2G3G组网策略——阿朗

1、2g/3g组网策略阿尔卡特朗讯mad/rse仅限内部使用2008年3月目录1.前言62.2g/3g组网策略综述72.1.2g/3g网络覆盖72.2.2g/3g核心网组网策略72.3.2g/3g接入网组网策略93.2g/3g网络业务平衡123.1.空闲模式下2g/3g双模网络小区选择123.2.空闲模式下2g/3g网络双模小区重选133.3.2g/3g网络双模切换133.3.1.3gpp规范要求与alu机制133.3.2.cs业务的3g向2g的切换153.3.3.cs业务的2g向3g的directed retry与切换163.3.4.cs业务的3g向2g基于业务的切换173.3.5.ps业务的2

2、g向3g的cco173.3.6.ps业务的3g向2g基于业务的cco183.4.3g建网初期双模切换方案183.5.3g网络成熟阶段双模切换方案194.2g/3g网络plmn与位置区划分225.2g/3g共站址策略245.1.站址共享245.1.1.2g站址选择245.1.2.2g站址资源共享255.2.共站干扰分析255.2.1.干扰机制255.2.2.杂散干扰265.2.2.1.gsm 1800/umts 共站265.2.2.2.gsm900/umts共站285.2.3.阻塞干扰285.2.4.互调干扰315.2.4.1.case 1: gsm1800 接收机的互调345.2.4.2.ca

3、se 2: umts 接收机的互调355.2.4.3.case 3: 双工器的互调365.2.4.4.互调干扰结论365.2.5.系统隔离度376.2g/3g天线系统策略396.1.双频带基站396.1.1.gsm1800与umts共站396.1.1.1.单频带天线396.1.1.2.宽频天线+双工器426.1.1.3.gsm1800/umts双频带天线+一对双工器436.1.1.4.双频带天线+独立馈线446.1.1.5.gsm1800/umts天线系统总结446.1.2.gsm900与umts共站456.1.2.1.单频带天线空间隔离456.1.2.2.gsm900/umts双频带天线46

4、6.1.2.3.gsm900/umts天线系统总结466.2.三频带基站476.2.1.采用双频带天线476.2.2.三频带天线477.天馈线共享策略497.1.双频带基站馈线共享497.2.三频带基站馈线共享507.3.馈线损耗517.4.馈线共享结论528.tma对共站的影响549.结束语55图表图表 21 2g/3g网络覆盖关系7图表 22 3g与2g共核心网示意图8图表 23 3g核心网单独建网示意图8图表 24 2g与3g无线接入部分独立组网结构10图表 25 部分共rnc（bsc）的双模网接入组网结构10图表 26 全部共rnc（bsc）的双模网接入组网结构11图表 31双模网络r

5、rc状态和状态转移图14图表 32规范要求的双模切换支持表14图表 33 alu双模网络的技术实现机制15图表 34 压缩模式图示16图表 35 ps业务的2g向3g的cco接续过程17图表 36 ps业务cco情况下可能的乒乓效应18图表 37 3g建网初期双模切换（gprs的小区重选）模型18图表 38 建网初期需要实现的切换（gprs的小区重选）技术19图表 39 双模网络成熟阶段切换（gprs的小区重选）方案20图表 310 双模网络成熟阶段业务与优先承载网络对应关系21图表 311双模网络成熟阶段需要实现的切换（gprs的小区重选）技术21图表 41 2g/3g共plmn漫游示意图2

6、2图表 42 2g/3g不共plmn漫游示意图23图表 51 gsm1800/umts 杂散干扰示意图26图表 52 gsm 05.05 关于杂散辐射的要求27图表 53 gsm1800/umts 杂散干扰27图表 54 gsm1800/umts 天线隔离度28图表 55 阻塞干扰示意图29图表 56 gsm900对umts的阻塞干扰29图表 57 umts对gsm900的阻塞干扰30图表 58 gsm1800对umts的阻塞干扰30图表 59 umts对gsm1800的阻塞干扰30图表 510 阻塞干扰对天线隔离度的要求31图表 511 功放的非线性转移曲线32图表 512 两阶及三阶互调输

