李維佳 ，戴 鵬 ，張 亮 ，陳 柱

（1.中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司深圳分公司 深圳 518048；2.中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司廣東分公司 廣州 510627）

1 前言

中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司深圳分公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)深圳聯(lián)通）UMTS網(wǎng)絡(luò)已初步在深圳大部分城區(qū)部署完成，隨著城市發(fā)展步伐的加快，UMTS業(yè)務(wù)應(yīng)用和用戶(hù)數(shù)量的不斷增加，UMTS網(wǎng)絡(luò)2 100 MHz核心頻段的資源將趨向飽和，新增的住宅小區(qū)、高級(jí)辦公樓宇等帶來(lái)的信號(hào)滲透不足等問(wèn)題將成為制約網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸，網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋及業(yè)務(wù)分流的需求日趨迫切。

引入擴(kuò)展頻段UMTS 900 MHz將是必然的選擇。在增加系統(tǒng)容量的同時(shí)，擴(kuò)展頻段的900 MHz電磁波空間傳播損耗較小，繞射能力強(qiáng)，覆蓋半徑較大，理論上是UMTS 2 100 MHz的2.5~3倍。在市區(qū)，室外站點(diǎn)可對(duì)建筑進(jìn)行深度覆蓋，減少室分站點(diǎn)建設(shè)，從而可以節(jié)省建網(wǎng)成本和維護(hù)費(fèi)用；在進(jìn)行室內(nèi)覆蓋時(shí)，UMTS 900 MHz的網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能更好，從而可以提升業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)用戶(hù)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。由于GSM 900 MHz和UMTS 900 MHz信號(hào)具有幾乎相同的傳播特性，因而在建設(shè)UMTS 900 MHz網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其可與現(xiàn)有的GSM 900 MHz共站、共天饋系統(tǒng)等，減少新建網(wǎng)的設(shè)備和站點(diǎn)成本，同時(shí)也可減少維護(hù)費(fèi)用。

2 UMTS 900 MHz方案市場(chǎng)進(jìn)展

2.1 UMTS 900 MHz引入背景

UMTS作為3G系統(tǒng)的一種主流制式，主要是在歐洲國(guó)家的主導(dǎo)下制定的。因此，在3GPP最初的協(xié)議制定中，僅考慮在核心頻段2 GHz提供服務(wù)。隨著UMTS的發(fā)展和協(xié)議的完善，除了最初定義的核心頻段外，根據(jù)不同地區(qū)頻率資源的分配情況，其他頻段的需求也陸續(xù)被考慮進(jìn)來(lái)。隨著UMTS業(yè)務(wù)應(yīng)用和用戶(hù)數(shù)量的不斷增加，核心頻段的資源會(huì)飽和，引入擴(kuò)展頻段將是必然的選擇。2009年，歐洲聯(lián)盟部長(zhǎng)會(huì)議同意改變?cè)瓉?lái)的GSM政策，允許電信運(yùn)營(yíng)商在900 MHz頻段上提供UMTS服務(wù)，這是歐盟電信行業(yè)改革的重要事項(xiàng)之一。

將900 MHz頻段用于3G，將會(huì)極大地降低運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，在電信網(wǎng)絡(luò)中，低頻段具有更大的覆蓋范圍，也就意味著運(yùn)營(yíng)商可以建設(shè)更少的基站，照樣可以達(dá)到預(yù)定的目的。基于對(duì)全球市場(chǎng)的分析，除了提供針對(duì)核心頻段2 GHz的解決方案外，還需要提供完善的擴(kuò)展頻段解決方案。多頻段解決方案為擁有擴(kuò)展頻段的運(yùn)營(yíng)商提供了一條很好的發(fā)展UMTS的途徑，這對(duì)于滿足不同區(qū)域市場(chǎng)的需求、推動(dòng)3G產(chǎn)業(yè)的成熟具有重要意義。

