联通WCDMA广覆盖探路900MHz
时间：2012-02-28 09:23:34
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[导读]截至今年1月底，国内WCDMA用户累计达到4306.9万户，宽带总用户数达到5657.5万，2G用户数累计达到1.59亿。这是中国联通发布的最新运营数据。在3G用户数量高速增长、农村等偏远地区移动用户信息化需求不断增强的现实下
截至今年1月底，国内WCDMA用户累计达到4306.9万户，宽带总用户数达到5657.5万，2G用户数累计达到1.59亿。
这是中国联通发布的最新运营数据。
在3G用户数量高速增长、农村等偏远地区移动用户信息化需求不断增强的现实下，基于2.1GHz的WCDMA网络在主要城市的城区范围建设已近成熟，而偏远地区如农村等地的网络覆盖还未完善，不少地区已经呈现出信息化需求增强而WCDMA对广覆盖以及数据业务的支持力度有限等问题。
国际上900MHz频段已被多家运营商用于3G增强覆盖以及2G/3G混合组网。从技术上看，900MHz的特点是覆盖距离远、穿透性好，而且建网成本要小于2.1GHz的建网成本。在此趋势下，利用900MHz实现WCDMA广覆盖已被中国联通和产业链提上重要日程。
对此，一位地方联通的网络部工程师也对本刊记表示了肯定，称“联通建设900MHz WCDMA网已经开始试点，技术上没太大问题。”
GSM/WCDMA两网制约已显露弊端
在上述工程师看来，如果可以有效利用GSM900MHz频谱，先从偏远地区开始实现WCDMA广覆盖，最大限度地利用GSM站点资源，实现配套设备的再利用，很大程度上可以有效降低建网和维护成本，加快广覆盖建设的同时提高联通2G/3G网络对数据业务的支撑能力。
事实上，相比中国移动全网EDGE和中国电信CDMA1X的数据业务支持能力，联通2G网络中低速率的GPRS数据网络已经在很长一段时间内处于劣势。同时，联通WCDMA的规划要求还包括在市区和县城等主城区加大室内分布系统的建设，而这方面也一直是联通GSM的弱项。基于这些因素，产业链已经开始从频率利用的角度挖掘900MHz上的潜力。
此外，目前联通GSM和WCDMA两网相互制约的问题，也已经对WCDMA的发展和2G网络质量带来了一定的影响。尽管在核心网上GSM向WCDMA可以实现平滑过渡，但在无线侧，地方运营商网络部门仍然要基于不同频段建设和维护GSM以及WCDMA两张网，基站设备采购分2套来进行，维护和优化也要分别配置相应的技术和团队，这使得目前在2G用户仍然占据大多数的情况下，WCDMA建设与扩容，和2G网络的建设与优化存在争夺资源和资金的现象。这不仅影响了WCDMA网络的广覆盖速度，还导致联通GSM网络与移动、电信的2G服务质量差距越来越大。
对此类问题，该工程师还提到一个问题，即GSM/WCDMA切换重选并不够成熟，因为目前联通在市区、县城、交通干线等人流量较大的区域已经实现了3G覆盖，这些区域也是以前2G重点保障的区域，但在这些区域的边缘包括覆盖重叠区域就存在大量的2G/3G切换重选区。目前2G/3G的切换重选仍是一个相对来说不完全成熟的技术，此外，各个区域2G/3G不同厂家设备的组网模式，决定了2G/3G切换重选的问题比预想的还要复杂。
这些因素都加大了联通在900MHz频率再利用问题上的考虑。
900MHz的新角色
在实现3G广覆盖上，900MHz的技术特点非常明显：在覆盖面积上，900MHz是2.1GHz的2.5~3倍；基于900MHz建网站点数量上可比2.1GHz少65%；在室内覆盖方面，UMTS900MHz指标也比UMTS 2.1GHz好20%以上。
据某厂商人士统计，联通目前拥有2G站点资源32万个，3G站点资源20万个，UMTS900MHz可利用12万个2G站点，共机柜、天馈、配套设备，可极大地省去新建3G站点的成本。
基于这些技术特点，900MHz在两方面显现出新的潜力。
一是在农村等偏远地区，有效利用900MHz频段以及2G/3G共站址方案，实现广覆盖。据华为的技术工程师解释，在农村地区，基于900MHz建设WCDMA网络可比基于2.1GHz节省TCO达80%。在方案上，可以采用在GSM设备上叠加UMTS900MHz设备，并利用原有的站址、铁塔、电源等配套设施。还有一类方案是通过SDR模块建网，一次性完成GSM/UMTS共覆盖，这种方案仅需要一套射频设备和一套控制器。
