引入U900完善偏远农村3G网络覆盖

高丽芳　秦宝莲　隋玉倩

【摘要】随着时代的发展，农村地区的通信需求也迅速变换，从单一的语音向互联网数据业务扩展，对移动宽带数据业务的需求快速增长，传统的GSM技术已经无法满足。本文概述了利用U900技术实现偏远农村地区的3G网络覆盖。

【关键词】U900；农村；3G；覆盖

前言

目前WCDMA网络在城区已有较好的覆盖，但是偏远农村地区尚未覆盖或缺乏深度覆盖。当前移动互联信息化的需求不断增长，速率偏低直接影响用户感知，网络深度覆盖向农村的拓展迫在眉睫。WCDMA网络采用的是2.1GHz频段，电磁波空间传播损耗大，单站覆盖面积较小，对于人口稀少的农村区域的3G覆盖，建网成本过高，覆盖效果较差。U900的覆盖距离较U2100有明显的提升，U900特别适合部署在对覆盖要求高、而容量需求较低的农村地区。

1.900MHz频段优势

1.1穿透损耗差异

900MHz频段相对2100MHz频段具有更好的室内覆盖能力。室内覆盖能力由建筑穿透损耗和室内传播特性共同决定。2100MHz频率高，单面墙的穿透损耗小，但是由于室内绕射能力差，综合穿透损耗比900MHz大。通过测试可见UMTS900系统的平均建筑穿透损耗比UMTS2100小3dB左右。

1、U900频段相对于U2100频段而言，可提供更好的深度覆盖；

2、U900系统相对于与G900系统，可以提供更好地覆盖和更高的数据业务能力；

3、U900系统相对于CDMA800系统，覆盖能力相当，但U900系统可以提供更高的速率

1.2U900的容量优势

除了UMTS系统本身比GSM系统具有更高的频谱效率、在相同带宽上可以提供更高的容量之外，U900系统与U2100系统相比在容量上也有一定的优势。

根据Orange Lab的研究报告表明，在噪声而非干扰受限场景（比如：深层室内覆盖或农村场景），U900相比U2100有更大的吞吐率和容量。

吞吐率与SINR成正比，SINR越大，吞吐率越高。900M频段的传播条件更好，在噪声受限情况，SINR相比2100M频段更好，容量更高。但是在干扰受限场景，这种由于覆盖带来的容量增益会随干扰增大而减小。某小区受到邻区的干扰跟邻区的发射功率、到邻区的距离、邻区的负载等因素相关，这些因素都会影响U900和U2100小区的容量差异。U900和U2100从技术原理来说完全相同，因此对于单链路来说U900和U2100容量没有差异。

2.U900频率分配方案

在已有GSM900MHz频段上部署UMTS900MHz网络是频率重组的核心，因此整个GU900 Refarming的重点操作在于现有频率资源的重分配和容量迁移。既要保证GSM网络的原有覆盖和容量，又要保证新建U900的网络质量。900MHz频率分配主要有两种模式：边缘模式和“三明治”模式。

考虑到UMTS的容量损失幅度，尽量保持UMTS带宽中心频率和其它网络保持2.6MHz的隔离度。在频率资源紧张的情况下，可采取压缩UMTS带宽的方式，较常见频率分配方案为：（UMTS 3.8MHz + GSM 2.2MHz）和（UMTS 4.2MHz + GSM 1.8MHz）。

由于将GU Refarming定位于农村场景，鉴于其频点资源较少且对GSM900网络覆盖还需要有一定的保障，因此我们选用第二种UMTS3.8M方案组网。UMTS频率只使用3.8MHz，剩余2.2MHz频率仍然可用于GSM系统，此时GSM可用频点为11个，按照3*3频率复用，最大站型可达S221。

3.U900应用场景

1、乡镇、行政村、低等级交通干线、风景区等广覆盖场景，提供高速上网业务；

2、仅有少量U2100孤岛覆盖的乡镇村，建议叠加部署U900；

3、U2100连片覆盖较好的区域，暂时不考虑U900的覆盖。

4.话务迁移方案

U900建设过程中，涉及到已有的GSM/CDMA网络退频的问题，因此促进用户迁移也是U900方案的主要组成部分。重点是识别出网络中可被迁移的2G用户，然后针对不同的用户类型，有针对性的话务迁移。

从用户行为的角度分析来看，有三类用户是新建U900网络后需要迁移到3G网络的目标用户，具体说明如下：

GU频繁切换用户：3G网络覆盖匹配2G网络，确保将用户留在3G；

GSM用户且为GU终端：提升3G用感受，基于商业分析结果，开发针对性的流量包业务吸引用户使用3G网络；

GSM终端高PS流量：向用户推送低价手机，加速终端更新换代。

5.G900减频方案

U900采用101～119共19个频点构成3.8M UMTS频谱，形成UMTS S111配置，U900 3.8Mhz 覆盖能力和标准5Mhz带宽相当，不可避免会受到GSM的邻频干扰影响。G900采用96～100和120～124共10个频点，需要对现网进行减频，为保证GSM现网的网络质量，保障现有2G用户的利益，采用以下方案：

1、G900平均站间距大于2.5km，最小站间距大于1.5km；

2、S1小区承载话务量门限6.22ERL，条件：配置一个主B，一个SDCCH，一个静态PDCH信道，5个全速率信道，小区话务量大于2ERL开启AMR半速率，GOS取值5%；

3、话务量大于6.22ERL，配置大于S1的小區，配置降配到S1，观察视话务量变化情况是否增加G1800小区吸收话务量；

4、话务量小于6.22ERL，配置大于S1的小区，配置降配到S1；

5、话务量小于6.22ERL，配置为S1的小区，保持现有配置。