2.2 UMTS 900 MHz產(chǎn)業(yè)鏈成熟度

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)成熟度

早在2007年，愛(ài)立信與芬蘭運(yùn)營(yíng)商Elisa公司就在900 MHz頻段上推出了UMTS/HSPA網(wǎng)絡(luò)。新網(wǎng)絡(luò)與Elisa在2.1 GHz頻段上現(xiàn)有的UMTS/HSPA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫繼承。UMTS 900 MHz網(wǎng)絡(luò)為進(jìn)一步擴(kuò)大芬蘭偏遠(yuǎn)地區(qū)的UMTS覆蓋范圍提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的方式。而UMTS 900 MHz作為擴(kuò)大偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋范圍的手段，在各國(guó)特別是GSM頻譜資源豐富的歐洲國(guó)家和地區(qū)廣受青睞。全球UMTS/HSPA頻段分布如圖1所示。

從圖1可看出，UMTS/HSPA的全球通用頻段是2.1 GHz；而900 MHz在歐洲市場(chǎng)比較有應(yīng)用前景，目前已經(jīng)有了少數(shù)的900 MHz的商用局；1 900 MHz和850 MHz在美洲和澳洲比較有前景并已經(jīng)有很多應(yīng)用。根據(jù)GSA權(quán)威網(wǎng)站的分析，截至2011年7月，已有34個(gè)UMTS900 MHz網(wǎng)絡(luò)部署運(yùn)行。截至目前，全球共有51個(gè)國(guó)家考慮準(zhǔn)許在900 MHz頻段上部署UMTS網(wǎng)絡(luò)，UMTS900 MHz的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已頗具規(guī)模。

2.2.2 終端產(chǎn)業(yè)鏈

UMTS網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展促進(jìn)了終端的發(fā)展。截至2011年4月，全球已有3 071款HSPA終端，其中支持2.1 GHz的有2318款，支持900MHz的有618款。隨著UMTS900MHz網(wǎng)絡(luò)的興起，UMTS900 MHz HSPA終端也將飛速發(fā)展。舉世矚目的iPad2就已經(jīng)引入了900 MHz的工作頻段，在歐洲發(fā)布的最新款終端大多把900 MHz作為主要支持頻段。

各終端供貨商的商用終端也針對(duì)全球UMTS/HSPA頻譜的分布和商用系統(tǒng)的應(yīng)用情況提供商用產(chǎn)品，全球主流終端廠商所支持的多頻段終端情況總結(jié)見(jiàn)表1。目前，作為測(cè)試終端的最大供貨廠商Qualcomm，除了1 800 MHz和2.6 GHz外，其他的頻段都可以支持，而且高通對(duì)于美國(guó)最新的700 MHz頻段也有了支持樣機(jī)，對(duì)日本特有的頻段及在歐洲有前景的900 MHz都已經(jīng)支持，成為業(yè)界目前支持范圍最廣、技術(shù)最先進(jìn)的測(cè)試終端。

3 UMTS 900 MHz引入可行性

3.1 引入U(xiǎn)MTS 900 MHz的技術(shù)可行性

3.1.1 UMTS900 MHz對(duì)覆蓋的影響

COST231-Hata模型是目前研究3G移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)規(guī)劃中使用最多的傳播模型。

圖1 全球UMTS/HSPA頻段分布

表1 部分主流終端廠商支持的多頻段終端情況

當(dāng)滿足頻率在150～2 000 MHz范圍，基站天線有效高度hte在30～200 m范圍，移動(dòng)臺(tái)天線高度hre在1～10 m范圍時(shí)，其路徑損耗的表達(dá)式為：

其中，a(hre)=(1.1×log fc-0.7)×hre-(1.56×log fc-0.8)；fc為載波頻率；d為終端到基站的距離，即小區(qū)覆蓋半徑；hte為基站天線高度；hre為移動(dòng)臺(tái)天線高度；Cm為地形（clutter）修正因子。