7、出频谱图33图表 513 gsm-umts共站时可能出现的互调产物34图表 514 发射机互调示意图35图表 515 接收机互调示意图35图表 516 双工器的互调示意图36图表 61 空间隔离示意图40图表 62 天线水平、垂直隔离距离40图表 63 gsm1800 & umts天线水平隔离41图表 64 gsm1800 & umts天线垂直隔离42图表 65 gsm1800-umts共站宽频天线+双工器的应用43图表 66 gsm1800/umts双频带天线+一对双工器的应用43图表 67 gsm1800/umts双频带天线+独立馈线44图表 68 gsm900/umts共站单频带天线空间

8、隔离示意图46图表 69 gsm900/umts双频带天线46图表 610 三频带天线48图表 611 双频带天线连接方式48图表 71 双频带天线馈线共享方式49图表 72 triplexer的应用50图表 73 gsm1800/umts双工器在三频基站的应用51图表 74 馈线共享举例52图表 75 馈线共享引入的损耗举例52图表 81 tma应用示意图541. 前言近年来中国运营商大都已经开始着手3g的建设准备，而对于已拥有庞大gsm/gprs网络设备及用户群的gsm运营商在考虑3g网络建设的同时，必然要考虑未来的3g在业务及设备投资上如何与2g设备有机结合，以保证既不浪费已有资源又能实

9、现2g到3g的平滑过渡。移动通信由2g到3g的演进不像单频网（gsm900）向双频网（gsm900/ dcs1800）的演进那样只是频率的扩充。它的演进在业务、核心技术上都发生了本质的改变。3g采用的频率在2ghz左右，其多址方式为cdma，而不是原来gsm的tdma。由于3g是宽带网络（每载频带宽为5m），根据shannon定理，它能够提供更快速率的数据业务，因此，3g可以提供移动多媒体业务。由于业务的多样性，未来2g/3g双模三频网络远比现有网络要复杂。总体而言，2g/3g运营商面临以下几个挑战：1 提供3g用户最佳的服务质量：快捷的接入网络，高的qos（话音质量，数据传输速率）；2 当离

10、开3g的覆盖区域后，要保证服务的连续性；3 网络中2g与3g间切换要尽量少；4 对于2g和3g都能提供的业务，需要平衡双模网络负载；5 尽量小的投入，获得最大收益。下面分别从组网原则、业务平衡、以及plmn和位置区划分、站址共享、天线系统共享、天馈线系统共享、tma在共站中的应用等几个方面来分析2g/3g组网运行策略。注：本文中的3g专指umts-wcdma。2. 2g/3g组网策略综述2.1. 2g/3g网络覆盖图表 21 2g/3g网络覆盖关系从覆盖角度来说，2g与3g的覆盖有以下几种情况（如图表 2-1所示）：1. 3g进行热点覆盖，2g实现整个区域覆盖；2. 3g覆盖一侧区域，2g覆盖

11、另一侧区域；3. 33g覆盖区域与2g覆盖区域基本重叠。根据实际情况，未来3g网络部署初期，将会首先进行热点覆盖，即第一种覆盖情况，随着3g网络及用户的发展，3g的基站会越来越多，最终的网络结构将发展为第三种覆盖情况。但考虑到3g的覆盖是与业务及用户数相关的（呼吸效应），3g的覆盖很难达到2g的覆盖效果，同时第三种覆盖情况也只是一种相对情况，从全局角度看还是第一种覆盖（如相对城市区域是第三种覆盖情况，相对城市加乡村区域又是第一种覆盖情况），因此2g对于3g的支撑是非常重要的。2.2. 2g/3g核心网组网策略2g向3g的核心网络演进从总体上来说，可以分为两种：演进方案1：图表 22 3g与2g

12、共核心网示意图首先采用对2g的核心网部分升级到能够支撑3g无线网络，延续一段时间；在较晚的时间再采用3g的核心网络（基于atm或ip）。3g核心网络与2g网络间互通功能单元进行互通，而逐步淘汰第二代核心网。演进方案2：图表 23 3g核心网单独建网示意图从一开始就建设3g的核心网络（基于atm或ip）。2g与3g之间采用互通功能单元互通，逐步将2g的无线网络直联到3g的核心网络，而淘汰2g核心网络。方案1的优点主要为：1. 充分利旧，保护投资；2. 2g和3g之间的切换及信令交互减少，将有效降低掉话率，降低系统负荷；3. 容易实现2g和3g之间的话务平衡；4. 由于2g和3g在统一的平台上运行

