【摘要】近幾年來，我國3G網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展，如何經(jīng)濟(jì)有效地以較低的投資提供優(yōu)質(zhì)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已成了亟待解決的問題。本文就WCDMA 900MHZ試驗網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計與實施問題展開討論，對WCDMA900試驗網(wǎng)的性能測試過程和結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)和分析。

【關(guān)鍵詞】WCDMA900MHZ試驗網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計性能

隨著我國3G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，如何經(jīng)濟(jì)有效地以較低的投資提供優(yōu)質(zhì)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋率及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)成為運營商在3G業(yè)務(wù)發(fā)展中亟需解決的問題。

中國聯(lián)通WCDMA網(wǎng)目前承載在2.1GHZ頻段。使用2.1GHZ頻段在廣大農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)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(xù)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(fā)射功率和傳播條件下，900MHZ網(wǎng)絡(luò)的覆蓋距離是2.1GHZ網(wǎng)絡(luò)的1.7-2.2倍，覆蓋面積是2.1GHZ網(wǎng)絡(luò)的4-5倍。同時900MHZ WCDMA網(wǎng)絡(luò)可以跟現(xiàn)有的900MHZ GSM共站，共用機(jī)房、電源、傳輸、天饋等配套資源，更有效的利用網(wǎng)絡(luò)資源。根據(jù)電磁波在自由空間傳播的特點，使用900MHZ頻段組建WCDMA網(wǎng)絡(luò)有天然的優(yōu)勢，研究WCDMA 900MHZ網(wǎng)絡(luò)部署及關(guān)鍵性技術(shù)對提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量具有很現(xiàn)實的意義。

一、WCDMA 900M系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

3GPP于2005年12月完成了WCDMA900技術(shù)的研究并發(fā)布了TR25.816規(guī)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(yōu)勢，單個基站覆蓋范圍明顯擴(kuò)大，可有效降低運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運營成本。

目前，900MHZ WCDMA產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟，在世界25個國家已經(jīng)批準(zhǔn)建設(shè)并運營服務(wù)。全球已發(fā)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(qū)域支持WCDMA900已經(jīng)是大多數(shù)新發(fā)布HSPA終端的標(biāo)配。

二、中國聯(lián)通部署WCDMA900MHZ實驗網(wǎng)設(shè)計規(guī)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(lián)通申請使用，聯(lián)通目前現(xiàn)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(shù)：頻率重用技術(shù)，即對現(xiàn)有頻率進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)WCDMA 5M載波帶寬時，中國聯(lián)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(yù)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(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較輕的場景；

方案3：WCDMA 3.8MHz + GSM 2.2MHz。GSM900M預(yù)留2.2M可用帶寬，11個可用頻點；

本次WCDMA900規(guī)劃，為應(yīng)對潛在話務(wù)需求，并考慮拆對區(qū)域內(nèi)GSM900室外站點進(jìn)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(qū)設(shè)置策略

按目前3G發(fā)展趨勢來看，2G業(yè)務(wù)拐點即將出現(xiàn)（即2G網(wǎng)絡(luò)承載的話務(wù)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(yè)務(wù)需求迅速增長，因此可結(jié)合話務(wù)減少情況對郊區(qū)900M進(jìn)行減容退頻；另外，由于山區(qū)、鄉(xiāng)村區(qū)域受山體阻隔、復(fù)用距離大等因素影響，從上述分析來看，在鄉(xiāng)村、山區(qū)可考慮對GSM900頻率進(jìn)行重整后引入WCDMA900技術(shù)（即WCDMA鄉(xiāng)村、郊區(qū)部署方式），WCDMA900技術(shù)具有較強的廣覆蓋和數(shù)據(jù)服務(wù)能力，可以提升3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平。鑒于市區(qū)GSM容量壓力較大，引入WCDMA900時會增加額外異頻切換，對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量將產(chǎn)生一定負(fù)面影響，因此不建議在市區(qū)采取連續(xù)部署方式，而只將其作為個別區(qū)域的補盲部署使用。結(jié)合密集城區(qū)雙頻網(wǎng)覆蓋情況，可將原有900M逐步退網(wǎng)，或逐步搬遷以滿足個別區(qū)域和郊區(qū)的容量需求，只保留1800M連續(xù)覆蓋。如此以來，中國聯(lián)通的3G將變成WCDMA900提供鄉(xiāng)村、山區(qū)廣域高速數(shù)據(jù)服務(wù)，WCDMA2100提供市區(qū)及重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上區(qū)域大容量高速數(shù)據(jù)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。WCDMA2100和WCDMA900的切換點應(yīng)考慮在重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)以下區(qū)域。

2.3WCDMA 900站點地理勘測

由于需要考慮到對現(xiàn)網(wǎng)的影響盡可能小，決定將實驗局部署在WCDMA和GSM話務(wù)量都較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域，建設(shè)一定數(shù)量宏基站構(gòu)成的規(guī)模連續(xù)面覆蓋區(qū)域。經(jīng)過注意篩選和實地考察，最終決定選取望城區(qū)星城鎮(zhèn)區(qū)域作為本次實驗網(wǎng)布局區(qū)域。該鎮(zhèn)，北連縣城，南接省會長沙。鎮(zhèn)域面積87平方公里，該鎮(zhèn)站點分布適中，話務(wù)量較城區(qū)較小，比一般鄉(xiāng)村區(qū)域要大，沒有高山等復(fù)雜地理環(huán)境，比較適合測試條件。選取望城縣星城鎮(zhèn)作為主測試區(qū)域，內(nèi)含WCDMA基站27個，共81個小區(qū)，GSM基站29個，小區(qū)87個。

