2024年5月28日发(作者：仲孙豆)
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中国联通ＷＣＤＭＡ ９Ｏ０Ｍ Ｈｚ网络性能分析
郭希蕊，聂昌
（中国联通网络技术研究院，北京…）（ｔ４８）
Ｉ摘要】
通过介绍ＷＣＤＭＡ ９００ＭＨｚ产业链的发展现状，分别从ＷＣＤＭＡ ９００ＭＨｚ关键技术研究、联通外场组网性能分析
等方面，研究引．，￣Ｕ９００后对ＧＳＭ９００和ｗＣＤＭＡ ９００网络性能的影响，并结合中国联通的网络特点，提出了建设
ＷＣＤＭＡ ９００ＭＨｚ网络的部署建议。
【关键词】 ＷＣＤＭＡ频率规划ＡＭＲ半速率 缓 中区
中图分类号：ＴＮ９２９ ５ 文献标识码：Ａ 丈章编号：１０（）６—１¨１ ２【）１４卜１８－０００８一Ｏ５
ｌ 刖吾
网络发展来看，使用９００ＭＨｚ频段移动通信网络来解决
当前，国家提出快速发展农业信息化建设，为响
应国家要求，加快推进农村信息化的进程，中国联通
广覆盖问题是一个较好的方案。并且９００ＭＨｚ频段传播
特性好，无线电波传播损耗要小于２．１ＧＨｚ。
ＷＣＤＭＡ网络将逐步向乡镇农村地区发展，实现省
会、地市、县城到乡镇农村的３Ｇ网络连续覆盖。由于
中国联通ＷＣＤＭＡ网目前承载在２．１ＧＨｚ频段，而使
用２．１ＧＨｚ频段在广大乡镇农村地区覆盖时面ＩＩ笛很大困
２０１３年１０月ＧＳＡ统计显示，目前全球已有４９个国
家７２家运营商发布ＵＭＴＳ９００（以下简称Ｕ９００）商用
网。Ｕ９００产业链的成熟度，尤其是终端的成熟度，为
Ｕ９００市场发展和网络部署提供了充足的支撑动力。
使用Ｕ９００进行农村广覆盖已成为全球主流的３Ｇ建
难，２．１ＧＨｚ传播性能相对较差，站点投资成本高，覆
盖面积小，无法保证连续覆盖，因此从全球移动通信
设模式。国际上采用Ｕ９００进行广覆盖部署时，大部分
采用ＵＭＴＳ标准５ＭＨｚ带宽组网，但中国联通９００ＭＨｚ
收稿日期：２０１４—０３－０７
的频谱资源只有６ＭＨＺ，如果考虑引入５ＭＨｚ带宽的
ＷＣＤＭＡ，那么ＧＳＭ９００（以下简称Ｇ９００）系统将无
责任编辑：袁婷ｙｕａｎｔｉｎｇ＠ｍｂｃｏｍ．ｃｎ
８ Ｉ 鬈 嘉
法组网，需要迁移到１ ８００ＭＨｚ频段，对联通ＧＳＭ现
网影响较大。目前主要解决方案是ＷＣＤＭＡ基站采用
“带宽更窄”的３．８ＭＨｚ带宽，使得Ｇ９００可以在业务
相对较小；缺点是比较难翻频，Ｇ９００网络质量不易保
障（尤其在平原场景下）。
２．２ Ｇ９００话务解决方案研究
部署Ｕ９００后，在Ｕ９００覆盖区和缓冲区内，Ｇ９００
最多剩余１０４－可用频点资源，对于该区域内Ｇ９００话
务量过高的站点，需要对原Ｇ９００网络开展减容降配。
Ｇ９００／ｊ￣区减容到１载频后，可采用以下方案解决可能
和载波配置相对低一些的农村地区采用紧密的频率复
用实现ＧＳＭ９００ Ｓ１ １ １的连续覆盖。本文将主要对Ｕ９００
的关键技术、外场组网性能以及部署策略原则进行介
绍和分析。
的ＧＳＭ话务过高的问题：
２ Ｕ９００关键技术研究
由于联通自身Ｇ９００频谱资源太少，产生了联通
ＷＣＤＭＡ广覆盖的需求与Ｇ９００网络在短期内还无法完
全退网的矛盾，从而出现了一系列的关键技术问题需
要关注和解决。
（１）ＡＭＲ半速率提升话务容量
小区忙时话务量大于１．６Ｅｒｌ时，通过在ＧｓＭ侧开
启ＡＭＲ半速率功能，可以达到提升ＧＳＭ单载波话务承
载能力的目的。
（２）少量新增Ｇ１ ８００载频吸纳话务
２．１ Ｇ９００频率规划研究
在引进Ｕ９００后需要对频谱进行重组，为减少对其
他运营商ＧＳＭ系统或其他系统的干扰，Ｇ／Ｕ９００的频
根据现网话务负荷分析，单载波１ ００％ＡＭＲ半
速率仍然不能满足容量需求的，可通过新建或扩容
Ｇ１８００分担话务。
（３）市场行为迁移ＧＳＭ话务
率分配方案采用三明冶频率分配方案，如图１所示：
在Ｕ９００区域，通过设置２Ｇ／３Ｇ互操作参数将Ｇ９００
话务往Ｕ９００系统上转移，降低Ｇ９００话务负荷。但这种
ＧＳＭ
９５ ９６ ９７ ９８ ９９ １００
Ｕ孵Ｓ ＧｓＭ
１２０ １２１ １２２ ｌ２３ １２４
策略受限于Ｕ９００终端的渗透率。
２．３缓冲区规划研究
目前Ｕ９００主要应用在农村场景，城区等没有进行
Ｒｅｆａｒｍｉｎｇ的地区的Ｇ９００覆盖可以使用农村Ｕ９００系统
的频谱资源。在这种情况下，农村／郊区Ｕ９００系统与
图１ 中国联通Ｕ９００频率分配示意图
中国联通Ｕ９００基站带宽选用３．８ＭＨｚ，中心载频
为基站下行９５７ＭＨｚ、上行９１２ＭＨｚ。应用Ｕ９００后，
城区Ｇ９００系统间会产生同频干扰，且不能通过滤波器
来消除。
就目前来说，只能在复用区域和没有复用区域间
Ｇ９００存在的频率规划方案有１ｏ频点和８频点方案。如
果ＧＵ９００中心间隔２ＭＨｚ（紧邻频），那么此时Ｇ９００
