UMTS900方案在工程中的应用效果

山东省邮电规划设计院有限公司 济南 250031

引言

中国联通3G网络经过多年的建设和发展已形成一定的覆盖规模，随着3G套餐消费门槛逐步减低以及智能终端的普及，用户规模不断扩大，用户对网络的覆盖需求越来越高[1-2]。如何经济有效地提升网络覆盖水平已成为中国联通亟待解决的问题，在这种背景下，UMTS900系统解决方案应运而生，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。900MHz频段具备覆盖范围广、室内覆盖能力强、建设成本低等优势。

1 UMTS900频率选择

根据目前国家无线电管理委员会频率分配情况，中国联通GSM900系统的频谱带宽总计为6MHz，其中上行为909～915MHz，下行为954～960MHz，对应频率序号为95～124频道。鉴于中国联通900MHz频率资源有限，UMTS900与GSM900共站址部署时[3]，需要进行频率再分配，如图1所示。

UMTS900系统采用101～119共19个频点构成3.8MHz的UMTS系统频谱，形成UMTS S111配置，UMTS900的3.8MHz覆盖能力和标准5MHz带宽能力相当[4]，然而不可避免会受到GSM的邻频干扰影响；GSM900系统采用96～100和120～124共10个频点，可做到3×3频率复用方式，支持S111连片组网。GSM900频率复用原则如图2所示。

图1 UMTS900频率分配情况

图2 GSM900频率复用原则示意图

2 UMTS900建设原则

本方案中UMTS900建设按照以下原则：

1)为减少GSM900减频后同频干扰问题，要求GSM900平均站间距大于2.5km，最小站间距大于1.5km。

2)GSM单载频小区承载话务量门限6.22Erl(条件：配置一个主BCCH，一个SDCCH，一个静态PDCH信道，5个全速率信道，全部开启AMR半速率，GOS取值5%)。 现网小区忙时话务量＞6.22ErL，减频至S1后需要根据话务量情况适当考虑增加GSM1800；现网小区忙时话务量在(4.9，6.22)之间，需减频后密切关注小区负荷，如果拥塞率超过5%，应及时考虑增加GSM1800；现网小区忙时话务量≤4.9ErL，直接降配至S1配置，现网中已经是S1配置的保持不变。

3)非Refarming区域900M频段的3.8M频谱仍然全部由GSM900使用，其与Refarming区域的UMTS900需要预留一个同频保护带，来规避GSM和UMTS之间的干扰。同频保护带我们称为缓冲区(又称BufferZone)，同频保护带按照2～3倍站距预规划。如果站间距在3km，那么缓冲区的宽带应在6～9km，如果有丘陵等物理阻挡可以适当减少缓冲区的宽度[5]。缓冲区设置示意图见图3所示。

图3 缓冲区示意图

3 UMTS900建设效果分析

在此以A区域的UMTS900覆盖方案为例，介绍UMTS900建设方案的实施情况及开通后的效果分析情况。

3.1 项目介绍

A区域建设UMTS900主要覆盖农村区域。根据UMTS900的部署原则，结合该区域的网络现状，UMTS900和GSM900考虑共站址部署，采用双模基站设备。UMTS/GSM的双模基站设备，节省机房空间、降低设备功耗，能够提高设备利用率，便于管理，降低了后期维护运营成本。天馈系统同样采用共用天馈方式建设，完全共享GSM900的天馈系统，包括天线平台、抱杆、天线、馈线等方面，能够快速部署，节省占用天面空间和投资。本方案中UMTS900基站的建设全部利旧现有GSM900站址资源。

3.2 效果分析

UMTS900网络开通后，对业务量、投诉、网络指标、DT测试等进行了效果评估，具体内容如下。

1)业务量变化情况。

A区域UMTS900开通后业务量增长幅度较大，整体话务量增长22.65%，其中，UMTS900话务量占比12.13%(如图4所示)；整体数据流量增长106.99%，其中，UMTS900数据流量占比58.58%(如图5所示)。业务量数据的提取时间选择是：开通前提取5月13日至19日期间的数据，开通后提取6月9日至15日期间的数据。

2)投诉情况。

A区域的UMTS900开通后，2G、3G投诉量基本平稳，整体略有下降。根据投诉数据统计分析，开通前2G系统投诉量周平均107件，3G系统投诉量周平均142件，投诉合计249件；UMST900系统开通后2G系统投诉量94件，3G系统投诉量129件，投诉合计223件，投诉整体减少10.4%。