這里采用COST231-Hata傳播模型來(lái)分析比較UMTS 900 MHz和UMTS 2 100 MHz系統(tǒng)的覆蓋半徑，其中，最大鏈路損耗由鏈路預(yù)算得出：假設(shè)天線高度為1.5 m，密集市區(qū)和一般市區(qū)的天線高度為30 m、郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村為40 m，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，密集市區(qū)的Cm取3dB、一般市區(qū)取0dB、郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)取-8 dB、農(nóng)村和道路取-15 dB?？梢缘玫骄嚯x和頻率的關(guān)系為：

根據(jù)不同業(yè)務(wù)的接收靈敏度以及發(fā)射功率，可以得到最大傳輸距離。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，還需要考慮衰落和穿透因子。此外,不同的頻率會(huì)帶來(lái)饋線損耗的差別，見(jiàn)表2。

根據(jù)以上分析，可以得到UMTS 900 MHz與UMTS 2 100 MHz的覆蓋距離，見(jiàn)表3。

可見(jiàn)UMTS 900 MHz比UMTS 2100 MHz有約2.5倍的覆蓋距離增長(zhǎng)，能夠很好地實(shí)現(xiàn)低成本、廣覆蓋的應(yīng)用。

表 2 UMTS 900 MHz與UMTS 2100 MHz的各種損耗對(duì)比

表 3 UMTS 900 MHz與UMTS 2 100 MHz的覆蓋距離分析

3.1.2 UMTS900 MHz對(duì)容量的影響

（1）上行容量影響

UMTS是多址干擾受限系統(tǒng)，系統(tǒng)容量受到來(lái)自本小區(qū)用戶(hù)和鄰小區(qū)用戶(hù)干擾的限制，當(dāng)反向鏈路多址干擾功率超過(guò)一個(gè)事先定好的可接受的信號(hào)質(zhì)量的干擾電平時(shí)，就會(huì)發(fā)生阻塞。干擾電平與移動(dòng)用戶(hù)在某時(shí)刻的位置、傳播路徑損耗的規(guī)律、系統(tǒng)的功率控制機(jī)理等有關(guān)，這些因素使CDMA系統(tǒng)的小區(qū)容量具有“軟容量”的特點(diǎn)。上行容量主要取決于干擾，對(duì)上行容量的分析可以由式（3）反映。

其中，N為單載頻可同時(shí)接入的用戶(hù)數(shù)；ηUL為上行負(fù)載；i為鄰區(qū)干擾因子；W為系統(tǒng)帶寬；Eb/No為相應(yīng)業(yè)務(wù)解調(diào)門(mén)限；RC為相應(yīng)業(yè)務(wù)的信息速率；ρ為業(yè)務(wù)的激活因子。對(duì)于UMTS無(wú)線信號(hào)采用不同頻段承載，對(duì)應(yīng)的解調(diào)門(mén)限幾乎沒(méi)有差別。所以，從式（3）可以得到，UMTS不同頻段系統(tǒng)的上行容量可以認(rèn)為是相同的，即UMTS 900 MHz系統(tǒng)和UMTS 2 100 MHz系統(tǒng)的上行容量相當(dāng)。

（2）R99 業(yè)務(wù)下行容量

對(duì)于下行容量的分析，可以用式（4）進(jìn)行計(jì)算：

其中，N為單載頻可同時(shí)接入的用戶(hù)數(shù)；Pmax為業(yè)務(wù)信道最大功率；ηDL為下行負(fù)載因子；γC為公共信道功率占基站總功率之比；Eb/No為相應(yīng)業(yè)務(wù)解調(diào)門(mén)限；RC為相應(yīng)業(yè)務(wù)的信息速率；W為系統(tǒng)帶寬；ρ為業(yè)務(wù)的激活因子；α為非正交化因子；f為鄰區(qū)干擾因子；Nth為熱噪聲密度；CL為耦合損耗，即發(fā)射端至接收端的所有損耗，包括饋線損耗、接頭損耗、合路器損耗、空間傳播損耗、穿透損耗等。