可用频点为１０个；如果ＧＵ９００中心间隔２．２ＭＨｚ（间隔
预留保护带，并通过地理上的隔离来克服同频干扰。
农村地区部署Ｕ９００频率规划示意如图２所示。其中，
１个ＧＳＭ载频保护带），那么Ｇ９００将剩余８个频点。
（１）１０频点方案：９６—１００、１２０—１２４频点均用
于Ｇ９００站点的规划可用频点。该方案的优点是有利于
Ｇ９００网络的翻频和保障Ｇ９００网络的质量（尤其在平原
Ｂ区域为缓冲区不使用Ｃ区域Ｕ９００占用的频谱，ｃ区域
中的频点可以与Ａ区域中的相同。
确定缓冲区区域大小可分为４步，需要对ＧＵ９００四
个方向上的干扰情况进行分析：
（１）确定ＵＭＴＳ和ＧＳＭ（终端和基站）接收机灵
敏度。
场景下）；缺点是部分小区（主要是１００号和１２０号小
区）的Ｕ９００下行容量有一定损失。
（２）８频点方案：９６—９９、１ ２１—１２４频点用于
Ｇ９００站点的规划可用频点，１００和１２０频点用作ＧＵ保
护带。该方案的优点是对Ｕ９００网络的容量及覆盖影响
（２）确定ＵＭＴＳ￣ＧＳＭ（终端和基站）接收机灵
敏度恶化范围。
（３）根据接收机灵敏度恶化值计算干扰噪声门
秒罢暑羹Ｉ２０１ ４年第１期Ｉ８ ９
ｉ ｉ网规网优；ｉ
ｆ：－蚕一—甭 ＿霹ｉ＿＿ －ｉｉｉｉｊｉ］－Ｊ Ａ区域悬非Ｒ ｂ Ｉ ｇ区域．Ｇ９００
可Ｌｌ使用６Ｍ额率
方法二：基于ＧＳＭ以及ＵＭＴＳ
匝壅圈 可
覆盖预测的方式，规划缓冲区的范
围，本文推荐采用此方式。采用基
于覆盖预测的缓冲区规划方法，需要
借助于ＵＮＥＴ或Ａｔｏｌｌ等规划工具的
ＧＳＭ以及ＵＭＴＳ覆盖预测功能，详
豳童 ，
图２ 农村地区部署Ｕ９００频率规划示意图
细规划步骤参见文献【２】。
缓冲区规划完以后，由于实际网
限值。
络环境复杂，理论计算的缓冲区范围
与实际需要的缓冲区范围存在偏差，因此需要对缓冲
（４）确定路径损耗值。
表１为通过确定性计算得出ＧＵ９００四个方向之间的
最大路损：
区的合理性进行验证。本文建议采用以下两个方向的
验证：
方向一：Ｇ９００基站干扰Ｕ９００终端的方向，在
表１ Ｇ９００：￣ＤＵ９００四个方向之间的最大路损计算结果
ＧＳＭ基站干 ＧＳＭ终端 ＵＭＴＳ基 ＵＭＴＳ终
Ｇ９００翻频后，Ｕ９００未开通前，通过扫频测试Ｕ９００覆
盖区域内的Ｇ９００同频信号强度并进行信号求和，对缓
扰ＵＭＴＳ 干扰ＵＭＴＳ 站干扰 端干扰
终端 基站 ＧＳＭ终端 ＧｓＭ基站
发射功率／ｄＢｍ ４３
冲区设置的合理性进行验证。
方向二：ＧＳＭ终端干扰Ｕ９００基站的ＲＴＷＰ值，对
缓冲区设置的合理性进行验证。
３３
３３
—１０８
４３
３Ｏ．２
—１２１
２４
１１．２
—１２１
接收带宽内
功率／ｄＢｍ
热噪声／ｄＢｍ
４３
一１０８
目前设备的
噪声系数／ｄＢ
干扰噪声比／ｄＢ
目前设备允许的
干扰功率／ｄＢｍ
目前设备的
最大路损／ｄＢ
７
０
一１０１
１４４
３
—７
—１１２
１４５
１０
０
—１１１
１４１．２
３
３ Ｕ９００实际组网性能分析
针对Ｕ９００未来部署的上述关键问题，中国联通于
２０１２年开展了Ｕ９００的新技术试验，测试主要从覆盖性
—７
—１２５
１３６ ２
能、ＤＴ网络性能等方面展开。下面以某些外场试验的
综合数据来进行分析。
３．１试验环境
从表１的计算结果来看，缓冲区的瓶颈在于ＧＳＭ终
端对ＵＭＴＳ基站的干扰，需要保证大于１４５ｄＢ的耦合损
（１）覆盖区域及场景：覆盖乡镇、农村区域，包
含上述点、线、面场景。
（２）站点规模：建议在满足缓冲带的条件下，尽
量组成Ｕ９００大面积连续覆盖，规模试点面场景建议２（）
耗。缓冲区的计算可以简化为一个方向的干扰，即ＧｓＭ
终端对ＵＭＴＳ基站的干扰，需要保证大于１４５ｄＢ的路径
损耗。但是考虑￣ＩＪＧＳＭ终端不是始终满功率发射，故考
虑路径损耗相对较大的方向，即ＧｓＭ基站对ＵＭＴＳ终端
的干扰方向，需要保证大于１ ４４ｄＢ的耦合损耗。
缓冲区的估算方法如下：
个站以上、线场景建议５个站以上。
（３）Ｇ９００翻频区域内ＧＳＭ９００基站载波配置为
Ｓ１／１／１。
（４）共站建设：Ｕ９００站点与Ｇ９００￣点１００％共站
建设。
方法一：采用链路预算的方式，缓冲区的距离根
据Ｏｋｕｍｕｒａ－Ｈａｔａ模型或校正后的Ｕ９００传播模型通过
链路预算的需求计算得到，该方式计算相对简单，但
３．２ ＧＵ９００覆盖性能
单站覆盖场景下，Ｇ９００、Ｕ９００￣ＨＵ２１ ００在无遮挡
最大的缺点是缓冲区的范围计算中没有考虑当地地物
地貌的影响，计算出的结果精度不高。
地区不同加载场景下，浯音覆盖距离对比如图３和图４
所示：
一ｎ ｌ矽 Ｉ通信
ｕ ｌ ２０１４年第１ ８期
雏网规网优 ；ｉ；
表２ Ｇ９００网络ＤＴ？Ｔ￣试指标
ＡＭＲ半速率
开通情况
指粝硕 场景
翻频前
ＭｏＳ
ＡＭＲ：￣速率
山区场景 平原场景
３．７
３．７７
３．９１
３ ２３