13、，将提高运营的集中程度。其缺点主要是：1. 网络结构复杂，无论对2g还是3g的改动都会牵涉整个系统，不利于系统的稳定；2. 网络开始阶段不能提供全部的3g业务；3. 由于是2g和3g两网的融合，其扩展性和继续演进的能力有较多不确定性。方案2的优点主要为：1. 前期规划和建设简单，网络结构简单清晰；2. 网络建设不会对现有网络产生大的冲击；3. 易于网管，网络变动时不会牵涉2g部分；4. 计费系统只处理3g部分业务，易于实现，结构简单；5. 由于是独立的系统，所以具有较强的扩展性和继续演进的能力。其缺点主要有：1. 增加了一套设备，不便于集中管理；2. 与原有2g系统通过网关连接，由900m/1

14、800m的经验可以推测，两者之间的切换将非常频繁，增大了信令负荷及掉话率。对于拥有gsm/gprs网络的运营商，在前期2g投资巨大，并且拥有稳定的用户群，所以，预计在一个相当长的时间（510年）内gsm/gprs仍然是其通信业务的主体，所以原则上应是逐步升级、尽量避免影响原有网络。综上所述，结合两种组网方式的特点，我们认为应根据不同阶段和不同发展状况采取不同策略进行wcdma核心网络的建设。即：1. 在建设初期，为避免影响2g业务，建议建设独立的3g网络以支持3g业务，至于业务盲区可以通过2g网络加以弥补。2. 当3g用户数出现大量增长时，可把2g cn升级成同时支持2g/3g业务的cn，满足

15、2g向3g过渡的过程，保护已有投资。2.3. 2g/3g接入网组网策略从网络集成层度来看，2g/3g双模三频网络拓扑结构可有以下三种情况（关于2g的900mhz设备与1800mhz设备集成在此不做讨论）：12g与3g无线接入部分独立组网结构（图表 2-4所示）。也就是说3g的rnc、nodeb与2g的bsc、bts相互独立。这个结构相对比较简单，接口软硬件映射明晰易于维护；特别适用于核心网组网方案1。图表 24 2g与3g无线接入部分独立组网结构2部分共rnc（bsc）的双模网接入组网结构（如图表 2-5所示）。该结构出现了2g与3g在软硬件上的集成：rnc/bsc (multi standa

16、rd rnc)，nodeb/bts (multi-standard base station)。nodeb/bts有利于2g与3g共站情况下的共用现有硬件资源，而rnc与bsc的集成则有利于2g与3g间基于业务的平衡。图表 25 部分共rnc（bsc）的双模网接入组网结构3全部共rnc（bsc）的双模网接入组网结构（如图表 2-6所示）。这种结构已经不再有单独的bsc存在。这标志着3g网络在无线通信中已经取代了2g的主导地位，无线信号实现大面积覆盖，业务承载也占到主导地位。对于2g/3g双模网络建设，从上面的结构分析来看，对于建设初期，应该尽量采用第一种结构，随着3g网络的发展建设逐步从第二种

17、结构过渡到第三种结构。图表 26 全部共rnc（bsc）的双模网接入组网结构3. 2g/3g网络业务平衡从业务平衡及信令负荷的角度分析2g/3g网络运营，我们可以从手机的状态来进行：小区选择（cell selection）和小区重选（cell reselection包括2.5ggprs）；切换。根据覆盖的分析，我们认为以后2g/3g三频双模网络发展会有两个主要阶段：阶段1：3g热点覆盖阶段。即3g设备主要覆盖热点地区，3g的小区可根据条件与2g共站，其它地区的2g设备维持原有结构。此时双模手机和业务在整网中的比重都比较小，语音业务占据大部分网络资源；阶段2：3g实现全网覆盖。即随着3g网络和业

