【摘 要】随着WCDMA用户的不断增多,用户对WCDMA网络覆盖以及室内深度覆盖提出了更高的要求。针对这种情况,就UMTS应用于900MHz频谱技术进行分析,并结合UMTS900与UMTS2100网络在单室外基站和室内覆盖两种不同场景下的比较实验,明确展现了UMTS900网络应用的优势和布设的必然性。同时结合对UMTS900网络规划中GU共存的三个关键问题的分析,提出了现网改造方案。
【关键词】UMTS 900MHz 网络覆盖 室内深度覆盖
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2014)-03-0070-06
1 引言
与目前3G市场中主流使用的2 100MHz相比,900MHz由于频率较低,其传输优势使基站所覆盖的范围明显增大,因此900MHz频谱的UMTS/HSDPA技术使语音与高速3G服务的传递更为经济实惠。对于运营商而言,此优点有助于大量节省成本,且得到更好的室内覆盖效果,从而能够提高其客户的整体用户体验。
由于UMTS在900MHz频段上的巨大优势,为推动3G移动通信产业的发展,3GPP在3GPP TR 25.816 V7.0.0 UMTS 900MHz Work Item Technical Report中定义了UMTS900的概念,越来越多的国家开始在900MHz频段上部署3G网络。
为了满足UMTS900快速增长的需求,终端供应商也加快了对UMTS900终端的研发和生产。据GSA调查报告,目前全球34家终端供应商已经发布了190款UMTS900-HSPA终端,这其中包括了118款UMTS900-HSPA移动终端和39款USB dongle。支持UMTS900的路由器、PC卡和内嵌模块也在市场上进行了商业发布,并且所有的UMTS900终端都支持GSM/EDGE功能。
2 UMTS900的优势
UMTS900是利用900MHz频段巨大的传输优势来提供UMTS网络服务,其上行/下行频段分别为880—915/925—960MHz。主要优势体现在以下几个方面:
(1)根据无线电波的传播特性,载波频率越低,无线信号传播得越远,相比于UMTS2100,UMTS900的传播损耗小,30%的UMTS900站点就可以达到与UMTS2100相同的覆盖范围,单站点的广覆盖意味着投资的减少。
(2)低频率的载波信号穿透性更强,在穿透建筑物墙壁时可以减少损耗,通过UMTS900网络可以提供更好的室内覆盖、深层覆盖,网络覆盖性能更好,从而提升业务服务质量,增强用户的业务体验。
(3)U900 1Mbps覆盖与G900语音覆盖相当,运营商可以以更高的性价比在更广范围提供HSPA业务。
(4)运营商在建设UMTS900网络时,还可以重用包括天线和站点等基础设施在内的原GSM网络的投资。
3 UMTS900应用分析
3.1 单站覆盖效果应用分析
就单站覆盖接收场强而言,在自由空间传输模型中,UMTS900相比UMTS2100提升6.9dB。在COST231-Hata传输模型中,UMTS900相比UMTS2100的提升,根据环境的不同分别为:
◆小型城市和郊区:11.4dB
◆大中型城市:14.4dB
UMTS2100和UMTS900单站覆盖接收场强比较如图1所示。
通过在市区、市郊和农村的实际试验比较分析可以得出:
(1)市区RSCP有90%的概率提升6dB以上;
(2)市郊RSCP有75%的概率提升9dB以上;
(3)农村RSCP有50%的概率提升11dB以上。
3.2 小区半径比较
UMTS900增益超过UMTS2100,表现在以下几方面:
(1)小区覆盖半径提升了70%;
(2)下行功率增加了40倍(16dB),从而提升了网络的功率效能;
(3)UE的发射功率降低了63倍(18dB),直接提升了手机电池的使用寿命。
UMTS2100和UMTS900小区半径测试参数比较如图2所示。
3.3 室内覆盖效果应用分析
对同室内分布进行UMTS2100和UMTS900同覆盖网络测试的情况如下:
(1)由于900MHz频段无线电波和穿透损耗小于2 100MHz,在室内场景应用中,其深度覆盖效果明显优于2 100MHz的UMTS网络。UMTS2100和UMTS900的室内覆盖RSCP比较如图3所示,由图3可知,RSCP分布比例对比情况为:
◆RSCP大于-55dBm的比例,UMTS2100网络为2.4%,而UMTS900网络为8.1%;
◆RSCP大于-65dBm的比例,UMTS2100网络为37.52%,而UMTS900网络为69.7%;
◆RSCP大于-75dBm的比例,UMTS2100网络为89.87%,而UMTS900网络为98.75%。
(2)覆盖效果的提升会直接影响到手机发射功率的下降,UMTS2100和UMTS900室内手机发射功率的比较如图4所示。
由图4可知,手机发射功率对比情况为:
◆手机发射功率小于-15dBm的比例,UMTS2100网络为21.31%,而UMTS900网络为91.71%;
◆手机发射功率小于0dBm的比例,UMTS2100网络为93.18%,而UMTS900网络为100%;
◆手机发射功率小于15dBm的比例,UMTS2100网络为99.86%,而UMTS900网络为100%。
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