３ １
２ ９３
１Ｏ频点
８频点
未开通
Ｃ／Ｉ＞９Ｖ６侈
翻频前
／％ １０频点
８频点
９８．４８
９４．６
９５．９６
９０．１７
８０．２
６６．０８
图３ ＧＵ中心间隔２ＭＨｚ时Ｇ９００、ｕ９００和ｕ２ｌ０Ｏ语音
覆盖距离对比
翻频前
ＭｏＳ
ＡＭＲ半速率
３．７
３．５５
３．５６
３．２
３ ０２ １０频点
８频点 ２－８
开通
Ｃ／Ｉ＞９比例
／％
翻频前
１０频点
９８．４８
９７ ２７
９０．１７
７９．９
８频点 ９６．６４ ６８．５５
由表２可以看出：
图４ ＧＵ中心间隔２．２ＭＨｚ时Ｇ９００、Ｕ９００和Ｕ２１Ｏ０语音
覆盖距离对比
◆在山区场景和平原场景下，Ｇ９００翻频前、１０频
点翻频和８频点翻频后，Ｇ９００ ＭＯＳ分变化不大；开通
ＡＭＰ．半速率与未开通ＡＭＲ半速率对Ｇ９００ ＭＯＳ分基本
从图３和图４的测试结果可以看出：
（１）Ｇｕ中心间隔２ＭＨｚ时，Ｕ９００覆盖距离为
无影响。
◆山区场景由于缓冲区规划简单，并具有地理环
境形成的天然干扰隔离，因￣ＬＧ９００翻频前、１ ０频点翻
Ｕ２１００的１．４—２．２倍。
（２）ＧＵ中心间隔２．２ＭＨｚ时，Ｕ９００覆盖距离为
Ｕ２１００的１．７～２．３倍。
频和８频点翻频后，Ｃ／Ｉ＞９的比例基本无变化；而平原
场景由于频点难以规划、干扰信号易于产生，Ｇ９００翻
频前、１ ０频点翻频和８频点翻频后，Ｃ／Ｉ＞９的比例逐 （３）Ｕ９００覆盖距离约为Ｇ９００的１—１．２倍。
Ｕ９００在农村地区的覆盖能力大大优于Ｕ２１００，
渐恶化，１０频点翻频后对Ｃ／Ｉ值的变化比８频点翻频要
，Ｊ、ｏ
Ｕ９００的信号强度要比ｕ２１００的高１０～１５ｄＢ；干扰对
Ｕ９００覆盖性能影响较大，会降低其覆盖距离且Ｕ９００语
音业务覆盖距离也大于Ｇ９００，Ｕ９００可以完全利旧现有
Ｇ９００站址资源，实现快速、低成本部署。
综上所述，Ｕ９００开通后，在山区场景下，Ｇ９００网
络在１０频点组网和８频点组网时网络性能相差不大，但
在平原场景下，Ｇ９００网络在使用１０频点进行组网时比
使用８频点组网时性能要好；开通ＡＭＲ半速率与未开
３．３ ＧＵ９００网络性能
为保证Ｕ９００网络的使用质量，需要对Ｕ９００以及翻
频后Ｇ９００的网络性能中某些关键指标进行验证。在已
完成的ｕ９００外场测试中，本文对相关测试数据进行整
通ＡＭＲ半速率对Ｇ９００ ＤＴ各指标基本无影响。
（２）Ｕ９００网络性能测试分析
表３是Ｕ９００网络空载和加载５ｏ％１３￣，１０频点翻频
和８频点翻频后在ＡＭＲ半速率开通时ｕ９００网络性能指
标。
理，分析不同网络场景和地理区域中Ｕ９００网络和翻频
后Ｇ９００网络性能。
（１）Ｇ９００网络性能测试分析
表２给出了不同地理区域Ｇ９００在翻频前、１０频点
翻频和８频点翻频关键性能指标的对比：
由表３数据可以看出：
◆Ｕ９００网络在空载和加载５０％情况下，８频点翻频
时ｕ９００短呼接通率要稍好于１０频点翻频时，都在９７％
秒
０＂１
２
鬈署８４年第１期 Ｉ １ｌ １ｌ
表３ ＡＭＲ半速率开通时１０频点翻频８Ｄ８频点翻频后
低自干扰的频点规划方案的区域，可采用。频点进行
Ｕ９００网络性能指标
加载
情况
频率规划，但０频点规划方案应确保
山区场景 平原场景
９８．８
１０Ｏ
３．５３
基站对
指标项
短呼接通率
／％
场景
１０频点
８频点
１Ｏ频点
终端的邻频干扰影响较小。
９７．６
９９．Ｏ２
３ ５５
网络部署建议
根据上文分析的
署策略建议：
（）总体部署策略
ＭｏＳ
８频点
Ｕ９００
空载 ＨＳＤＰＡ吞吐率／Ｍｂｐｓ
１Ｏ频点
８频点
１（）芍殒点
ＨＳＵＰＡ吞吐率／Ｍｂｐｓ
８频点
１Ｏ频点
Ｅｃ／Ｉｏ＞一１２比例／％
８频点
１Ｏ频点
８频点
３．５６
２．５６
２．８４
２ １５
２ ５６
９４．２５
９３．３５
１００
９８．６８
３．６６
２．１６
３．２３
１．５１
１．７７
８９．５７
９６
９８．５６
９８．２８
网络特性，建议采用如下部
重点解决中、两部省份具有一定数据业务需
求， 尚未覆盖的省内交通干线（含干线穿过的
可解决未来长期话 村镇），以及相对封闭孤立或
务需求的乡镇的 覆盖。
（）网络部署建议
◆
短呼接通率／％
１０频点
ＭｏＳ
３．４１
３．５３
１．７４
２．２１
３．５６
３．６６
１．７６
２３７
基站载波带宽应选择．
、上行 。
，中心载频
Ｕ９００）３．［］
载５０％
１ Ｐｔ ＵＩ１１ｆｔ＾甘ｌ， ｎ上杰 …竿 Ｌ—
８频点
１ｏ频点
８频点
，，、１， 摘Ｉ
Ｅｃ Ｉ 一Ｚ［已
为基站下行
◆ 建设时应尽量连片，避免
的缓冲区开销。
孤点插花部
１０频点
８频点
●
９１ ８１
●
９２ ８２
署，以减少
◆ 覆盖区域内的 基站应尽量与 基
站：共站部署；实际部署中还应同时兼顾干线两旁的
以上。
乡镇及行政村覆盖。