18、务的发展，3g的覆盖逐渐与2g一致，此时现网中的设备大部分是2g/3g集成设备。此时整网中的大部分手机具备双模功能，高速数据业务也成为主要业务。对于不同的阶段，双模网络将采用不同的运行策略；下面的策略分析都将分别以这两个阶段为基础。3.1. 空闲模式下2g/3g双模网络小区选择双模手机开机后有两种小区可供选择：2g小区，3g小区。方案1：双模手机优先选择2g小区，2g提供语音或者cs数据业务。当位于3g覆盖区域且手机请求3g业务（2g无法提供）时，进行2g向3g的directed retry。方案2：双模手机优先选择3g小区，且双模手机的业务都由3g小区来处理。当手机离开3g覆盖区域时，执行3

19、g到2g小区的重选。方案2相对方案1有下列优点：1 提供3g用户最好的服务质量：小的接入延迟（无需directed retry及无线制式转换），最佳的qos；2 能够提供同时的cs+ps业务；3 可以利用3g来分担2g的业务；4 减少了服务过程中的双模切换（从而避免了资源消耗和服务降级）；5 简化了切换机制（对于gprs业务是小区重选）；6 有利于网络采用多个厂家设备。当然方案2相对于方案1也有它的缺点：1 不利于2g已有资源的充分利用，特别是当网络中双模手机大量出现的时候；2 低端服务（语音及低速率业务）与高端服务争夺资源。因此，我们可以考虑一个折衷方案:方案2.1：双模手机优先选择3g小区

20、，根据业务类型，双模手机的某些低端业务通过3g到2g的directed retry由2g承载，高端业务由3g小区来处理。当手机离开3g覆盖区域时，执行3g到2g小区的重选。从列举方案的角度，我们还可以提出下一个方案：方案3：双模手机根据场强选择2g或3g小区，对于要求的业务，手机驻留在哪个小区，就由这个小区提供，如果2g小区不能支持的业务可以考虑2g到3g的directed retry。如果2g和3g采用不同的位置区（lac），允许它们之间的小区重选（考虑到gprs业务），必然导致大量的位置更新信令。因此，在大原则上，我们不推荐这种方案。权衡保护投资和吸引用户的矛盾，我们认为在3g网络建设初期

21、，可以采用方案2，随着3g网络的逐步成熟，网络方案2逐步过渡到方案2.1。3.2. 空闲模式下2g/3g网络双模小区重选从上面小区选择的分析中，我们可以得出关于小区重选结论：双模手机尽量驻留在3g小区，在3g覆盖盲区，手机重选入2g小区，一旦回到3g的覆盖范围，重新驻留回3g小区。3.3. 2g/3g网络双模切换切换（包括gprs业务中的小区重选）是用来保持业务的连续性。而双模切换及gprs业务小区重选是未来2g/3g双模网络的关键技术。由于切换相对于空闲模式下的技术实现要复杂的多，因此在分析双模网络策略之前有必要介绍一下这方面的技术背景。3.3.1. 3gpp规范要求与alu机制图表3-1给

22、出了双模网络rrc层状态及状态转换图，这些状态涵盖了手机发生业务时的各种情况：图表 31双模网络rrc状态和状态转移图当连接的是3g cs业务时，手机处于cell_dch状态，当连接的是3g ps业务时，根据传输速率的不同，手机可能处于cell_dch或cell_fach状态。cs业务的3g和2g间的切换由蓝色箭头（点划线）表示，而ps业务的3g和2g间转换则是通过图中的红色箭头（虚线）进行。根据3g规范，图表 3-2中的双模切换（ps业务下双模小区重选）是必须要支持的：service continuity required?to cs servicesto ps services3g2g3g

23、2gfrom cs services3goosyesoosyes2gyesoosyesoosfrom ps services3gnoyesoosyes2gnooosyesoos*oosout of scope图表 32规范要求的双模切换支持表规范还要求2g与3g间业务切换的原则是：业务的qos要求必须由切换目标网络所能维持业务连续性的qos决定，但这种业务qos的降级不能差于2g网络内部切换时的降级，对于实时业务，切换导致的不连续时延不能大于2g网络内部话音业务的切换时延。因此，从业务的角度来说，只有语音业务及低速率数据业务才需要实现2g与3g间的业务切换。图表3-3给出了alu双模网络的技术