從式（4）可以看出，UMTS不同頻段的系統(tǒng)下行容量的差異，主要體現(xiàn)在耦合損耗CL上。如果小區(qū)半徑相同，則耦合損耗的差異主要由穿透損耗和空間傳播損耗的差異造成。下面給出在相同的覆蓋半徑下，UMTS不同頻段的話音業(yè)務(wù)的下行容量的對(duì)比。

對(duì)于密集城區(qū)、一般城區(qū)，一般要求VP（video phone，可視電話）連續(xù)覆蓋，場(chǎng)景描述見(jiàn)表4。

表 4 密集城區(qū)、一般城區(qū)覆蓋場(chǎng)景

將表4的場(chǎng)景代入式（4），可以得到 UMTS 2100 MHz系統(tǒng)和UMTS 900 MHz系統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)的下行容量對(duì)比，見(jiàn)表 5。

表 5 UMTS 900 MHz與UMTS 2 100 MHz容量對(duì)比

從理論分析可見(jiàn)，基于UMTS 900 MHz系統(tǒng)在傳播特性上的優(yōu)勢(shì)，在相同的覆蓋情況下，UMTS 900 MHz系統(tǒng)的無(wú)線信號(hào)衰落較小，相當(dāng)于有更多的能量用于用戶(hù)信號(hào)的傳輸，使得容量稍大，能提供的下行容量稍微優(yōu)于UMTS 2 100 MHz系統(tǒng)。

（3）HSDPA 業(yè)務(wù)下行容量

仿真條件是HSDPA固定分配功率40 dBm，采用PF調(diào)度算法。通過(guò)仿真得到UMTS900 MHz和UMTS 2 100 MHz的HSDPA流量對(duì)比，如圖2所示。

圖 2 UMTS 900 MHz與UMTS 2100 MHz的 HSDPA流量對(duì)比

從圖 2可知，引入U(xiǎn)MTS 900 MHz，下行的衰落以及穿透損耗降低，低頻段帶來(lái)更小路損，無(wú)線環(huán)境更優(yōu)，因此會(huì)使得HSDPA扇區(qū)吞吐量有一定提升。在以上既定的仿真條件下，多用戶(hù)時(shí)，可以提升350～500 kbit/s的扇區(qū)吞吐量，即UMTS 900 MHz比UMTS 2 100 MHz能夠帶來(lái)大約10%扇區(qū)吞吐量的提升。

3.2 引入U(xiǎn)MTS 900 MHz的經(jīng)濟(jì)可行性

3.2.1 節(jié)省建網(wǎng)成本

不同頻段的信號(hào)的傳播特點(diǎn)不同，低頻段信號(hào)在傳播過(guò)程中的衰減比高頻段有所減少，同時(shí)在建筑物中，信號(hào)的穿透率也有所提高。根據(jù)前面的理論分析，UMTS900 MHz比UMTS2 100 MHz約有2.5倍的覆蓋距離增長(zhǎng)；兩者上行容量相同，下行容量在R99業(yè)務(wù)上UMTS 900 MHz比UMTS2100MHz略有提高；HSDPA業(yè)務(wù)上UMTS900MHz比UMTS2 100 MHz能夠帶來(lái)大約10%的扇區(qū)吞吐率的提升。

針對(duì)密集城區(qū)（DU）、一般城區(qū)（MU）、郊區(qū)（SU）和農(nóng)村（RU）地區(qū)，在滿足CS64K可視電話業(yè)務(wù)連續(xù)覆蓋的小區(qū)半徑的條件下，鏈路預(yù)算結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 不同區(qū)域的覆蓋需求計(jì)算結(jié)果

此處忽略UMTS基站的頻段對(duì)容量的影響，UMTS900MHz和UMTS 2 100 MHz基站的容量都取為100 Erl。表7為容量能力計(jì)算結(jié)果。