◆
频
分。
网络在空载和加载０％情况下，８频点翻
分要稍好于０频点翻频时，为．～．
◆对于尚未部署 的区域，建议直接部署
双模基站。
◆工程实施中应高度重视 两网的协调
◆ 网络在空载和加载 情况下，８频点翻频
空载时，
优化，尤其关注
邻频干扰优化。
与 网络间的同频干扰优化及
吞吐率要好于。频点翻频时。
吞吐率为． ～．
吞吐率为１．７４～，
；ｕ９０Ｏ加载５Ｏ％时，
。
５结束语
吞
。
◆ 网络在空载情况下，８频点翻频
本文主要对
试数据，分析了
关键技术进行研究，通过外场测
实际组网性能，并给出了相关网
频谱资源有限，在
网络建
吐率要好于１０频点翻频时，吞吐率为． 一２，
◆ 开通后， 网络在使用８频点进行组网
络部署建议。由于中国联通
一
时比使用０频点性能要好。
段时间内 两张网将共存，
上文对 在０频点及频点翻频后外场
组网中，
设
国联通在
两网网络优化会面临全新考验。若中
频段能够再争取新增一些频谱或待
的实测数据进行了分析，而在实际
频点规划方案应遵循以下原则：
◆在频率规划方案满足对
完全退网后。将从根本上解决
网络自身干扰影响
题，且城区的
网络的部署难
深度覆盖问题也可一并解决。
较小的前提下，应优先采用频点进行频率规划。
◆对于无法利用地理地形隔离实施有效 网络
（下转第１ ７页）
１
‘－
毒 遗１言
年第１期
网规网优 ｌ ｉ；
由以上仿真可知，目前该铁路沿线室外站的建
【３１ ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１２ Ｖ８．６．０
Ｃｏｄｉｎｇ［Ｓ］．２００９．
设方案能提供铁路沿线车厢内最大的吞吐量为下行
３０Ｍｂｐｓ、上行２０Ｍｂｐｓ。
［４】蒋远，汤利民．ＴＤ－ＬＴＥ原理与网络规划设计【Ｍ】．北京：
人民邮电出版社，２０１２．
４结束语
本文主要针对高速铁路ＴＤ—ＬＴＥ网络覆盖进行研
究，通过链路预算提出高速铁路部署ＴＤ－ＬＴＥ网络时
所需的站间距要求，并通过系统仿真，获得在此站间
距范围内的铁路沿线ＲＳＲＰ、服务等级及吞吐量等规划
数据，从而论证站间距建议的正确性。实践证明，本
［５】王映民’于／Ｊ、韶辉．ＴＤ－ＬＴＥ技术原理与系统设计【Ｍ】．北
京：人民邮电出版社，２０１０．★
文提出的站间距要求以及仿真结果对高速铁路的ＴＤ—
ＬＴＥ网络规划建设具有指导意义。
杨一帆：工程师，工学硕士毕业于
华南理工大学通信与信息系统专
业，现任职于中国移动通信集团设
计院有限公司广东分公司。
参考文献：
【１】梁寅明，潘崤，袁超，等．ＴＤＤ－ＬＴＥ移动通信系统高速铁
路场景共存研究Ｕ】．广东通信技术，２０１ １（２）：４５—４９．
【２】３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１ ３ Ｖ１０．２．０．Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ［Ｓ］．
２（）１１．
（上接第１ ２页）
参考文献：
【１】３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８１６．ＵＭＴＳ ９００ＭＨｚ Ｗｏｒｋ Ｉｔｅｍ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ（Ｒｅｌｅａｓｅ ７）【ｓ】．２０１３．
【２】中国联合网络通信集团有限公司．ｗｃＤＭＡ
９００ＭＨｚ网络技术建议书ＪＲ］．北京：中讯邮电咨询
设计院有限公司，２０１３
【３】中国联合网络通信集团有限公司．９００ＭＨｚ
郭希蕊：工程师，硕士毕业于重庆
邮电大学，现任职于中国联通网络
技术研究院，主要从事无线新技术
跟踪、研究及实验等工作。
ＷＣＤＭＡ系统特『生新技术试验测试报告【Ｒ】．北京：
中讯邮电咨询设计院有限公司，２０１３．
【４】华为技术有限公司．中国联通Ｕ９００ Ｒｅｆａｒｍｉｎｇ￣术
建议书『ｚ】．２０１２．
［５】ＧＳＡ．ＵＭＴＳ９００ Ｇｌｏｂａｌ Ｓｔａｔｕｓ Ｍａｒｋｅｔ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
聂昌：Ｘ－程师，学士，现任职于中
国联通网络技术研究院，主要从事
无线通信频谱规划、系统间共存研
究、移动通信无线网络咨询及规划
工作
Ｕｐｄａｔｅ【ＥＢ／ＯＬ］．【２０１３—１０－０７】．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．
ｇ Ｓａｃｏｍ．ｃｏｍ／ｄＯＷｎｌｏａｄ Ｓ／Ｐｄｆ／ＵＭＴＳ９００
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐａｐｅｒ＿０７１０１３．ｐｈｐ４．★
＿
一
矿
