4 UMTS900网络规划
依据不同场景网络的特性,目前有2种网络规划方案:
◆在郊区或农村通过UMTS900扩展UMTS覆盖;
◆在大中型城市对热点地区利用UMTS900提供更加优质的UMTS网络。
对于室内网络,建设UMTS900来提高UMTS网络的深度覆盖。在进行UMTS900网络部署时,需要解决三个关键问题:GU共存频率分配;对GSM网络的干扰要降至最小;GU共站,以减少GU干扰并保护已有投资。
4.1 GU共存频率分配
对于GSM与UMTS的频率分配,主要有两种方式:GU频率边缘分配方式、GU频率三明治分配方式。两种分配方式如图5所示:
图5 GU频率两种分配方式
(1)GU频率边缘分配方式
该方式的优点是:GSM频率资源连续,便于进行频率规划;运营商内部只用考虑一侧的GU系统间的干扰。缺点是UMTS与异运营商的GSM系统至少要保证2.6MHz的间隔。
(2)GU频率三明治分配方式(优选)
该方式的优点是:可以将UMTS放置在内部任意位置,不用考虑与异运营商之间的干扰;如果采用U4.6/4.2/3.8M,可以为GSM节省2/4/6个频点。缺点是运营商内部要考虑双侧的干扰。
鉴于以下分析考虑,GU三明治分配方案应作为UMTS900频率规划的优选方案:
(1)GU三明治分配方案中UMTS系统到两侧GSM系统中心频率的间隔f1和f2相等,并可根据小间隔能力进行配置。当f1、f2相等且均小于2.6MHz时,UMTS两侧功率谱较低的频段可以与GSM载波共享频谱资源。此方案相对边缘分配方案可以多节省一倍的频点,提升了频谱效率,减少了对GSM系统的冲击。
(2)GU三明治分配方案可以不用单独考虑与异运营商之间的系统间干扰,而边缘分配方案必须考虑与异运营商之间的干扰问题。如果与其它运营商的GSM频率间隔小于2.6MHz,由于其它运营商基站的射频性能未知,其它运营商的GSM系统可能会对UMTS系统造成干扰,边缘分配方案为消除系统间干扰将付出更大的代价。
(3)GU频谱三明治分配,UMTS频点可以灵活调整,将UMTS频点放在恰当的位置可以兼顾扩容以及抗异系统干扰。
4.2 对GSM网络的干扰要降至最小
当UMTS和GSM两种系统同频覆盖时,一个系统的基站或终端的信号会落在另一个系统的基站或终端的接收带内,而且这种干扰不能通过接收滤波器来抑制,只能在两个同频系统间留出适当的保护区距离(见图6),进行地理上的隔离,增加干扰信号的衰减,降低G900和U900系统间的干扰,以保障两个系统都能正常的工作。
4.3 GU共站
在GU联合组网的情况下,新建UMTS网络时可以考虑共站和不共站两种场景。
由于UMTS覆盖半径大于GSM覆盖半径,所以不共站场景可减少UMTS站点数,减少设备投资。但不共站场景有如下劣势:第一,由于不共站,所以不能按照原有的蜂窝结构进行布网,不能完全利用原有的GSM站点资源,导致新建站点数量较多,增大了配套投资;第二,GU不共站时将增大GU之间的干扰。
相反,在共站场景下,可减少GU之间的干扰,同时可使运营商不必新建站点,以减少配套投资。在共站场景下通过调整UMTS功率规格可使GU的覆盖区域基本相同。对于不共天馈的场景,可通过调整天线的下倾角和方向角使每个系统达到最优覆盖性能;对于共天馈的场景,则是G900和U900的发射和接收共同连接到天线的一对端口上。
5 UMTS900网络组网方式
通过上述对UMTS900网络规划分析,针对目前现有的网络覆盖情况,结合城市和郊区两种不同场景特性,提出以下UMTS900网络部署建议。
5.1 城市组网方式
目前城市中UMTS和GSM网络建设已趋于成熟,室外2/3G网络已达到精品覆盖,但在楼宇的室内网络分布中存在UMTS网络覆盖不足、容量受限、高层导频污染、同频邻区满配、扰码规划复用等问题。
因此,城市中网络部署可以采用UMTS900网络来完善现有网络布局,针对UMTS网络需求旺盛的热点楼宇、商场、剧院等室内公共场所采用UMTS900网络覆盖方案。对此,提出以下两种城市室分UMTS网络的组网方式:
方式一:对于一般室分系统,整个室分采用UMTS900组网覆盖方式。
方式二:对于大型的室分系统,建议采用分层的建设方式,热点或中高层的区域采用UMTS900网络覆盖,低层部分采用UMTS2100网络覆盖。选用这种方式组网,室分系统与外网是同频切换,切换点优化更为便利,因此对于大型室分系统,方式二比方式一效果更好。
5.2 郊区组网方式
目前郊区农村网络以GSM网络为主,UMTS网络部署才刚刚起步,农村信息化需求逐步增强,为了扩大农村和郊区UMTS网络的覆盖,提出以下两种组网方式:
方式一:采用UMTS900+DCS1800网络覆盖方案。虽然在频谱的整体规划使用上相对完善,但改建工程量大,同时还需增加相当数量的新站点,无法达到经济、合理组网覆盖的要求。
方式二:UMTS和GSM共用带宽。鉴于郊区农村900M频谱需求相对较少,同时频率复用距离大的特点,可采用3.8M方案部署UMTS900,剩余2.2M用来部署GSM900网络,GSM900采用S211/S111组网方式。利用GU共站的方法,在原有GSM站点的基础上,更换射频模块完成GU同覆盖,UMTS900与GSM网络共机房、共机柜、共天馈、共配套,在满足网络覆盖的同时节省了网络建设和运营的成本。
6 结论
本文通过对UMTS900系统的分析和应用研究,明确了在900MHz频段上发展UMTS网络的必然性,以及对UMTS900网络规划中存在的问题进行了探讨,为今后此联通的网络建设提供了经验。
在欧洲、中东、非洲和亚太等区域市场,UMTS900正在成为终端的标准支持功能之一。随着移动宽带业务需求的快速增长、900MHz频率电信监管政策的开放,以及大量支持UMTS900终端的上市,越来越多的UMTS900频率重用网络将被部署和运营。
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