二是利用目前联通的900M频段在市区和县城布置WCDMA网络，搬迁现有的2G网络。据称，在目前话务量不是很大的一些市区，WCDMA可基于900MHz的频段进行新站建设，覆盖效果除了会强于2.1GHz，还可以支撑未来话务和数据业务的增长，即采用2.1GHz频段进行第二载频的建设，主要用来进行数据业务的承载。
由此带来的基站干扰问题，运营商也做了提前考虑。据该技术工程师称，考虑到郊区的GSM900MHz基站可能对市区和县城WCDMA基站的干扰，联通可在市区和县城的周边地区也就是GSM和WCDMA的交界地区建设1800MHz的GSM网络，可以有效解决900MHz内的GSM和WCDMA的相互干扰。市区搬迁后的基站配套设备可用于市区WCDMA网络的建设，搬迁后的GSM基站可以用于非主城区的弱覆盖区域。
有限的6M频率带宽如何利用？
技术上的可行性首先涉及的就是频率利用问题。
根据频率规划，目前联通在900M的2G频段是上行909~915MHz，下行是954~960MHz。即目前联通在900M频段上有6M的带宽资源，而WCDMA常规带宽就需要5M。
在这有限的6M带宽上如何同时部署GSM和UMTS？业界的一种提议是拿上行910~915MHz、下行955~960MHz共5M进行WCDMA网络建设，给GSM留1M用于基本通信。对此，记者询问了陕西联通的相关人士，他表示即使从农村等信息化程度偏低的地区开始实施，把900MHz频段6M带宽中的5M拿出来用于WCDMA覆盖，也是非常不现实的，一是农村地区GSM普遍是S221/S211/S111混合组网，至少需要2.2M带宽；二是对2G用户的移动业务影响也非常大。
基于这些情况，产业链提出了一些频率压缩技术。例如华为提出的3.8M方案（留2.2M给GSM，同时将UMTS频段置于GSM频段中间，被称为“三明治”频率方案）已被新疆联通等试点地区看好，这类方案可同时实现2G/3G共部署的需求，还可有效减少对其他运营商网络的干扰。
尽管此方案也不可避免地对网络性能带来一定影响，但从指标以及试点效果上来看，可以满足商用要求。
现实挑战
将2G频段用于3G覆盖无法规避的是频率许可的问题。对此，原无线电管理局的一位专家称，联通如果将900MHz部分资源用于WCDMA首先需提出申请，目前三家运营商在3G业务上存在竞争，无线电管理机构会着重考虑平衡多方利益。同时，UMTS900MHz还牵扯2G频率和3G频率统一规划的问题，运营商需提前做好功课。
除了频率许可，900MHz频率资源再利用还有一个的问题即GSM网络质量受影响的问题。对此，上述陕西联通人士称，网络部门应慎重考虑此问题，在技术方案选择以及地域选择上，全面做好规划。为了避免2G用户的移动业务受到较大影响，可以在偏远地方用1800MHz频率来增强2G的覆盖。而目前主要城市WCDMA建网还是基于2.1GHz，该频段的频率资源还没用完，对全面换成900MHz还并不迫切。[!--empirenews.page--]
再次，在实际应用中还有终端匹配的问题。该人士称，到目前市场上新入网的GSM手机基本都是支持WCDMA网络的双模终端，但支持UMTS900MHz的终端并不普及，而且市区和县城存在着部分只能支持2G网络的终端存在，所以支持UMTS900MHz的终端还需要一段时间的普及。
该人士强调，当上述问题都能得以解决、900MHz频段得以为WCDMA所用之后，如何将此前的两网弊端解决，更好地从网络和服务中产生效益，就要看联通的管理水平，以及网络、技术、市场等多方面的合作结果了。
Link：基于900MHz增强3G覆盖之国际案例
目前全球已有超过30张UMTS900MHz网络投入使用。通过与华为等厂商人士的沟通，我们了解到了一些典型地区基于900MHz频段实现3G广覆盖的例子。