４年第１
‘
Ｉ／ ８期 Ｉ—
２０１
2024年5月28日发(作者：仲孙豆)
；ｉ；；ｌｉ网规嘲优 ｉ
中国联通ＷＣＤＭＡ ９Ｏ０Ｍ Ｈｚ网络性能分析
郭希蕊，聂昌
（中国联通网络技术研究院，北京…）（ｔ４８）
Ｉ摘要】
通过介绍ＷＣＤＭＡ ９００ＭＨｚ产业链的发展现状，分别从ＷＣＤＭＡ ９００ＭＨｚ关键技术研究、联通外场组网性能分析
等方面，研究引．，￣Ｕ９００后对ＧＳＭ９００和ｗＣＤＭＡ ９００网络性能的影响，并结合中国联通的网络特点，提出了建设
ＷＣＤＭＡ ９００ＭＨｚ网络的部署建议。
【关键词】 ＷＣＤＭＡ频率规划ＡＭＲ半速率 缓 中区
中图分类号：ＴＮ９２９ ５ 文献标识码：Ａ 丈章编号：１０（）６—１¨１ ２【）１４卜１８－０００８一Ｏ５
ｌ 刖吾
网络发展来看，使用９００ＭＨｚ频段移动通信网络来解决
当前，国家提出快速发展农业信息化建设，为响
应国家要求，加快推进农村信息化的进程，中国联通
广覆盖问题是一个较好的方案。并且９００ＭＨｚ频段传播
特性好，无线电波传播损耗要小于２．１ＧＨｚ。
ＷＣＤＭＡ网络将逐步向乡镇农村地区发展，实现省
会、地市、县城到乡镇农村的３Ｇ网络连续覆盖。由于
中国联通ＷＣＤＭＡ网目前承载在２．１ＧＨｚ频段，而使
用２．１ＧＨｚ频段在广大乡镇农村地区覆盖时面ＩＩ笛很大困
２０１３年１０月ＧＳＡ统计显示，目前全球已有４９个国
家７２家运营商发布ＵＭＴＳ９００（以下简称Ｕ９００）商用
网。Ｕ９００产业链的成熟度，尤其是终端的成熟度，为
Ｕ９００市场发展和网络部署提供了充足的支撑动力。
使用Ｕ９００进行农村广覆盖已成为全球主流的３Ｇ建
难，２．１ＧＨｚ传播性能相对较差，站点投资成本高，覆
盖面积小，无法保证连续覆盖，因此从全球移动通信
设模式。国际上采用Ｕ９００进行广覆盖部署时，大部分
采用ＵＭＴＳ标准５ＭＨｚ带宽组网，但中国联通９００ＭＨｚ
收稿日期：２０１４—０３－０７
的频谱资源只有６ＭＨＺ，如果考虑引入５ＭＨｚ带宽的
ＷＣＤＭＡ，那么ＧＳＭ９００（以下简称Ｇ９００）系统将无
责任编辑：袁婷ｙｕａｎｔｉｎｇ＠ｍｂｃｏｍ．ｃｎ
８ Ｉ 鬈 嘉
法组网，需要迁移到１ ８００ＭＨｚ频段，对联通ＧＳＭ现
网影响较大。目前主要解决方案是ＷＣＤＭＡ基站采用
“带宽更窄”的３．８ＭＨｚ带宽，使得Ｇ９００可以在业务
相对较小；缺点是比较难翻频，Ｇ９００网络质量不易保
障（尤其在平原场景下）。
２．２ Ｇ９００话务解决方案研究
部署Ｕ９００后，在Ｕ９００覆盖区和缓冲区内，Ｇ９００
最多剩余１０４－可用频点资源，对于该区域内Ｇ９００话
务量过高的站点，需要对原Ｇ９００网络开展减容降配。
Ｇ９００／ｊ￣区减容到１载频后，可采用以下方案解决可能
和载波配置相对低一些的农村地区采用紧密的频率复
用实现ＧＳＭ９００ Ｓ１ １ １的连续覆盖。本文将主要对Ｕ９００
的关键技术、外场组网性能以及部署策略原则进行介
绍和分析。
的ＧＳＭ话务过高的问题：
２ Ｕ９００关键技术研究
由于联通自身Ｇ９００频谱资源太少，产生了联通
ＷＣＤＭＡ广覆盖的需求与Ｇ９００网络在短期内还无法完
全退网的矛盾，从而出现了一系列的关键技术问题需
要关注和解决。
（１）ＡＭＲ半速率提升话务容量
小区忙时话务量大于１．６Ｅｒｌ时，通过在ＧｓＭ侧开
启ＡＭＲ半速率功能，可以达到提升ＧＳＭ单载波话务承
载能力的目的。
（２）少量新增Ｇ１ ８００载频吸纳话务
２．１ Ｇ９００频率规划研究
在引进Ｕ９００后需要对频谱进行重组，为减少对其
他运营商ＧＳＭ系统或其他系统的干扰，Ｇ／Ｕ９００的频
根据现网话务负荷分析，单载波１ ００％ＡＭＲ半
速率仍然不能满足容量需求的，可通过新建或扩容
Ｇ１８００分担话务。
（３）市场行为迁移ＧＳＭ话务
率分配方案采用三明冶频率分配方案，如图１所示：
在Ｕ９００区域，通过设置２Ｇ／３Ｇ互操作参数将Ｇ９００
话务往Ｕ９００系统上转移，降低Ｇ９００话务负荷。但这种
ＧＳＭ
９５ ９６ ９７ ９８ ９９ １００
Ｕ孵Ｓ ＧｓＭ
１２０ １２１ １２２ ｌ２３ １２４
策略受限于Ｕ９００终端的渗透率。
２．３缓冲区规划研究
目前Ｕ９００主要应用在农村场景，城区等没有进行
Ｒｅｆａｒｍｉｎｇ的地区的Ｇ９００覆盖可以使用农村Ｕ９００系统
的频谱资源。在这种情况下，农村／郊区Ｕ９００系统与
图１ 中国联通Ｕ９００频率分配示意图
中国联通Ｕ９００基站带宽选用３．８ＭＨｚ，中心载频
为基站下行９５７ＭＨｚ、上行９１２ＭＨｚ。应用Ｕ９００后，
城区Ｇ９００系统间会产生同频干扰，且不能通过滤波器
来消除。
就目前来说，只能在复用区域和没有复用区域间
Ｇ９００存在的频率规划方案有１ｏ频点和８频点方案。如
果ＧＵ９００中心间隔２ＭＨｚ（紧邻频），那么此时Ｇ９００
可用频点为１０个；如果ＧＵ９００中心间隔２．２ＭＨｚ（间隔
