引入U900完善偏遠農村3G網絡覆蓋

高麗芳　秦寶蓮　隋玉倩

【摘要】隨著時代的發(fā)展，農村地區(qū)的通信需求也迅速變換，從單一的語音向互聯(lián)網數(shù)據(jù)業(yè)務擴展，對移動寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務的需求快速增長，傳統(tǒng)的GSM技術已經無法滿足。本文概述了利用U900技術實現(xiàn)偏遠農村地區(qū)的3G網絡覆蓋。

【關鍵詞】U900；農村；3G；覆蓋

前言

目前WCDMA網絡在城區(qū)已有較好的覆蓋，但是偏遠農村地區(qū)尚未覆蓋或缺乏深度覆蓋。當前移動互聯(lián)信息化的需求不斷增長，速率偏低直接影響用戶感知，網絡深度覆蓋向農村的拓展迫在眉睫。WCDMA網絡采用的是2.1GHz頻段，電磁波空間傳播損耗大，單站覆蓋面積較小，對于人口稀少的農村區(qū)域的3G覆蓋，建網成本過高，覆蓋效果較差。U900的覆蓋距離較U2100有明顯的提升，U900特別適合部署在對覆蓋要求高、而容量需求較低的農村地區(qū)。

1.900MHz頻段優(yōu)勢

1.1穿透損耗差異

900MHz頻段相對2100MHz頻段具有更好的室內覆蓋能力。室內覆蓋能力由建筑穿透損耗和室內傳播特性共同決定。2100MHz頻率高，單面墻的穿透損耗小，但是由于室內繞射能力差，綜合穿透損耗比900MHz大。通過測試可見UMTS900系統(tǒng)的平均建筑穿透損耗比UMTS2100小3dB左右。

1、U900頻段相對于U2100頻段而言，可提供更好的深度覆蓋；

2、U900系統(tǒng)相對于與G900系統(tǒng)，可以提供更好地覆蓋和更高的數(shù)據(jù)業(yè)務能力；

3、U900系統(tǒng)相對于CDMA800系統(tǒng)，覆蓋能力相當，但U900系統(tǒng)可以提供更高的速率

1.2U900的容量優(yōu)勢

除了UMTS系統(tǒng)本身比GSM系統(tǒng)具有更高的頻譜效率、在相同帶寬上可以提供更高的容量之外，U900系統(tǒng)與U2100系統(tǒng)相比在容量上也有一定的優(yōu)勢。

根據(jù)Orange Lab的研究報告表明，在噪聲而非干擾受限場景（比如：深層室內覆蓋或農村場景），U900相比U2100有更大的吞吐率和容量。

吞吐率與SINR成正比，SINR越大，吞吐率越高。900M頻段的傳播條件更好，在噪聲受限情況，SINR相比2100M頻段更好，容量更高。但是在干擾受限場景，這種由于覆蓋帶來的容量增益會隨干擾增大而減小。某小區(qū)受到鄰區(qū)的干擾跟鄰區(qū)的發(fā)射功率、到鄰區(qū)的距離、鄰區(qū)的負載等因素相關，這些因素都會影響U900和U2100小區(qū)的容量差異。U900和U2100從技術原理來說完全相同，因此對于單鏈路來說U900和U2100容量沒有差異。

2.U900頻率分配方案

在已有GSM900MHz頻段上部署UMTS900MHz網絡是頻率重組的核心，因此整個GU900 Refarming的重點操作在于現(xiàn)有頻率資源的重分配和容量遷移。既要保證GSM網絡的原有覆蓋和容量，又要保證新建U900的網絡質量。900MHz頻率分配主要有兩種模式：邊緣模式和“三明治”模式。

考慮到UMTS的容量損失幅度，盡量保持UMTS帶寬中心頻率和其它網絡保持2.6MHz的隔離度。在頻率資源緊張的情況下，可采取壓縮UMTS帶寬的方式，較常見頻率分配方案為：（UMTS 3.8MHz + GSM 2.2MHz）和（UMTS 4.2MHz + GSM 1.8MHz）。

由于將GU Refarming定位于農村場景，鑒于其頻點資源較少且對GSM900網絡覆蓋還需要有一定的保障，因此我們選用第二種UMTS3.8M方案組網。UMTS頻率只使用3.8MHz，剩余2.2MHz頻率仍然可用于GSM系統(tǒng)，此時GSM可用頻點為11個，按照3*3頻率復用，最大站型可達S221。

3.U900應用場景

1、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村、低等級交通干線、風景區(qū)等廣覆蓋場景，提供高速上網業(yè)務；

2、僅有少量U2100孤島覆蓋的鄉(xiāng)鎮(zhèn)村，建議疊加部署U900；

3、U2100連片覆蓋較好的區(qū)域，暫時不考慮U900的覆蓋。

4.話務遷移方案

U900建設過程中，涉及到已有的GSM/CDMA網絡退頻的問題，因此促進用戶遷移也是U900方案的主要組成部分。重點是識別出網絡中可被遷移的2G用戶，然后針對不同的用戶類型，有針對性的話務遷移。

從用戶行為的角度分析來看，有三類用戶是新建U900網絡后需要遷移到3G網絡的目標用戶，具體說明如下：

GU頻繁切換用戶：3G網絡覆蓋匹配2G網絡，確保將用戶留在3G；

GSM用戶且為GU終端：提升3G用感受，基于商業(yè)分析結果，開發(fā)針對性的流量包業(yè)務吸引用戶使用3G網絡；

GSM終端高PS流量：向用戶推送低價手機，加速終端更新?lián)Q代。

5.G900減頻方案

U900采用101～119共19個頻點構成3.8M UMTS頻譜，形成UMTS S111配置，U900 3.8Mhz 覆蓋能力和標準5Mhz帶寬相當，不可避免會受到GSM的鄰頻干擾影響。G900采用96～100和120～124共10個頻點，需要對現(xiàn)網進行減頻，為保證GSM現(xiàn)網的網絡質量，保障現(xiàn)有2G用戶的利益，采用以下方案：

1、G900平均站間距大于2.5km，最小站間距大于1.5km；

2、S1小區(qū)承載話務量門限6.22ERL，條件：配置一個主B，一個SDCCH，一個靜態(tài)PDCH信道，5個全速率信道，小區(qū)話務量大于2ERL開啟AMR半速率，GOS取值5%；

3、話務量大于6.22ERL，配置大于S1的小區(qū)，配置降配到S1，觀察視話務量變化情況是否增加G1800小區(qū)吸收話務量；

4、話務量小于6.22ERL，配置大于S1的小區(qū)，配置降配到S1；

5、話務量小于6.22ERL，配置為S1的小區(qū)，保持現(xiàn)有配置。