提升網絡覆蓋率和數據業務已成了亟待解決的問題。本文就WCDMA 900MHZ試驗網規劃設計與實施問題展開討論，對WCDMA900試驗網的性能測試過程和結果進行了總結和分析。

【關鍵詞】WCDMA900MHZ試驗網規劃設計性能

隨著我國3G網絡業務的迅速發展，如何經濟有效地以較低的投資提供優質的WCDMA網絡，并進一步提升網絡覆蓋率及數據業務已經成為運營商在3G業務發展中亟需解決的問題。

中國聯通WCDMA網目前承載在2.1GHZ頻段。使用2.1GHZ頻段在廣大農村和偏遠地區覆蓋時面臨傳播性能相對較差、站點投資成本較高，覆蓋面積小，無法保證連續覆蓋等諸多困難，而900MHZ頻段傳播特性好，無線電波傳播損耗要小于2.1GHZ。在相同的發射功率和傳播條件下，900MHZ網絡的覆蓋距離是2.1GHZ網絡的1.7-2.2倍，覆蓋面積是2.1GHZ網絡的4-5倍。同時900MHZ WCDMA網絡可以跟現有的900MHZ GSM共站，共用機房、電源、傳輸、天饋等配套資源，更有效的利用網絡資源。根據電磁波在自由空間傳播的特點，使用900MHZ頻段組建WCDMA網絡有天然的優勢，研究WCDMA 900MHZ網絡部署及關鍵性技術對提高網絡服務質量具有很現實的意義。

一、WCDMA 900M系統國內外發展現狀

3GPP于2005年12月完成了WCDMA900技術的研究并發布了TR25.816規范。WCDMA900的工作頻段上行為880～915 MHz，下行為925～960MHz。研究表明，與目前普遍使用的2.1GHz頻段相比，900 MHz頻段具有頻率低、信號穿透性強等優勢，單個基站覆蓋范圍明顯擴大，可有效降低運營商網絡建設和運營成本。

目前，900MHZ WCDMA產業鏈已經成熟，在世界25個國家已經批準建設并運營服務。全球已發布663款支持900MHZ WCDMA的終端，超過了24%的HSPA終端支持900MHz頻段。在歐洲，中東，非洲以及亞太區域支持WCDMA900已經是大多數新發布HSPA終端的標配。

二、中國聯通部署WCDMA900MHZ實驗網設計規則

2.1頻率資源及部署方式

因900MHZ頻率資源緊張，目前已無合適的空閑 900M頻段供中國聯通申請使用，聯通目前現有6M GSM900帶寬，共有30個頻點，依賴原有的900M頻率資源重整，采用Refarming技術：頻率重用技術，即對現有頻率進行重新分配。頻率重組分配方案主要有三種：方案1：WCDMA 5 MHz + GSM 1 MHz。在采用標準WCDMA 5M載波帶寬時，中國聯通只剩下6-5=1（M）頻點供GSM900使用，而這是無法滿足GSM900基本要求的；

方案2：WCDMA 4.2MHz + GSM 1.8MHz。GSM900M預留1.8M可用帶寬，9個頻點，最大站型配置S111，由于GSM900M可用頻點較少，適用GSM網絡負荷較輕的場景；

方案3：WCDMA 3.8MHz + GSM 2.2MHz。GSM900M預留2.2M可用帶寬，11個可用頻點；

本次WCDMA900規劃，為應對潛在話務需求，并考慮拆對區域內GSM900室外站點進行翻頻，故900M頻率分組方案建議采用方案3，即WCDMA 3.8MHz + GSM 2.2MHz。

2.2隔離區設置策略

按目前3G發展趨勢來看，2G業務拐點即將出現（即2G網絡承載的話務量將開始逐漸減少），3G覆蓋需求不斷增長，語音ARPU值逐漸減少，HSPA業務需求迅速增長，因此可結合話務減少情況對郊區900M進行減容退頻；另外，由于山區、鄉村區域受山體阻隔、復用距離大等因素影響，從上述分析來看，在鄉村、山區可考慮對GSM900頻率進行重整后引入WCDMA900技術（即WCDMA鄉村、郊區部署方式），WCDMA900技術具有較強的廣覆蓋和數據服務能力，可以提升3G網絡覆蓋水平。鑒于市區GSM容量壓力較大，引入WCDMA900時會增加額外異頻切換，對網絡質量將產生一定負面影響，因此不建議在市區采取連續部署方式，而只將其作為個別區域的補盲部署使用。結合密集城區雙頻網覆蓋情況，可將原有900M逐步退網，或逐步搬遷以滿足個別區域和郊區的容量需求，只保留1800M連續覆蓋。如此以來，中國聯通的3G將變成WCDMA900提供鄉村、山區廣域高速數據服務，WCDMA2100提供市區及重點鄉鎮以上區域大容量高速數據服務的網絡結構。WCDMA2100和WCDMA900的切換點應考慮在重點鄉鎮以下區域。