预留保护带，并通过地理上的隔离来克服同频干扰。
农村地区部署Ｕ９００频率规划示意如图２所示。其中，
１个ＧＳＭ载频保护带），那么Ｇ９００将剩余８个频点。
（１）１０频点方案：９６—１００、１２０—１２４频点均用
于Ｇ９００站点的规划可用频点。该方案的优点是有利于
Ｇ９００网络的翻频和保障Ｇ９００网络的质量（尤其在平原
Ｂ区域为缓冲区不使用Ｃ区域Ｕ９００占用的频谱，ｃ区域
中的频点可以与Ａ区域中的相同。
确定缓冲区区域大小可分为４步，需要对ＧＵ９００四
个方向上的干扰情况进行分析：
（１）确定ＵＭＴＳ和ＧＳＭ（终端和基站）接收机灵
敏度。
场景下）；缺点是部分小区（主要是１００号和１２０号小
区）的Ｕ９００下行容量有一定损失。
（２）８频点方案：９６—９９、１ ２１—１２４频点用于
Ｇ９００站点的规划可用频点，１００和１２０频点用作ＧＵ保
护带。该方案的优点是对Ｕ９００网络的容量及覆盖影响
（２）确定ＵＭＴＳ￣ＧＳＭ（终端和基站）接收机灵
敏度恶化范围。
（３）根据接收机灵敏度恶化值计算干扰噪声门
秒罢暑羹Ｉ２０１ ４年第１期Ｉ８ ９
ｉ ｉ网规网优；ｉ
ｆ：－蚕一—甭 ＿霹ｉ＿＿ －ｉｉｉｉｊｉ］－Ｊ Ａ区域悬非Ｒ ｂ Ｉ ｇ区域．Ｇ９００
可Ｌｌ使用６Ｍ额率
方法二：基于ＧＳＭ以及ＵＭＴＳ
匝壅圈 可
覆盖预测的方式，规划缓冲区的范
围，本文推荐采用此方式。采用基
于覆盖预测的缓冲区规划方法，需要
借助于ＵＮＥＴ或Ａｔｏｌｌ等规划工具的
ＧＳＭ以及ＵＭＴＳ覆盖预测功能，详
豳童 ，
图２ 农村地区部署Ｕ９００频率规划示意图
细规划步骤参见文献【２】。
缓冲区规划完以后，由于实际网
限值。
络环境复杂，理论计算的缓冲区范围
与实际需要的缓冲区范围存在偏差，因此需要对缓冲
（４）确定路径损耗值。
表１为通过确定性计算得出ＧＵ９００四个方向之间的
最大路损：
区的合理性进行验证。本文建议采用以下两个方向的
验证：
方向一：Ｇ９００基站干扰Ｕ９００终端的方向，在
表１ Ｇ９００：￣ＤＵ９００四个方向之间的最大路损计算结果
ＧＳＭ基站干 ＧＳＭ终端 ＵＭＴＳ基 ＵＭＴＳ终
Ｇ９００翻频后，Ｕ９００未开通前，通过扫频测试Ｕ９００覆
盖区域内的Ｇ９００同频信号强度并进行信号求和，对缓
扰ＵＭＴＳ 干扰ＵＭＴＳ 站干扰 端干扰
终端 基站 ＧＳＭ终端 ＧｓＭ基站
发射功率／ｄＢｍ ４３
冲区设置的合理性进行验证。
方向二：ＧＳＭ终端干扰Ｕ９００基站的ＲＴＷＰ值，对
缓冲区设置的合理性进行验证。
３３
３３
—１０８
４３
３Ｏ．２
—１２１
２４
１１．２
—１２１
接收带宽内
功率／ｄＢｍ
热噪声／ｄＢｍ
４３
一１０８
目前设备的
噪声系数／ｄＢ
干扰噪声比／ｄＢ
目前设备允许的
干扰功率／ｄＢｍ
目前设备的
最大路损／ｄＢ
７
０
一１０１
１４４
３
—７
—１１２
１４５
１０
０
—１１１
１４１．２
３
３ Ｕ９００实际组网性能分析
针对Ｕ９００未来部署的上述关键问题，中国联通于
２０１２年开展了Ｕ９００的新技术试验，测试主要从覆盖性
—７
—１２５
１３６ ２
能、ＤＴ网络性能等方面展开。下面以某些外场试验的
综合数据来进行分析。
３．１试验环境
从表１的计算结果来看，缓冲区的瓶颈在于ＧＳＭ终
端对ＵＭＴＳ基站的干扰，需要保证大于１４５ｄＢ的耦合损
（１）覆盖区域及场景：覆盖乡镇、农村区域，包
含上述点、线、面场景。
（２）站点规模：建议在满足缓冲带的条件下，尽
量组成Ｕ９００大面积连续覆盖，规模试点面场景建议２（）
耗。缓冲区的计算可以简化为一个方向的干扰，即ＧｓＭ
终端对ＵＭＴＳ基站的干扰，需要保证大于１４５ｄＢ的路径
损耗。但是考虑￣ＩＪＧＳＭ终端不是始终满功率发射，故考
虑路径损耗相对较大的方向，即ＧｓＭ基站对ＵＭＴＳ终端
的干扰方向，需要保证大于１ ４４ｄＢ的耦合损耗。
缓冲区的估算方法如下：
个站以上、线场景建议５个站以上。
（３）Ｇ９００翻频区域内ＧＳＭ９００基站载波配置为
Ｓ１／１／１。
（４）共站建设：Ｕ９００站点与Ｇ９００￣点１００％共站
建设。
方法一：采用链路预算的方式，缓冲区的距离根
据Ｏｋｕｍｕｒａ－Ｈａｔａ模型或校正后的Ｕ９００传播模型通过
链路预算的需求计算得到，该方式计算相对简单，但
３．２ ＧＵ９００覆盖性能
单站覆盖场景下，Ｇ９００、Ｕ９００￣ＨＵ２１ ００在无遮挡
最大的缺点是缓冲区的范围计算中没有考虑当地地物
地貌的影响，计算出的结果精度不高。
地区不同加载场景下，浯音覆盖距离对比如图３和图４
所示：
一ｎ ｌ矽 Ｉ通信
ｕ ｌ ２０１４年第１ ８期
雏网规网优 ；ｉ；
表２ Ｇ９００网络ＤＴ？Ｔ￣试指标
ＡＭＲ半速率
开通情况
指粝硕 场景
翻频前
ＭｏＳ
ＡＭＲ：￣速率
山区场景 平原场景
３．７
３．７７
３．９１
３ ２３
３ １
２ ９３
１Ｏ频点
８频点