波兰：波兰运营商P4拥有的频谱资源较少，包括2.1GHz频段上的15M（用于3G）、900MHz频段上的5M，用于GSM。P4的3G网络特点是城区基于2.1GHz频段的3G网络已成熟，容量达三载波，而郊区、农村无3G网络，GSM话务量低。其大部分移动用户在城市中，且中高端用户占很大比例，而农村地区主要是大量低端2G用户。根据这些情况，P4从2010年开始采用了华为的3.4M频谱压缩方案，在900MHz频段的5M有限带宽上同时部署G900和U900（GSM1.2MUMTS 3.8M），成果实施在城市郊区和农村的3G广覆盖。
澳大利亚：当地运营商Optus从2008开始在“连接澳大利亚”这一计划下，部署UMTS 900MHz用于乡村3G覆盖（在城区以GSM900/1800MHzUMTS 2.1GHz、在郊区以GSM 900MHzUMTS 2.1GHz、在乡村以GSM900MHzUMTS900MHz的频率利用方案实现2G/3G覆盖），至今农村地区3G覆盖已经可以提供7.2Mbit/s速率。据Optus实测，UMTS900MHz覆盖距离是UMTS 2.1GHz的1.5倍，在站点建设上比UMTS 2.1GHz节省了60%的站点数量，通过与GSM900MHz共站址，节省了天馈、空调、电源等设备，还大大缩短了3G建网工程周期。
法国：运营商SFR的3G覆盖目标已经从城市转向农村，同时其2G网络旧设备性能差、TCO成本控制压力大等问题也逐渐严重。为此，SFR采用UMTS900MHz方案建成了截至2011年底时全球最大的UMTS 900MHz市场，其中采用华为SDRU900方案的基站就超过了6500个，覆盖了法国西南河中西部地区。从今年开始，SFR还计划从农村逐步进入城市建设UMTS900MHz网络。
观点：为未来全面3G铺路？
从网络演进的角度如何看900MHz的作用？在记者得到的答复中有两类观点，在从事网络建设的运营商人士看来，用WCDMA全面替代2G是早晚的事，目前基于900MHz实施WCDMA的广覆盖正是朝着这个方向的网络演进过程，未来2G用户逐渐向3G迁移，900MHz频谱和设备也将能继续在3G上发挥效应。
而从事无线网络规划的工程师则称，在未来相当长的一段时间内GSM/EDGE和WCDMA网络将处于共存状态，并实现互通和业务分担，是一个可持续发展的移动通信网络。无论从全球漫游和自身网络投资保护的角度出发，GSM网络仍然具有存在价值。因此，在可以预见的将来，WCDMA网络的建设不会重复当年GSM网络替代模拟网络那样的情况，即用WCDMA网络来完全替代现有GSM网络。
这是中国联通发布的最新运营数据。
在3G用户数量高速增长、农村等偏远地区移动用户信息化需求不断增强的现实下，基于2.1GHz的WCDMA网络在主要城市的城区范围建设已近成熟，而偏远地区如农村等地的网络覆盖还未完善，不少地区已经呈现出信息化需求增强而WCDMA对广覆盖以及数据业务的支持力度有限等问题。
国际上900MHz频段已被多家运营商用于3G增强覆盖以及2G/3G混合组网。从技术上看，900MHz的特点是覆盖距离远、穿透性好，而且建网成本要小于2.1GHz的建网成本。在此趋势下，利用900MHz实现WCDMA广覆盖已被中国联通和产业链提上重要日程。
对此，一位地方联通的网络部工程师也对本刊记表示了肯定，称“联通建设900MHz WCDMA网已经开始试点，技术上没太大问题。”
GSM/WCDMA两网制约已显露弊端
在上述工程师看来，如果可以有效利用GSM900MHz频谱，先从偏远地区开始实现WCDMA广覆盖，最大限度地利用GSM站点资源，实现配套设备的再利用，很大程度上可以有效降低建网和维护成本，加快广覆盖建设的同时提高联通2G/3G网络对数据业务的支撑能力。
事实上，相比中国移动全网EDGE和中国电信CDMA1X的数据业务支持能力，联通2G网络中低速率的GPRS数据网络已经在很长一段时间内处于劣势。同时，联通WCDMA的规划要求还包括在市区和县城等主城区加大室内分布系统的建设，而这方面也一直是联通GSM的弱项。基于这些因素，产业链已经开始从频率利用的角度挖掘900MHz上的潜力。