2.3WCDMA 900站點地理勘測

由于需要考慮到對現網的影響盡可能小，決定將實驗局部署在WCDMA和GSM話務量都較低的鄉鎮區域，建設一定數量宏基站構成的規模連續面覆蓋區域。經過注意篩選和實地考察，最終決定選取望城區星城鎮區域作為本次實驗網布局區域。該鎮，北連縣城，南接省會長沙。鎮域面積87平方公里，該鎮站點分布適中，話務量較城區較小，比一般鄉村區域要大，沒有高山等復雜地理環境，比較適合測試條件。選取望城縣星城鎮作為主測試區域，內含WCDMA基站27個，共81個小區，GSM基站29個，小區87個。

2.4天饋系統建設方案

根據鏈路預算結果，本次規劃區域WCDMA900覆蓋半徑與G900相當，采取與原有GSM900站點共站的方式建設WCDMA900。這不僅減少GW之間的干擾，運營商還可節省站點和配套設備投資。在共站場景下，通過調整WCDMA900功率使其和G900的覆蓋區域基本相同。同時結合工程參數的調整，使其達到最優覆蓋，只需要進行軟件定義，即可在原G900系統實現WCDMA900的開通，WCDMA900與G900共用原天饋系統，不需要新增任何資源。

對于天饋空間足夠的站點，可通過增加獨立天饋的方式，實現WCDMA900的開通。并具有獨立維護、優化WCDMA900網絡的優勢。對于2G容量較大需求的小區，可通過增加新增DCS1800M小區，并更換天線為雙頻天線實現GSM話務的遷移以及WCDMA900的開通。

三、WCDMA900試驗網性能測試及驗證

本次試驗網測試分主要進行W900/W2100單站覆蓋性能對比測試和整網拉網測試。測試規模為1個RNC共27個W 900站點，全部位于望城區星城鎮，測試場景包括鄉鎮聚居區域和鄉村山區。

3.1WCDMA900單站性能測試

單站覆蓋測試最好選取網絡覆蓋邊緣區域的站點，并且不受阻擋，以期能準確評估W900和W2100站點的極限覆蓋性能，綜合考慮，本次單站極限覆蓋測試站點選星城西塘，星城西塘基站相關信息如下。

站點位置信息：長沙市望城縣星城鎮西塘村大湖重建地。

路況信息經現場勘查，路旁并無高層物體阻擋影響無線信號傳播。

主要測試內容包括：單站導頻信道覆蓋測試、基站空載時的語音測試、語音業務覆蓋測試、基站空載時的視頻業務測試、CS64k業務覆蓋測試、基站空載時的HSDPA業務測試

3.2WCDMA900單站實驗站點———主要測試結論

從測試的結果來看，WCDMA900的RSCP覆蓋電平要遠優于W2100，無線質量也要好于W2100，可以看出900M頻段的傳播性能要明顯好于2100M，尤其是在郊區空曠的場景時。HSDPA業務吞吐率差別不大，WCDMA900稍好，平均吞吐率4.7Mbps大于W2100下的4.3Mbps。

根據無線傳播理論，900M頻段具有天然性的傳播優勢，所以WCDMA900在測試中的覆蓋和信號質量方面表現要明顯優于W2100，具體測試數據分析結果如下：

1、WCDMA900語音業務覆蓋是W2100的1.36倍；

2、CS64K業務覆蓋WCDMA900為W2100的1.12倍；

3、HSDPA業務覆蓋WCDMA900約為W2100的1.08倍；

3.3WCDMA900試驗局整網覆蓋測試

在27個W900試驗站點全部建設好并完成單站驗證后，對WCDMA900試驗局整網進行了拉網測試，從測試效果來看，W900網絡比W2100網絡覆蓋能力有不少的提升。

對測試結果進行分析得出，W900的覆蓋優勢明顯，尤其在減少弱覆蓋和清除覆蓋盲區（RSCP值小于-90dBm的區域）方面性能優越，能大大減少現網的3G覆蓋盲區，進一步加強鄉村、邊遠區域的3G覆蓋，提升用戶體驗。

四、結束語

中國聯通而言，引進WCDMA900的主要瓶頸是現有900M頻譜匱乏。故本人建議，中國聯通只在山區、鄉村使用WCDMA900，這些區域對900M頻率資源需求相對較少，自然阻隔多，頻率復用間隔大，再結合半速率應用、扇區合并及1800M熱點部署等技術，是完全可以滿足GSM900基本質量要求的，中國聯通應積極推動WCDMA900技術的應用，盡早完成WCDMA900的使用報批工作，盡快落實WCDMA900的外場試驗，同時還應在設備招標規范、定制終端等方面加大對WCDMA900的支持，以便為后期網絡演進做好必要的準備工作。