联通G网优化重点：密集城区连续覆盖

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　　华信邮电咨询设计研究院 吴昊
　　目前联通GSM网络中，城区的覆盖主要通过900MHz基站来完成。随着GSM网络用户的增加、话务负荷的增大以及移动用户对网络覆盖和网络质量要求的提升，联通的GSM网络面临着更高的网络优化需求。如何以及用何种方式解决这些问题，是当前摆在联通面前必须考虑的问题。
　　GSM900MHz/1800MHz基站频率复用方式及特点
　　国家无线电管理委员会分配给中国联通的频段为：909～915MHz(移动台发、基站收)；954～960MHz(移动台收、基站发)。
　　当网络容量不大、用户密度较低时，GSM900MHz基站一般均采用4∶3复用模式，这样虽然频率利用率不高，但可达到较高的同频干扰载干比，对基站选址要求也较低，便于工程实施。但随着GSM网络规模的扩大，即使在小区不断分裂的情况下，TCH的4∶3复用模式早已不能满足容量要求，例如联通900MHz的29个频点，单个基站配置最大只能到3/2/2，已明显不能满足系统的容量要求。为了提高系统容量，GSM900MHz网络可以在一些话务量较高的地区如城区实行1×3合成器跳频技术。实践证明，在使用交织和前向纠错等信道编码技术的基础上，跳频技术使信号干扰分集，可以达到扩大网络容量和提高质量的要求。
　　联通GSM900MHz的跳频序列较短(只有12个频点)，因此在高配置型基站较多、基站分布较密的市区，会导致频率的碰撞率增大，影响无线环境均衡净化的效果。实际路测结果也证实，GSM900MHz系统的网络质量明显低于DCS1800MHz系统，特别是在跳频载频上的实际通话效果更差，因此GSM900MHz系统减容已是必须。
　　我国城市人口密度大，GSM网经过多次大规模扩容后，部分发达城市的市区宏蜂窝基站平均站距不到900m，小区覆盖半径为400～500m，有些“热点”区域站距只有300m左右。可见，运营商再靠大规模小区分裂技术来增加网络容量和提高覆盖水平已经不现实了。因此，在许多经济发达的城市，联通为了满足移动用户迅猛增长的需求，采取的一个措施就是向DCS1800MHz发展，建立双频网。
　　国家无线电管理委员会规定的联通1800MHzGSM可用频率为：1745～1755MHz(移动台发、基站收)；1840～1850MHz(基站发、移动台收)。
　　联通目前DCS1800MHz网络的频率复用方式为：BCCH采用6×3复用方式，共18个频点以获得良好的信噪比和低干扰；TCH采用1×3方式，基站配置为S444时，TCH的频率负荷为33%，TCH扩容方便。相比较900MHz系统而言，1800MHz系统可以满足更高的容量需求和更容易的频率规划需求。
　　GSM900MHz/1800MHz无线传播特点
　　频段不同的无线电波传播路径是不同的。对于900MHz频段的无线通信系统来说，电波的传播方式主要是空间波，即直射波和反射波的合成波。由于受周围形状和大小不同的建筑物、树木、其它障碍物或地形起伏的影响，手机接收场强的变化是相当复杂的。这种由传播路径引起的散射、反射和绕射，或因障碍物形成的直线路径上阴影的多径组合，使得到达手机的信号幅度、相位和入射角等都是随机变化的，因而手机有时仅移动几米，其接收场强就会出现较大的起伏。这种起伏的变化速率与手机移动速度、电波长度等有关。由于1800MHz的电波波长是900MHz的一半，因而DCS1800MHz遭受的多径衰落和阴影效应将更加明显，特别是室内覆盖区域。同时1800MHz频率的深衰落点在空间上的分布要比900MHz密集。900MHz频率的深衰落点间隔为17cm，而1800MHz频率的深衰落点间隔则为8cm左右。因此，基站如果采用单极化天线，1800MHz系统的无线水平空间分集距离约比900MHz系统短50%左右。
　　对建筑物的穿透损耗，1800MHz系统要比900MHz系统稍小。所以从达到相同覆盖效果的前提下，DCS1800MHz站间距要比GSM900MHz站间距更小，基站分布更密。
　　密集城区DCS1800MHz 连续覆盖的必要性
　　从上面的GSM900MHz/1800MHz频率复用和传播特点可以看出，如果密集城区需要新增站点来加强覆盖和分担话务负荷，联通用新增1800MHz基站解决上述问题是以后的方展方向。在现有网络资源的条件下，为使DCS1800MHz系统更好地发挥性能，就必须合理扩大DCS1800MHz系统的覆盖范围，特别是在经济发达城区，联通GSM网络应形成连续覆盖，尽量减少频段间的切换，降低掉话率，提高网络通话质量。根据网络覆盖及容量要求，联通公司通过调整小区选择、重选和切换过程中的相关参数，在保证通话质量的前提下，使手机尽量使用DCS1800MHz网络。即：在Idle模式下，手机能驻留在GSM1800MHz小区；在traffic模式下，在保证通话质量的前提下，手机保持在GSM1800MHz小区。
　　密集城区1800MHz成片连续覆盖可以减少手机信号在1800MHz与900MHz间的切换次数，保证网络质量，实现完善的GSM1800MHz覆盖，使话务量分配更加灵活。目前1800MHz网络设备发射功率最高可达60W，有效保证了1800MHz深度覆盖效果。联通引入1800MHz网络后，可降低密集城区900MHz的站数量，减轻频率干扰，提升全网质量。有些厂商的设备如华为的CO-BCCH不需要第二个BCCH，即可明显增加容量，SDCCH的使用更有效率，避免900MHz/1800MHz的小区重选，使邻区关系大量减少，便于网络的运维优化。
　　日后的3G建网中，WCDMA的工作频段为FDD方式：上行1920～1980MHz；下行2110～2170MHz。DCS1800MHz系统的网络测试经验和结果对于WCDMA具有一定的参考价值，因为这两个频段比较接近，它们的穿透特性和传播损耗差别较少。
　　目前，发达城区的GSM网络如果能达到连续覆盖，这些区域在3G网络建设时会使成本大幅下降、开站效率加快。
　　目前，联通的DCS1800MHz主要用于解决高话务负荷问题，并没有大范围连续覆盖，网优人员也没有大面积连续覆盖DCS1800MHz系统的网络规划、工程经验和网络优化实践，这些问题还有待后续过程中考虑和解决。