綜合表6和表7，最后的設(shè)計(jì)值見(jiàn)表8。

假設(shè)面積為100 km2的城市，采用UMTS 900 MHz和UMTS 2 100 MHz建網(wǎng)所需的總基站數(shù)目見(jiàn)表9。

表 7 不同區(qū)域容量需求計(jì)算結(jié)果

表 8 覆蓋和容量綜合規(guī)劃計(jì)算結(jié)果

表 9 不同頻段基站建網(wǎng)規(guī)模計(jì)算結(jié)果

通過(guò)對(duì)比可以看出，采用UMTS 900 MHz建網(wǎng)可以比UMTS 2 100 MHz建網(wǎng)減少60%左右的站點(diǎn)數(shù)目，很大程度上降低了UMTS網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)成本。

3.2.2 有效共享頻率資源

中國(guó)聯(lián)通的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)是3G用戶(hù)大規(guī)模增長(zhǎng)，2G用戶(hù)保持規(guī)模，在一定時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)2G用戶(hù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)習(xí)慣，逐漸使客戶(hù)遷移到3G網(wǎng)絡(luò)。這樣才能達(dá)到與主要對(duì)手差異化競(jìng)爭(zhēng)的目標(biāo)，同時(shí)可以大規(guī)模地?cái)U(kuò)大運(yùn)營(yíng)規(guī)模，提升盈利水平。

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，GSM 1 800 MHz網(wǎng)絡(luò)覆蓋得到不斷完善，逐漸滿足了連續(xù)覆蓋的要求。原有GSM網(wǎng)絡(luò)占用的900MHz頻段，可以空閑出部分頻段，這樣就可以在900 MHz頻段上運(yùn)營(yíng)3G網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)900 MHz頻段的優(yōu)良性能，提高3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋水平，同時(shí)達(dá)到節(jié)省建網(wǎng)成本的目的。

從技術(shù)角度，仿真結(jié)果、測(cè)試及商用結(jié)果表明，UMTS可以在900 MHz頻段與GSM共存使用，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響。

4 深圳聯(lián)通UMTS 900 MHz規(guī)劃部署研究

深圳聯(lián)通UMTS 900 MHz的規(guī)劃區(qū)域地處深圳南山區(qū)南部，位于珠江口東岸、南頭半島，該區(qū)域分布有眾多成熟的生活小區(qū)、住宅樓盤(pán)以及媽灣、蛇口、赤灣等多個(gè)港口碼頭，規(guī)劃中的南坪快速路與深港西部通道在此交匯，無(wú)線場(chǎng)景多樣，覆蓋需求大。

4.1 900 MHz頻率分組策略

4.1.1頻率分配模式

GSM 900 MHz和UMTS 900 MHz的頻率分配主要有兩種模式：邊緣模式和“三明治”模式，如圖3、圖4所示。

圖3 邊緣分配模式

圖 4 “三明治”分配模式

在邊緣分配模式下，UMTS子頻段位于中國(guó)聯(lián)通所擁有頻譜的邊緣，很可能會(huì)與其他運(yùn)營(yíng)商的GSM信道相鄰，可能會(huì)對(duì)UMTS造成干擾，尤其當(dāng)其邊緣GSM信道用于BCCH（broadcast control channel，廣播控制信道）或PDCH（packet data channel，分組數(shù)據(jù)信道）時(shí)，由于不使用功控，將會(huì)對(duì)UMTS造成更大的干擾。因此，一般建議采用“三明治”模式。

在“三明治”模式下，針對(duì)不同場(chǎng)景，對(duì)于頻率間隔f1可采用不同的間隔策略，以提高頻譜利用效率和GSM系統(tǒng)容量。譬如在農(nóng)村場(chǎng)景下，相對(duì)于一般城區(qū)場(chǎng)景而言，由于站間距大、話務(wù)量低、頻點(diǎn)(TCH)占用率低、站點(diǎn)間干擾相對(duì)較小，可適當(dāng)降低頻率間隔f1，提高頻譜利用效率。