24、实现机制：active mode circuitactive mode packet3g = 2g3g2g handover with compress modecell reselection2g = 3g2g3g handovercell reselection3g = 2g forced service-based handover3g2g forced handover / directed retry with compress mode3g2g cell change order with compress mode2g = 3g forced service-based hand

25、over2g3g directed retry2g3g cell change order图表 33 alu双模网络的技术实现机制下面文章将对cs业务下的切换和ps业务下的cco(cell change order)这些技术分别进行介绍。由于ps业务下的小区重选与空闲模式下双模间小区重选没有太大区别，因此关于它的技术实现后面文章就不再作介绍。3.3.2. cs业务的3g向2g的切换这种类型的切换是由rnc来控制的，在具体实现上与传统的2g内部切换的主要不同是压缩模式。由于3g空中的多址方式采用的是cdma，即是一种连续发射方式，假设双模手机只有一个接收器件，则手机没有空闲时间接收2g小区的信息

26、。为了获得2g小区的信息，手机不得不采用压缩模式发射，通常情况下是将扩频因子减少一倍，以两倍于原先的速率将数据发送出去，剩余的时间用来监听2g信息（如图表 3-4所示）。图表 34 压缩模式图示对于2g的900mhz的测量，只需进行下行的压缩模式；对于2g的1800mhz的测量，由于1800mhz的下行频段与3g的上行频段非常接近，因此在进行1800mhz下行测量时，为了避免干扰3g的上行不能发射，此时上下行都要进行压缩模式传输。由于在压缩模式间隙期间快速功率控制不能使用、部分交织增益将会损失，因此在压缩模式期间需要更高的eb/no值，这必然影响3g网络的容量和覆盖，因此双模网络中应该尽量避免

27、这种系统间切换的发生。由于对1800mhz测量比对900mhz测量对网络影响要大，因此，我们建议，只进行3g向900mhz的切换。3.3.3. cs业务的2g向3g的directed retry与切换由于2g的tdma方式，手机有时间对网络进行监听，因此在测量方面，2g向3g的切换与2g内部切换区别不大。但这种切换是由bsc控制，因此2g向3g切换对网络影响最大的是2g的现有设备的兼容性：directed retry：对于手机驻留在2g收到/发起一个只有3g才能承载的cs业务时，网络需要实现基于业务的directed retry，这必然要对2g的msc和bss部分进行软件升级以实现该功能，同时

28、进行directed retry过程中要进行测量、准备和执行各个流程，因此接通时延也是很长；切换：对于手机在2g正在进行一个cs业务时，如果要实现能够向3g的切换，必须要对bss部分增加这些功能：管理3g小区的扰码；3g的测量；2g向3g切换算法等。3.3.4. cs业务的3g向2g基于业务的切换为了避免语音业务与高速业务抢夺资源，运营商有可能要求网络将语音业务强制在2g。或者某运营商的3g网络是租用其它运营商的，因此希望更多的业务由自己的网络来承担。这样的切换由核心网来控制并可以基于业务类型或者imsi来进行双模间不同业务的承载。utran侧可以通过两种途径实现3g向2g基于服务的切换：1.

29、 切换：即在业务也接续成功后，再向2g切换。这样做的好处在于能够保证业务的连续性。2. directed retry：即在信令阶段就将业务分流到2g。由于业务建立前要进行压缩模式测量过程，因此接续过程比较长。3.3.5. ps业务的2g向3g的cco这种情况发生在手机驻留在2g时发起/收到一个3g才能承载的业务时。cco不象cell reselection那样有手机发起，cco完全由网络控制，因此这项技术要求2g-sgsn与bss部分要进行一定的功能更新。图表3-5给出了这种切换的过程：图表 35 ps业务的2g向3g的cco接续过程从图中可以看出，由于存在测量及系统间变换，这一接续过程时延是