此外，目前联通GSM和WCDMA两网相互制约的问题，也已经对WCDMA的发展和2G网络质量带来了一定的影响。尽管在核心网上GSM向WCDMA可以实现平滑过渡，但在无线侧，地方运营商网络部门仍然要基于不同频段建设和维护GSM以及WCDMA两张网，基站设备采购分2套来进行，维护和优化也要分别配置相应的技术和团队，这使得目前在2G用户仍然占据大多数的情况下，WCDMA建设与扩容，和2G网络的建设与优化存在争夺资源和资金的现象。这不仅影响了WCDMA网络的广覆盖速度，还导致联通GSM网络与移动、电信的2G服务质量差距越来越大。
对此类问题，该工程师还提到一个问题，即GSM/WCDMA切换重选并不够成熟，因为目前联通在市区、县城、交通干线等人流量较大的区域已经实现了3G覆盖，这些区域也是以前2G重点保障的区域，但在这些区域的边缘包括覆盖重叠区域就存在大量的2G/3G切换重选区。目前2G/3G的切换重选仍是一个相对来说不完全成熟的技术，此外，各个区域2G/3G不同厂家设备的组网模式，决定了2G/3G切换重选的问题比预想的还要复杂。
这些因素都加大了联通在900MHz频率再利用问题上的考虑。
900MHz的新角色
在实现3G广覆盖上，900MHz的技术特点非常明显：在覆盖面积上，900MHz是2.1GHz的2.5~3倍；基于900MHz建网站点数量上可比2.1GHz少65%；在室内覆盖方面，UMTS900MHz指标也比UMTS 2.1GHz好20%以上。
据某厂商人士统计，联通目前拥有2G站点资源32万个，3G站点资源20万个，UMTS900MHz可利用12万个2G站点，共机柜、天馈、配套设备，可极大地省去新建3G站点的成本。
基于这些技术特点，900MHz在两方面显现出新的潜力。
一是在农村等偏远地区，有效利用900MHz频段以及2G/3G共站址方案，实现广覆盖。据华为的技术工程师解释，在农村地区，基于900MHz建设WCDMA网络可比基于2.1GHz节省TCO达80%。在方案上，可以采用在GSM设备上叠加UMTS900MHz设备，并利用原有的站址、铁塔、电源等配套设施。还有一类方案是通过SDR模块建网，一次性完成GSM/UMTS共覆盖，这种方案仅需要一套射频设备和一套控制器。
二是利用目前联通的900M频段在市区和县城布置WCDMA网络，搬迁现有的2G网络。据称，在目前话务量不是很大的一些市区，WCDMA可基于900MHz的频段进行新站建设，覆盖效果除了会强于2.1GHz，还可以支撑未来话务和数据业务的增长，即采用2.1GHz频段进行第二载频的建设，主要用来进行数据业务的承载。
由此带来的基站干扰问题，运营商也做了提前考虑。据该技术工程师称，考虑到郊区的GSM900MHz基站可能对市区和县城WCDMA基站的干扰，联通可在市区和县城的周边地区也就是GSM和WCDMA的交界地区建设1800MHz的GSM网络，可以有效解决900MHz内的GSM和WCDMA的相互干扰。市区搬迁后的基站配套设备可用于市区WCDMA网络的建设，搬迁后的GSM基站可以用于非主城区的弱覆盖区域。
有限的6M频率带宽如何利用？
技术上的可行性首先涉及的就是频率利用问题。
根据频率规划，目前联通在900M的2G频段是上行909~915MHz，下行是954~960MHz。即目前联通在900M频段上有6M的带宽资源，而WCDMA常规带宽就需要5M。
在这有限的6M带宽上如何同时部署GSM和UMTS？业界的一种提议是拿上行910~915MHz、下行955~960MHz共5M进行WCDMA网络建设，给GSM留1M用于基本通信。对此，记者询问了陕西联通的相关人士，他表示即使从农村等信息化程度偏低的地区开始实施，把900MHz频段6M带宽中的5M拿出来用于WCDMA覆盖，也是非常不现实的，一是农村地区GSM普遍是S221/S211/S111混合组网，至少需要2.2M带宽；二是对2G用户的移动业务影响也非常大。
基于这些情况，产业链提出了一些频率压缩技术。例如华为提出的3.8M方案（留2.2M给GSM，同时将UMTS频段置于GSM频段中间，被称为“三明治”频率方案）已被新疆联通等试点地区看好，这类方案可同时实现2G/3G共部署的需求，还可有效减少对其他运营商网络的干扰。
尽管此方案也不可避免地对网络性能带来一定影响，但从指标以及试点效果上来看，可以满足商用要求。
现实挑战