2.4天饋系統(tǒng)建設(shè)方案

根據(jù)鏈路預(yù)算結(jié)果，本次規(guī)劃區(qū)域WCDMA900覆蓋半徑與G900相當(dāng)，采取與原有GSM900站點共站的方式建設(shè)WCDMA900。這不僅減少GW之間的干擾，運營商還可節(jié)省站點和配套設(shè)備投資。在共站場景下，通過調(diào)整WCDMA900功率使其和G900的覆蓋區(qū)域基本相同。同時結(jié)合工程參數(shù)的調(diào)整，使其達(dá)到最優(yōu)覆蓋，只需要進(jìn)行軟件定義，即可在原G900系統(tǒng)實現(xiàn)WCDMA900的開通，WCDMA900與G900共用原天饋系統(tǒng)，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(xiàn)WCDMA900的開通。并具有獨立維護(hù)、優(yōu)化WCDMA900網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。對于2G容量較大需求的小區(qū)，可通過增加新增DCS1800M小區(qū)，并更換天線為雙頻天線實現(xiàn)GSM話務(wù)的遷移以及WCDMA900的開通。

三、WCDMA900試驗網(wǎng)性能測試及驗證

本次試驗網(wǎng)測試分主要進(jìn)行W900/W2100單站覆蓋性能對比測試和整網(wǎng)拉網(wǎng)測試。測試規(guī)模為1個RNC共27個W 900站點，全部位于望城區(qū)星城鎮(zhèn)，測試場景包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚居區(qū)域和鄉(xiāng)村山區(qū)。

3.1WCDMA900單站性能測試

單站覆蓋測試最好選取網(wǎng)絡(luò)覆蓋邊緣區(qū)域的站點，并且不受阻擋，以期能準(zhǔn)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(guān)信息如下。

站點位置信息：長沙市望城縣星城鎮(zhèn)西塘村大湖重建地。

路況信息經(jīng)現(xiàn)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(nèi)容包括：單站導(dǎo)頻信道覆蓋測試、基站空載時的語音測試、語音業(yè)務(wù)覆蓋測試、基站空載時的視頻業(yè)務(wù)測試、CS64k業(yè)務(wù)覆蓋測試、基站空載時的HSDPA業(yè)務(wù)測試

3.2WCDMA900單站實驗站點———主要測試結(jié)論

從測試的結(jié)果來看，WCDMA900的RSCP覆蓋電平要遠(yuǎn)優(yōu)于W2100，無線質(zhì)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(qū)空曠的場景時。HSDPA業(yè)務(wù)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(jù)無線傳播理論，900M頻段具有天然性的傳播優(yōu)勢，所以WCDMA900在測試中的覆蓋和信號質(zhì)量方面表現(xiàn)要明顯優(yōu)于W2100，具體測試數(shù)據(jù)分析結(jié)果如下：

1、WCDMA900語音業(yè)務(wù)覆蓋是W2100的1.36倍；

2、CS64K業(yè)務(wù)覆蓋WCDMA900為W2100的1.12倍；

3、HSDPA業(yè)務(wù)覆蓋WCDMA900約為W2100的1.08倍；

3.3WCDMA900試驗局整網(wǎng)覆蓋測試

在27個W900試驗站點全部建設(shè)好并完成單站驗證后，對WCDMA900試驗局整網(wǎng)進(jìn)行了拉網(wǎng)測試，從測試效果來看，W900網(wǎng)絡(luò)比W2100網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力有不少的提升。

對測試結(jié)果進(jìn)行分析得出，W900的覆蓋優(yōu)勢明顯，尤其在減少弱覆蓋和清除覆蓋盲區(qū)（RSCP值小于-90dBm的區(qū)域）方面性能優(yōu)越，能大大減少現(xiàn)網(wǎng)的3G覆蓋盲區(qū)，進(jìn)一步加強鄉(xiāng)村、邊遠(yuǎn)區(qū)域的3G覆蓋，提升用戶體驗。

四、結(jié)束語

中國聯(lián)通而言，引進(jìn)WCDMA900的主要瓶頸是現(xiàn)有900M頻譜匱乏。故本人建議，中國聯(lián)通只在山區(qū)、鄉(xiāng)村使用WCDMA900，這些區(qū)域?qū)?00M頻率資源需求相對較少，自然阻隔多，頻率復(fù)用間隔大，再結(jié)合半速率應(yīng)用、扇區(qū)合并及1800M熱點部署等技術(shù)，是完全可以滿足GSM900基本質(zhì)量要求的，中國聯(lián)通應(yīng)積極推動WCDMA900技術(shù)的應(yīng)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(yīng)在設(shè)備招標(biāo)規(guī)范、定制終端等方面加大對WCDMA900的支持，以便為后期網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)做好必要的準(zhǔn)備工作。