30、可观的。3.3.6. ps业务的3g向2g基于业务的cco图表 36 ps业务cco情况下可能的乒乓效应3g向2g基于业务的cco就是低速率的ps业务虽然发起于3g网络，但被强制建立在2g网络上。与2g向3g的cco一样，它的接续过程也比较长。由于在上面的小区选择和重选的方案中，我们推荐采用3g频段优先，这样的操作势必导致该业务进入2g后又通过手机发起的小区重选回到3g，而网络接着进行cco又使该项业务进入2g，即在2g与3g间形成乒乓效应（如图表3-6所示）；因此不推荐使用这项技术。上面我们分析了双模网络实现2g与3g间业务切换所采用的技术。下面文章将给出未来双模网络切换方案。3.4. 3g

31、建网初期双模切换方案图表 37 3g建网初期双模切换（gprs的小区重选）模型对于建网初期，3g网络实现热点覆盖，双模手机数目及3g业务都比较少，3g处于业务推广期，此时的网络容量的均衡并不是主要问题，双模切换主要解决3g网络覆盖不足的问题。图表3-8给出了这一阶段需要实现的技术。ho itemcsps3g = 2gyesyes2g = 3gnoyes3g = 2g forced service-based handovernono2g = 3g forced service-based handovernono图表 38 建网初期需要实现的切换（gprs的小区重选）技术网络的切换模型如图表3

32、-7所示。从图中我们可以看出切换主要有两种类型：1. 基于覆盖的切换：也就是当手机离开3g的覆盖区域时，为了尽可能保证业务的连续性向2g切换（gsm900优先）。主要涉及的业务为2g能够承载的低速ps和cs业务；2. 基于质量的切换：由于3g相对2g能够提供更高的传输速率，当手机回到3g的覆盖区域时，网络应该为那些拥有3g手机的用户，提供更高的速率，因此网络此时执行gprs业务向3g的小区重选。对于在2g区域发起的cs业务（主要是语音业务），虽然切换后的3g语音质量会比2g好，但对用户影响并不是很大，而且系统间切换开销及可靠性显然要比系统内切换差，即容易造成掉话，权衡利弊该阶段2g向3g的切换

33、无需进行。3.5. 3g网络成熟阶段双模切换方案此阶段3g不仅在网络上而且在用户及业务种类上都已经发展到一定规模，3g网络对于主要业务区（如市区）已经能够实现连续覆盖。此时整网对于基于覆盖的切换要求已经不是很多，更多的是要考虑双模网络如何在业务上实现合理分配。从上一节的分析我们已经知道双模切换只发生在传统语音业务和低速的数据业务，因此对于双模网的业务平衡要从这些业务考虑。图表 39 双模网络成熟阶段切换（gprs的小区重选）方案由于在双模网络小区选择/重选方案中，我们推荐方案2.1，该方案中要求当业务发起的时候，根据双模负载及业务要求选择承载网络，但3.3.6章节分析认为基于低速ps业务的3g

34、向2g的cco会导致这些业务在2g与3g间的乒乓效应，因此，双模网间的均衡只能针对cs业务进行。图表3-9给出了双模网络成熟阶段切换（gprs的小区重选）方案。从图中可以看出导致切换的原因有三种，前两种与上面建网初期网络策略中的两种切换相对应：1. 基于覆盖的切换；2. 基于质量的切换；3. 基于业务的切换：也就是根据手机发起/收到的业务类型或imsi选择承载网络。这种切换发生在2g和3g都能提供很好覆盖的区域。3g向2g（gsm900优先）基于业务的切换主要涉及的业务是语音及低速cs业务；2g向3g基于业务的切换主要涉及高速cs业务和全部ps业务，这主要针对那些由于一些不确定原因（如用户手工

35、干预）驻留在2g网络中的双模手机。图表3-10给出了业务及优先承载网络。servicepreferred systemcs(traditional voice)2gcs(low speed)2gcshigh speed3gps3g图表 310 双模网络成熟阶段业务与优先承载网络对应关系图表3-11给出了双模网络成熟阶段需要实现的切换（gprs的小区重选）技术。这些切换在实际的网络中不一定都能发生，但它们是保证系统稳定运行的重要保障。ho itemcsps3g = 2gyesyes2g = 3gyesyes3g = 2g forced service-based handoveryesyes2g