4.1.2 GSM/U M TS900 MHz頻率分組方案

頻率保護(hù)間隔的設(shè)置直接影響到不同運(yùn)營(yíng)商、不同系統(tǒng)或信道間的干擾程度，從而影響相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量、用戶(hù)感知等性能指標(biāo)。設(shè)置過(guò)小的頻率間隔，則均會(huì)對(duì)GSM 900 MHz和UMTS 900 MHz系統(tǒng)帶來(lái)更多的干擾；設(shè)置過(guò)大的頻率間隔，則會(huì)降低頻譜利用效率，降低GSM 900 MHz的系統(tǒng)容量。同時(shí)還需考慮在預(yù)留保護(hù)間隔后，保留給GSM 900 MHz頻率資源是否足夠,在頻率調(diào)整后是否會(huì)引入GSM 900 MHz網(wǎng)絡(luò)C/I的嚴(yán)重惡化。因此，設(shè)置合理的頻率保護(hù)間隔非常重要。

中國(guó)聯(lián)通目前分配了6 MHz的GSM 900 MHz帶寬，共有30個(gè)頻點(diǎn)，密集城區(qū)最大站型為S332，郊區(qū)典型站型為S222，具體情況如圖5所示。

在沒(méi)有新增頻譜分配的情況下，對(duì)900 MHz頻點(diǎn)資源按照“三明治”方式進(jìn)行重組，頻率重組分配方案主要有兩種，介紹如下。

（1）UMTS 4.2 MHz+GSM 1.8 MHz

UMTS 4.2 MHz+GSM 1.8 MHz頻率分組方案如圖6所示。GSM 900 MHz預(yù)留1.8 MHz可用帶寬，9個(gè)頻點(diǎn)，最大站型配置S111，由于GSM 900 MHz可用頻點(diǎn)較少，適用于GSM網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較輕的場(chǎng)景。

（2）UMTS 3.8 MHz+GSM 2.2 MHz

圖 6 UMTS 4.2 MHz+GSM 1.8 MHz頻率分組方案

圖 7 UMTS 3.8 MHz+GSM 2.2 MHz頻率分組方案

UMTS 3.8 MHz+GSM 2.2 MHz頻率分組方案如圖7所示。該場(chǎng)景GSM 900 MHz預(yù)留2.2 MHz可用帶寬，11個(gè)可用頻點(diǎn)，最大配置為S221?？筛鶕?jù)GSM網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，較靈活地調(diào)整GSM 900 MHz站點(diǎn)的配置，以應(yīng)對(duì)潛在話務(wù)需求。

本次UMTS 900 MHz規(guī)劃，為保障干擾控制，考慮拆除規(guī)劃區(qū)域內(nèi)GSM 900 MHz室外站點(diǎn)，故900 MHz頻率分組方案建議“UMTS 4.2 MHz+GSM 1.8 MHz”方式。

4.2 隔離區(qū)設(shè)置策略

為進(jìn)行干擾控制，UMTS900 MHz規(guī)劃區(qū)域需根據(jù)地理分布與無(wú)線傳播特性，與現(xiàn)網(wǎng)其他非規(guī)劃區(qū)域間劃定一個(gè)隔離區(qū)域，通過(guò)頻率配置的調(diào)整，使兩邊采用不同策略頻率。

通過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)，緩沖區(qū)的劃分原則是外圈與內(nèi)圈的邊緣站點(diǎn)無(wú)覆蓋重疊區(qū)，或覆蓋重疊區(qū)的電平強(qiáng)度小于-102 dBm。緩沖區(qū)即隔離帶，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外圈的覆蓋隔離。隔離度的寬度需要大于4倍站間距，對(duì)于一般城區(qū)場(chǎng)景，為2~4km，設(shè)置原理如圖8所示。