未开通
Ｃ／Ｉ＞９Ｖ６侈
翻频前
／％ １０频点
８频点
９８．４８
９４．６
９５．９６
９０．１７
８０．２
６６．０８
图３ ＧＵ中心间隔２ＭＨｚ时Ｇ９００、ｕ９００和ｕ２ｌ０Ｏ语音
覆盖距离对比
翻频前
ＭｏＳ
ＡＭＲ半速率
３．７
３．５５
３．５６
３．２
３ ０２ １０频点
８频点 ２－８
开通
Ｃ／Ｉ＞９比例
／％
翻频前
１０频点
９８．４８
９７ ２７
９０．１７
７９．９
８频点 ９６．６４ ６８．５５
由表２可以看出：
图４ ＧＵ中心间隔２．２ＭＨｚ时Ｇ９００、Ｕ９００和Ｕ２１Ｏ０语音
覆盖距离对比
◆在山区场景和平原场景下，Ｇ９００翻频前、１０频
点翻频和８频点翻频后，Ｇ９００ ＭＯＳ分变化不大；开通
ＡＭＰ．半速率与未开通ＡＭＲ半速率对Ｇ９００ ＭＯＳ分基本
从图３和图４的测试结果可以看出：
（１）Ｇｕ中心间隔２ＭＨｚ时，Ｕ９００覆盖距离为
无影响。
◆山区场景由于缓冲区规划简单，并具有地理环
境形成的天然干扰隔离，因￣ＬＧ９００翻频前、１ ０频点翻
Ｕ２１００的１．４—２．２倍。
（２）ＧＵ中心间隔２．２ＭＨｚ时，Ｕ９００覆盖距离为
Ｕ２１００的１．７～２．３倍。
频和８频点翻频后，Ｃ／Ｉ＞９的比例基本无变化；而平原
场景由于频点难以规划、干扰信号易于产生，Ｇ９００翻
频前、１ ０频点翻频和８频点翻频后，Ｃ／Ｉ＞９的比例逐 （３）Ｕ９００覆盖距离约为Ｇ９００的１—１．２倍。
Ｕ９００在农村地区的覆盖能力大大优于Ｕ２１００，
渐恶化，１０频点翻频后对Ｃ／Ｉ值的变化比８频点翻频要
，Ｊ、ｏ
Ｕ９００的信号强度要比ｕ２１００的高１０～１５ｄＢ；干扰对
Ｕ９００覆盖性能影响较大，会降低其覆盖距离且Ｕ９００语
音业务覆盖距离也大于Ｇ９００，Ｕ９００可以完全利旧现有
Ｇ９００站址资源，实现快速、低成本部署。
综上所述，Ｕ９００开通后，在山区场景下，Ｇ９００网
络在１０频点组网和８频点组网时网络性能相差不大，但
在平原场景下，Ｇ９００网络在使用１０频点进行组网时比
使用８频点组网时性能要好；开通ＡＭＲ半速率与未开
３．３ ＧＵ９００网络性能
为保证Ｕ９００网络的使用质量，需要对Ｕ９００以及翻
频后Ｇ９００的网络性能中某些关键指标进行验证。在已
完成的ｕ９００外场测试中，本文对相关测试数据进行整
通ＡＭＲ半速率对Ｇ９００ ＤＴ各指标基本无影响。
（２）Ｕ９００网络性能测试分析
表３是Ｕ９００网络空载和加载５ｏ％１３￣，１０频点翻频
和８频点翻频后在ＡＭＲ半速率开通时ｕ９００网络性能指
标。
理，分析不同网络场景和地理区域中Ｕ９００网络和翻频
后Ｇ９００网络性能。
（１）Ｇ９００网络性能测试分析
表２给出了不同地理区域Ｇ９００在翻频前、１０频点
翻频和８频点翻频关键性能指标的对比：
由表３数据可以看出：
◆Ｕ９００网络在空载和加载５０％情况下，８频点翻频
时ｕ９００短呼接通率要稍好于１０频点翻频时，都在９７％
秒
０＂１
２
鬈署８４年第１期 Ｉ １ｌ １ｌ
表３ ＡＭＲ半速率开通时１０频点翻频８Ｄ８频点翻频后
低自干扰的频点规划方案的区域，可采用。频点进行
Ｕ９００网络性能指标
加载
情况
频率规划，但０频点规划方案应确保
山区场景 平原场景
９８．８
１０Ｏ
３．５３
基站对
指标项
短呼接通率
／％
场景
１０频点
８频点
１Ｏ频点
终端的邻频干扰影响较小。
９７．６
９９．Ｏ２
３ ５５
网络部署建议
根据上文分析的
署策略建议：
（）总体部署策略
ＭｏＳ
８频点
Ｕ９００
空载 ＨＳＤＰＡ吞吐率／Ｍｂｐｓ
１Ｏ频点
８频点
１（）芍殒点
ＨＳＵＰＡ吞吐率／Ｍｂｐｓ
８频点
１Ｏ频点
Ｅｃ／Ｉｏ＞一１２比例／％
８频点
１Ｏ频点
８频点
３．５６
２．５６
２．８４
２ １５
２ ５６
９４．２５
９３．３５
１００
９８．６８
３．６６
２．１６
３．２３
１．５１
１．７７
８９．５７
９６
９８．５６
９８．２８
网络特性，建议采用如下部
重点解决中、两部省份具有一定数据业务需
求， 尚未覆盖的省内交通干线（含干线穿过的
可解决未来长期话 村镇），以及相对封闭孤立或
务需求的乡镇的 覆盖。
（）网络部署建议
◆
短呼接通率／％
１０频点
ＭｏＳ
３．４１
３．５３
１．７４
２．２１
３．５６
３．６６
１．７６
２３７
基站载波带宽应选择．
、上行 。
，中心载频
Ｕ９００）３．［］
载５０％
１ Ｐｔ ＵＩ１１ｆｔ＾甘ｌ， ｎ上杰 …竿 Ｌ—
８频点
１ｏ频点
８频点
，，、１， 摘Ｉ
Ｅｃ Ｉ 一Ｚ［已
为基站下行
◆ 建设时应尽量连片，避免
的缓冲区开销。
孤点插花部
１０频点
８频点
●
９１ ８１
●
９２ ８２
署，以减少
◆ 覆盖区域内的 基站应尽量与 基
站：共站部署；实际部署中还应同时兼顾干线两旁的
以上。
乡镇及行政村覆盖。
◆
频
分。
网络在空载和加载０％情况下，８频点翻