将2G频段用于3G覆盖无法规避的是频率许可的问题。对此，原无线电管理局的一位专家称，联通如果将900MHz部分资源用于WCDMA首先需提出申请，目前三家运营商在3G业务上存在竞争，无线电管理机构会着重考虑平衡多方利益。同时，UMTS900MHz还牵扯2G频率和3G频率统一规划的问题，运营商需提前做好功课。
除了频率许可，900MHz频率资源再利用还有一个的问题即GSM网络质量受影响的问题。对此，上述陕西联通人士称，网络部门应慎重考虑此问题，在技术方案选择以及地域选择上，全面做好规划。为了避免2G用户的移动业务受到较大影响，可以在偏远地方用1800MHz频率来增强2G的覆盖。而目前主要城市WCDMA建网还是基于2.1GHz，该频段的频率资源还没用完，对全面换成900MHz还并不迫切。[!--empirenews.page--]
再次，在实际应用中还有终端匹配的问题。该人士称，到目前市场上新入网的GSM手机基本都是支持WCDMA网络的双模终端，但支持UMTS900MHz的终端并不普及，而且市区和县城存在着部分只能支持2G网络的终端存在，所以支持UMTS900MHz的终端还需要一段时间的普及。
该人士强调，当上述问题都能得以解决、900MHz频段得以为WCDMA所用之后，如何将此前的两网弊端解决，更好地从网络和服务中产生效益，就要看联通的管理水平，以及网络、技术、市场等多方面的合作结果了。
Link：基于900MHz增强3G覆盖之国际案例
目前全球已有超过30张UMTS900MHz网络投入使用。通过与华为等厂商人士的沟通，我们了解到了一些典型地区基于900MHz频段实现3G广覆盖的例子。
波兰：波兰运营商P4拥有的频谱资源较少，包括2.1GHz频段上的15M（用于3G）、900MHz频段上的5M，用于GSM。P4的3G网络特点是城区基于2.1GHz频段的3G网络已成熟，容量达三载波，而郊区、农村无3G网络，GSM话务量低。其大部分移动用户在城市中，且中高端用户占很大比例，而农村地区主要是大量低端2G用户。根据这些情况，P4从2010年开始采用了华为的3.4M频谱压缩方案，在900MHz频段的5M有限带宽上同时部署G900和U900（GSM1.2MUMTS 3.8M），成果实施在城市郊区和农村的3G广覆盖。
澳大利亚：当地运营商Optus从2008开始在“连接澳大利亚”这一计划下，部署UMTS 900MHz用于乡村3G覆盖（在城区以GSM900/1800MHzUMTS 2.1GHz、在郊区以GSM 900MHzUMTS 2.1GHz、在乡村以GSM900MHzUMTS900MHz的频率利用方案实现2G/3G覆盖），至今农村地区3G覆盖已经可以提供7.2Mbit/s速率。据Optus实测，UMTS900MHz覆盖距离是UMTS 2.1GHz的1.5倍，在站点建设上比UMTS 2.1GHz节省了60%的站点数量，通过与GSM900MHz共站址，节省了天馈、空调、电源等设备，还大大缩短了3G建网工程周期。
法国：运营商SFR的3G覆盖目标已经从城市转向农村，同时其2G网络旧设备性能差、TCO成本控制压力大等问题也逐渐严重。为此，SFR采用UMTS900MHz方案建成了截至2011年底时全球最大的UMTS 900MHz市场，其中采用华为SDRU900方案的基站就超过了6500个，覆盖了法国西南河中西部地区。从今年开始，SFR还计划从农村逐步进入城市建设UMTS900MHz网络。
观点：为未来全面3G铺路？
从网络演进的角度如何看900MHz的作用？在记者得到的答复中有两类观点，在从事网络建设的运营商人士看来，用WCDMA全面替代2G是早晚的事，目前基于900MHz实施WCDMA的广覆盖正是朝着这个方向的网络演进过程，未来2G用户逐渐向3G迁移，900MHz频谱和设备也将能继续在3G上发挥效应。
而从事无线网络规划的工程师则称，在未来相当长的一段时间内GSM/EDGE和WCDMA网络将处于共存状态，并实现互通和业务分担，是一个可持续发展的移动通信网络。无论从全球漫游和自身网络投资保护的角度出发，GSM网络仍然具有存在价值。因此，在可以预见的将来，WCDMA网络的建设不会重复当年GSM网络替代模拟网络那样的情况，即用WCDMA网络来完全替代现有GSM网络。
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