通過(guò)頻率配置的調(diào)整，隔離緩沖區(qū)兩邊可以采用不同策略頻率來(lái)解決頻率沖突問(wèn)題。規(guī)劃區(qū)為預(yù)翻頻區(qū)域，同步建設(shè)UMTS 900 MHz；隔離緩沖區(qū)采取和規(guī)劃區(qū)相同的GSM 900 MHz頻率資源，需進(jìn)行頻率調(diào)整，但不建設(shè)UMTS900MHz，僅起到隔離的作用；現(xiàn)網(wǎng)區(qū)域保持原有頻率配置，不建設(shè)UMTS 900 MHz。隔離緩沖區(qū)設(shè)置策略見(jiàn)表10。

本次規(guī)劃區(qū)東側(cè)以中心路以東為隔離區(qū)；北側(cè)以東濱路至桂廟路為隔離區(qū)；西側(cè)以月亮灣以西區(qū)域?yàn)楦綦x區(qū)。建議后續(xù)網(wǎng)優(yōu)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行掃頻測(cè)試并開(kāi)展相應(yīng)網(wǎng)優(yōu)調(diào)整確保該區(qū)域無(wú)干擾信號(hào)。

圖8 隔離緩沖區(qū)設(shè)置原理

表 10 隔離緩沖區(qū)設(shè)置策略

4.3 GSM 900 MHz容量遷移策略

4.3.1容量遷移原則

假設(shè)頻率重組前的GSM 900 MHz話務(wù)量為100%，頻率重組后話務(wù)分為X%、Y%、Z%，X%+Y%+Z%=100%，話務(wù)流向如圖9所示。

· GSM900MHz吸納部分用戶(hù)（X%），涉及GSM900 MHz容量提升手段和抗干擾技術(shù)的使用，無(wú)論是否存在GSM 1800MHz網(wǎng)絡(luò)，都要首先考慮GSM 900 MHz自身的容量提升。

· GSM 1 800 MHz吸收部分用戶(hù) （Y%），涉及GSM 900 MHz/GSM 1 800 MHz雙頻網(wǎng)的話務(wù)均衡，存在GSM1800MHz網(wǎng)絡(luò)的情況適用，X%+Y%=100%。

· UMTS吸收部分用戶(hù)（Z%），涉及GSM/UMTS互操作及UMTS 900/2 100 MHz的話務(wù)均衡，對(duì)不存在

1 800 MHz網(wǎng)絡(luò)的情況適用，X%+Z%=100%。

受限于可支持的多制式終端因素，GSM 900 MHz話務(wù)遷移至UMTS網(wǎng)絡(luò)的比例無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與評(píng)估，為保證原GSM業(yè)務(wù)量的平穩(wěn)遷移，暫不考慮其分流影響，實(shí)際操作時(shí)需要遵循以下容量遷移原則：

· 在存在 GSM 1 800 MHz的情況下，GSM 900 MHz的話務(wù)盡量遷移到GSM 1 800 MHz網(wǎng)絡(luò)；

· 不存在GSM1800MHz的情況下，新增GSM1800MHz設(shè)備，保障GSM信號(hào)的無(wú)縫覆蓋及話務(wù)分擔(dān)；

· 在保證GSM網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的前提下，適當(dāng)應(yīng)用一定的容量提升手段和抗干擾技術(shù)，以提升GSM網(wǎng)絡(luò)容量。

4.3.2 GSM網(wǎng)絡(luò)容量提升和抗干擾技術(shù)

容量重規(guī)劃的主要目的是遷移原網(wǎng)GSM 900 MHz話務(wù)量，考慮到DCS 1 800 MHz頻段資源的寶貴，還可通過(guò)一定的容量提升手段及抗干擾技術(shù)，保障話務(wù)的合理遷移。