分要稍好于０频点翻频时，为．～．
◆对于尚未部署 的区域，建议直接部署
双模基站。
◆工程实施中应高度重视 两网的协调
◆ 网络在空载和加载 情况下，８频点翻频
空载时，
优化，尤其关注
邻频干扰优化。
与 网络间的同频干扰优化及
吞吐率要好于。频点翻频时。
吞吐率为． ～．
吞吐率为１．７４～，
；ｕ９０Ｏ加载５Ｏ％时，
。
５结束语
吞
。
◆ 网络在空载情况下，８频点翻频
本文主要对
试数据，分析了
关键技术进行研究，通过外场测
实际组网性能，并给出了相关网
频谱资源有限，在
网络建
吐率要好于１０频点翻频时，吞吐率为． 一２，
◆ 开通后， 网络在使用８频点进行组网
络部署建议。由于中国联通
一
时比使用０频点性能要好。
段时间内 两张网将共存，
上文对 在０频点及频点翻频后外场
组网中，
设
国联通在
两网网络优化会面临全新考验。若中
频段能够再争取新增一些频谱或待
的实测数据进行了分析，而在实际
频点规划方案应遵循以下原则：
◆在频率规划方案满足对
完全退网后。将从根本上解决
网络自身干扰影响
题，且城区的
网络的部署难
深度覆盖问题也可一并解决。
较小的前提下，应优先采用频点进行频率规划。
◆对于无法利用地理地形隔离实施有效 网络
（下转第１ ７页）
１
‘－
毒 遗１言
年第１期
网规网优 ｌ ｉ；
由以上仿真可知，目前该铁路沿线室外站的建
【３１ ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１２ Ｖ８．６．０
Ｃｏｄｉｎｇ［Ｓ］．２００９．
设方案能提供铁路沿线车厢内最大的吞吐量为下行
３０Ｍｂｐｓ、上行２０Ｍｂｐｓ。
［４】蒋远，汤利民．ＴＤ－ＬＴＥ原理与网络规划设计【Ｍ】．北京：
人民邮电出版社，２０１２．
４结束语
本文主要针对高速铁路ＴＤ—ＬＴＥ网络覆盖进行研
究，通过链路预算提出高速铁路部署ＴＤ－ＬＴＥ网络时
所需的站间距要求，并通过系统仿真，获得在此站间
距范围内的铁路沿线ＲＳＲＰ、服务等级及吞吐量等规划
数据，从而论证站间距建议的正确性。实践证明，本
［５】王映民’于／Ｊ、韶辉．ＴＤ－ＬＴＥ技术原理与系统设计【Ｍ】．北
京：人民邮电出版社，２０１０．★
文提出的站间距要求以及仿真结果对高速铁路的ＴＤ—
ＬＴＥ网络规划建设具有指导意义。
杨一帆：工程师，工学硕士毕业于
华南理工大学通信与信息系统专
业，现任职于中国移动通信集团设
计院有限公司广东分公司。
参考文献：
【１】梁寅明，潘崤，袁超，等．ＴＤＤ－ＬＴＥ移动通信系统高速铁
路场景共存研究Ｕ】．广东通信技术，２０１ １（２）：４５—４９．
【２】３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１ ３ Ｖ１０．２．０．Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ［Ｓ］．
２（）１１．
（上接第１ ２页）
参考文献：
【１】３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８１６．ＵＭＴＳ ９００ＭＨｚ Ｗｏｒｋ Ｉｔｅｍ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ（Ｒｅｌｅａｓｅ ７）【ｓ】．２０１３．
【２】中国联合网络通信集团有限公司．ｗｃＤＭＡ
９００ＭＨｚ网络技术建议书ＪＲ］．北京：中讯邮电咨询
设计院有限公司，２０１３
【３】中国联合网络通信集团有限公司．９００ＭＨｚ
郭希蕊：工程师，硕士毕业于重庆
邮电大学，现任职于中国联通网络
技术研究院，主要从事无线新技术
跟踪、研究及实验等工作。
ＷＣＤＭＡ系统特『生新技术试验测试报告【Ｒ】．北京：
中讯邮电咨询设计院有限公司，２０１３．
【４】华为技术有限公司．中国联通Ｕ９００ Ｒｅｆａｒｍｉｎｇ￣术
建议书『ｚ】．２０１２．
［５】ＧＳＡ．ＵＭＴＳ９００ Ｇｌｏｂａｌ Ｓｔａｔｕｓ Ｍａｒｋｅｔ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
聂昌：Ｘ－程师，学士，现任职于中
国联通网络技术研究院，主要从事
无线通信频谱规划、系统间共存研
究、移动通信无线网络咨询及规划
工作
Ｕｐｄａｔｅ【ＥＢ／ＯＬ］．【２０１３—１０－０７】．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．
ｇ Ｓａｃｏｍ．ｃｏｍ／ｄＯＷｎｌｏａｄ Ｓ／Ｐｄｆ／ＵＭＴＳ９００
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐａｐｅｒ＿０７１０１３．ｐｈｐ４．★
＿
一
矿
４年第１
‘
Ｉ／ ８期 Ｉ—
２０１