3)网络指标情况。

UMTS900开通后，对GSM900/UMTS900网络关键指标，接通率、拥塞率等进行了统计分析。

GSM900网络指标在UMTS900开通后，GSM900无线接通率总体平稳，维持在99.92%；下行接收质量略微下降，下行接收质量(0至3)的比例为95.07%；TCH拥塞开通过程稍有波动，一度超过0.3%，后经过优化降低到0.19%。GSM900三项指标均达到网优考核标准。

图4 A区域UMTS900开通前后话务量变化情况

图5 A区域UMTS900开通前后数据流量变化情况

UMTS900开通后，UMTS900网络指标中UMTS900无线接通率总体平稳，连续七天的指标均在99%以上；CS域掉话率在0.8%以下；CS域3G切换到2G成功率95%以上。UMTS900三项指标均达到网优考核标准。统计情况如表1所示。

表1 开通后UMTS900网络指标情况表

4)DT测试情况

UMTS900开通后，DT测试数据结果GSM900 RxLev≥-90dBm的比例为97.22%，接收质量90.64%，C/I≥12dB的占比92.65%，切换成功率96.33%；与UMTS900开通前GSM900 DT测试结果相比略有下降，但是指标下降的并不明显，UMTS900开通后没有对GSM900网络造成明显影响。GSM900网络测试情况如表2所示。

表2 开通前后GSM900网络测试情况

UMTS900开通后, DT测试数据结果UMTS900 RSCP≥-100dBm的比例为92.96%，Ec/Io≥-12dB的占比90.18%，同频切换成功率100.00%，系统间切换成功率100.00%，下载平均速率4.4M/s，峰值速率13.5M/s，各项测试结果良好。如表3所示。

表3 开通后UMTS900网络测试情况

综上所述，通过对A区域UMTS900网络开通前后的数据对比分析可以得出以下结论：1)UMTS900部署区域总体业务量有所增加，其中话务量增长22.65%，UMTS900话务量占比12.13%；数据流量增长显著，高达106.99%， UMTS900主要承担了数据流量，占比58.58%。2)从用户投诉、网络运行指标来看，一方面，UMTS900开通后GSM900网络指标均整理比较良好，与UMTS900开通前变化较小，说明UMTS900开通并没有对GSM900造成明显的较为严重的影响；另一方面，UMTS900开通后，自身的运行指标良好，说明UMTS900已经具备为3G用户提供良好网络体验的能力。

3.3 应用场景建议及存在的问题

由上述案例分析可知，UMTS900应用场景建议[6-7]如下：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UMTS900网络；3)UMTS2100系统连片覆盖较好的区域，暂时不虑UMTS900网络的覆盖。

另外，在UMTS900系统开通的过程中我们发现存在跨Server、干扰等方面的问题，需要在后期的工程中引起关注。1)跨Server问题，在A区域，UMTS900仅有1套RNC，导致部分站点出现跨Server问题，该问题导致用户位于覆盖边缘时较易出现频繁位置更新，导致手机频繁的出现无网络现象。为解决此问题，A区域申请建设第二套RNC设备，对跨Server的站点割接到新建的RNC上，来解决跨Server问题。2)干扰问题，当GU900邻频共存时，基站与终端间将存在干扰。U900开通后，若存在越区覆盖，则会导致U900区域RTWP过高，影响网络质量，此时，应严格控制小区覆盖范围；另外，如果RTWP仍然较高，也可以通过尽量减少GSM900系统使用100号及120号频点来观察RTWP改善的效果。

4 结束语

从上述案例分析可知，UMST900网络开通后，业务量大幅增长，各项网络指标状态良好，投诉情况明显减少，农村区域3G用户的网络体验得到明显改善，UMTS900网络建设到达了预期效果。UMTS900方案具有低成本、广覆盖的效果，可以为农村区域3G用户提供良好的网络覆盖和数据业务体验。

参考文献

[1] 张长钢,孙保红,李猛.WCDMA无线网络规划原理与实践[M].北京:人民邮电出版社,2005

[2] 高鹏,周胜.UMTS无线网络规划原理和方法[M].北京:人民邮电出版社,2008

[3] 郭莉,王钢.UMTS无线网络规划与优化[M].北京:电子工业出版社,2008

[4] 盛,叶青,李荣.U900与U2100不同场景下性能对比研究[J].邮电设计技术,2016(3):40-45

[5] 郭希蕊,聂昌,毕猛.中国联通U900/G900网络缓冲区规划研究[J].邮电设计技术,2014(5):40-44

[6] 莫俊彬,程敏,潘桂新.UMTS900城域覆盖可行性分析[J].移动通信,2016(3):37-41

[7] 张平,刘彦婷,汪洲燕.密集城区U900部署效果研究[J].邮电设计技术,2016(2):73-77