利用GSM1800信號進行3G預規劃

戴鵬 陳清 彭少壕

（中國聯合網絡通信有限公司深圳市分公司 深圳 518048）

為快速高效建設3G網絡，深圳聯通計劃采用現網站點共建的方式進行3G站點布局，由于目前深圳關內物理站點基本都有GSM1800基站，由于到GSM1800信號和3G信號在路徑損耗上的相似性，因此可以現網的GSM1800頻段測試情況估算出未來3G網絡建成后的覆蓋以及質量情況，為進一步對規劃方案的修正提供參考。

1 基本原理

在3G中衡量覆蓋的基本標志是導頻功率的Ec和Ec/Io。這兩個值在一定條件下都可以由GSM1800頻段測試推算出來，前提條件是2G和3G的工程參數基本相同，方位角/下傾角/天線位置基本一致。

1.1 3G導頻信道接收信號Ec預測

下面我們通過下行鏈路預算來介紹如何利用GSM1800頻段路測接收信號來獲取3G接收信號，首先我們需要假定一些無線鏈路參數。

下行鏈路預算，在路測采樣點獲取小區i的導頻信道接收電平可以描述如下：

Ec＝P-L+G1-PL+G2

其中P為機頂功率，對應2G即為BCCH信道的發射功率（dBm），對應3G為導頻信道的發射功率（dBm）；

L為發射端天饋損耗，包括饋線損耗，連接器損耗，跳線損耗等（dB），在測算中可以認為2G和3G近似相等；

G1為發射天線增益（dB），在測算中可以認為2G和3G近似相等；

G2為接收天線增益（dB），在測算中可以認為2G和3G近似相等；

PL為路徑損耗（dB）；

由此路測接收到的3G信號強度與GSM1800信號之差Eci為:

PPilot可以按33dBm的平均值估算。

PBCCH要根據實際值帶入，現網平均值為-43dBm。

GSM1800頻段的2G信號和WCDMA的3G信號在無線損耗上都可以參照COST-HATA模型，城區無線系統路測樣點和小區i之間路徑損耗PL計算如下：

其中：

Hm為移動臺的高度；

Hb為基站天線的高度；

D為基站天線到路測采樣點之間的視距；

a(f,Hm)為大城市中工作頻段f大于等于400MHz時a(Hm)＝ 3.2×[lg(11.75×Hm)]2－4.97

由于3G站點與GSM1800站點共址的，因此Hb等數據都是相等的，所以計算公式可以進一步簡化： 按照2100MHz計算， 按照1800MHz計算。

將PL3G-PL2G，PPilot，PBCCH帶入公式則

E3G＝ (PPilot-PBCCH)－ (PL3G-PL2G)＋E2G

最終得： E3G＝PL2G－12.27（dBm）

1.2 3G空載Io預測和修正

空載情況下Io的基本公式如下：

在上式中，由于No一般在-100以下這樣的數量級，因此可以忽略；

Eci為本小區估算的Ec； Ecj為各鄰小區的估算Ec;

Ki為本小區估算的開銷信道功率； Kj為各鄰小區的開銷信道功率；

a為估算修正值。

由于G網測試只能記錄6個最強鄰區得強度信息，因此Io的測算值要較實際的小，因此需要增加a加以補充修正，a的數值和網絡站距以及信號控制的程度有關，深圳市區一般可以采用將6個鄰區中最弱的一個信號重復計算2次的方式進行修正；

另外3G除導頻信道外還有其它的開銷信道功率，因此需要增加K加以補充修正，空載下開銷信道主要是廣播信道，一般情況下廣播信道功率為導頻信道功率的一半，因此Kj＝0.5×Eci；

由上可知，對于路測中的每點信息，每個測試點的相應3G的覆蓋效果都可以通過GSM1800的路測結果推導出。

1.3 3G空載Ec/Io預測和修正

綜合以上分析空載計算Ec/Io各公式如下：

統一單位后即可算得Ec/Io數值。

1.4 3G負載Io預測和修正

實際網絡中，由于TCH信號的存在，Io的估算值和空載相比相差甚遠，估算某一區域的帶載Ec/Io，首先要假定所有小區機頂的發射功率（含導頻和開銷信道）為導頻功率的N倍，在此基礎上和空載相比，Ec不變，Io相應放大即可。

2 實際應用舉例

2.1 應用1：通過GSM1800鎖頻測試進行3G空載估算

通過GSM1800鎖頻測試收集的數據，經過上述計算生成Ec圖層和Ec/Io圖層，通過Ec圖層可以查找信號弱區，通過Ec/Io圖層可以查找導頻污染區域。

2.2 應用2：負荷估算

WCDMA系統特點是隨著用戶數量的上升，網絡質量不斷下降，怎樣的話務負荷就會達到網絡質量的臨界值，采用本文的帶載測算方式，在網絡規劃階段就可以估算出負責提升后的網絡惡化情況。

2.3 應用3：站型估算

采用不同小區擾碼合并的方式，可以實現犧牲容量獲取質量提升的目的。對于一個站點的不同小區是合還是分，容量和質量的平衡點如何，完全可以參照GSM1800的測試結果，預先在規劃階段就設計好。

例如在用GSM1800信號估算時，只需要將測到的預合并的小區，按照同一信號處理，在每一采樣點將他們的信號強度相加，作為新的估算強度帶入即可。

2.4 應用4：RRU規劃估算

WCDMA由于RRU的引入，提供了更為靈活的組網方式， 與上邊小區合并的估算方式一樣，可以預先估算出使用RRU后的網絡質量變化情況，使網絡規劃工作更客觀，預見性更強。

3 算法的缺陷和擴展

在某些區域，可能會由于鄰區配置不全而遺漏較強的干擾信號在本文基礎上略加改動即可實現多方面擴展功能如下。

（1） 增加修正應對GSM1800未滿功率發射的站點；

（2） 增加修正估算WCDMA更優的功率設定；

（3） 在GSM900連續覆蓋區域，利用GSM900鎖頻進行WCDMA網絡規劃；

（4） 在GSM900和GSM1800混合覆蓋區域，采用雙頻測試進行估算；

（5） 通過MR數據估算全網3G建設后的網絡情況。