傳統(tǒng)意義上，可以通過(guò)開(kāi)通半速率或調(diào)整半速率門(mén)限、采取更加緊密的頻率復(fù)用方式、將靜態(tài)PDCH配置變?yōu)閯?dòng)態(tài)PDCH等手段來(lái)提升容量；還可以通過(guò)開(kāi)啟不連續(xù)發(fā)射 （DTX）、跳頻、動(dòng)態(tài)功率控制、低話務(wù)小區(qū)合并為OTSR組網(wǎng)等手段來(lái)提高C/I，從而可以形成更緊密的頻率復(fù)用方式，增加頻率復(fù)用系數(shù)，提高頻譜利用率，從而間接提升系統(tǒng)容量。

（1）Co-BCCH 技術(shù)

對(duì)于雙頻共站的情況，設(shè)置900 MHz小區(qū)和1 800 MHz小區(qū)共用BCCH，同時(shí)把SDCCH、PDCH與BCCH配置在900 MHz小區(qū)，節(jié)省信道資源，1 800 MHz小區(qū)作為T(mén)CH載頻使用。假設(shè)第一小區(qū)900 MHz和第二小區(qū)1 800 MHz各有10個(gè)信道，在采用Co-BCCH前，總的話務(wù)量為10.16Erl，在采用Co-BCCH后，20個(gè)信道的話務(wù)量為13.2 Erl，話務(wù)量提升比例為29%。

（2）IRC

該功能可以提高基站的上行接收靈敏度，尤其適合在較為密集的地區(qū)使用。配合中興通訊的下行覆蓋增強(qiáng)技術(shù)，可以擴(kuò)大基站覆蓋范圍、提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，達(dá)到快速優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的目的。IRC（干擾抑制合并）可以進(jìn)一步降低干擾，提高基站的上行接收靈敏度，有效地改善接收信號(hào)質(zhì)量，減少不必要的切換，提升BTS上行接收性能。

（3）GPS+IFTA

IFTA（智能頻率時(shí)隙分配）是GSM網(wǎng)絡(luò)中一種提高頻譜利用率、降低干擾的技術(shù)。BTS通過(guò)實(shí)現(xiàn)GPS的時(shí)鐘信號(hào)提取，從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)同步。BSC開(kāi)啟IFTA功能后，在密集區(qū)最大系統(tǒng)容量可增益25%，在郊區(qū)場(chǎng)景最大系統(tǒng)容量可增益約40%。

為進(jìn)行干擾控制，UMTS900 MHz規(guī)劃區(qū)域需根據(jù)地理分布與無(wú)線傳播特性，與現(xiàn)網(wǎng)其他非規(guī)劃區(qū)域間劃定一個(gè)隔離區(qū)域，通過(guò)頻率配置的調(diào)整，使兩邊采用不同策略頻率。

通過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)，緩沖區(qū)的劃分原則是外圈與內(nèi)圈的邊緣站點(diǎn)無(wú)覆蓋重疊區(qū)，或覆蓋重疊區(qū)的電平強(qiáng)度小于-102 dBm。緩沖區(qū)即隔離帶，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外圈的覆蓋隔離。隔離度的寬度需要大于4倍站間距，對(duì)于一般城區(qū)場(chǎng)景，為2~4 km。

5 結(jié)束語(yǔ)

本次在南山蛇口區(qū)域開(kāi)展UMTS900 MHz部署，利用低頻信號(hào)的繞射能力，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃區(qū)域的深度覆蓋，并作為UMTS2 100 MHz業(yè)務(wù)擴(kuò)展補(bǔ)充。UMTS900 MHz方案的引入，一方面可保障已有投資的有效利用，另一方面具有低建網(wǎng)成本的優(yōu)勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)演進(jìn)等提供了有效保障。

1 涂作鑫,林泉.中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)UMTS 900 MHz分析.郵電設(shè)計(jì)技術(shù),2011(11):67~71

2 Qualcomm.UMTS 900 MHz overview&deployment guidelines，http://www.doc88.com/p-14965409527.html,2011

3 3GPP TR 25.816.UMTS 900 MHz Work Item Technical Report,2011

4 張長(zhǎng)剛，孫保紅.WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理與實(shí)踐.北京：人民郵電出版社，2005