36、 = 3g forced service-based handoveryesyes图表 311双模网络成熟阶段需要实现的切换（gprs的小区重选）技术4. 2g/3g网络plmn与位置区划分对于未来2g/3g网络plmn的划分可有两种选择：3g与2g共用现有2g的plmn；3g采用新的plmn。下面我们分别对这两种方案进行分析。方案1：3g与2g共用现有2g的plmn，这种方案具备以下特点：手机对于2g和3g网络都进行hplmn周期性寻找：如果双模手机位于某个hplmn覆盖空洞时漫游到另一个plmn网络，一旦它返回2g/3g的hplmn，就会漫游回来。（如0所示）图表 41 2g/3g共plm

37、n漫游示意图理论上说，国际间漫游协议无需改动：无需新的漫游协议，双模手机即可在原有协议的2g和3g网络内漫游。但如果原有协议外方只允许漫游其2g网络，运营商必须协商新的3g漫游协议。同时，该方案为2g、3g小区共la提供了可能性。共la优点在于减少了位置更新的信令，尤其当建网初期3g主要覆盖热点地区时。共la缺点有两点：1. 增加了2g和3g网络优化的复杂度。la/ra是寻呼信令量与位置更新信令量之间的一种权衡。在gsm网络部署过程中，位置区的大小已经调整到比较满意的大小。在进行3g网络建设的过程中，运营商必然要对位置区进行调整，这也必然会对网络运行产生一定的影响；2. 不利于实现灵活的plm

38、n网络间2g和3g漫游协议。由于漫游控制是基于位置区进行的。现在大部分国家的3g网络有多个运营商。这种情况下，3g运营商之间可能达成网间漫游协议。如果某个运营商同时拥有2g和3g网络，如果2g/3g共la则运营商无法就2g和3g分开与其它运营商达成漫游协议。方案2：3g采用新的plmn，这种方案具备以下特点：双模手机不会同时对2g和3g进行周期性寻找hplmn（依据imsi，2g的plmn与3g的plmn不同）：如果一个双模手机的imsi是一个3g-imsi，这时手机只会寻找3g的网络，如果双模手机位于某个3g覆盖盲区，那么home-2g和foreign-2g网络对于3g-imsi都是外部pl

39、mn。一旦手机漫游入了foreign-2g，即使手机回到home-2g与foreign-2g覆盖重叠区域，依然会停留在foreign-2g。（如图表4-2所示）图表 42 2g/3g不共plmn漫游示意图plmn网间漫游协议必须更新；2g与3g无法共la；更容易实现网间2g和3g不同的漫游协议；网络必须实现等价plmn，以使得手机将2g和3g网络看成同一个plmn；可通过等价plmn（equivalent plmn）技术实现部分双模手机分流；一些补充业务将不能实现，如基于oss（operator specified services）码业务；同时双模网配置管理也变得比较复杂。综合上面关于plm

40、n及位置区划分的分析，双模网络应该采用同一个plmn。考虑到漫游协议的灵活性，位置区的划分应该采用2g与3g采用不同位置区的原则。如果不存在着漫游协议的问题，如果硬件设备条件允许，2g与3g可采用相同位置区的原则。5. 2g/3g共站址策略5.1. 站址共享在3g无线网络建设时，可以利用现有的2g站址，以达到资源充分利用，节约成本的目的。2g/3g共站分析，主要考虑电源、传输、机房条件，以及现有2g站址是否满足3g网络建设的要求。5.1.1. 2g站址选择为了降低投资成本，对于已经有成规模2g无线网络的运营商，在引入3g时，充分利用2g站址是一个必要的、有意义的选择。但是，由于2g、3g在频率

41、、制式、性能的不同，二者因站址选择对于通信性能的影响也不同。所以在建设3g网络时，选择合适的2g站址共站是非常重要的过程。根据3g无线通信系统的特点，3g基站的位置选择有如下基本原则：1 基站布局应均匀，同一区域内相邻基站天线挂高基本相同；2 基站站址应位于业务需求区域；3 天线主瓣方向无明显遮挡；4 每个扇区都要有明确的覆盖目标，在服务区域内突出主服务小区，确保服务质量，降低干扰；5 将基站间的干扰降至最低。根据以上基本原则，可以对2g基站进行初步筛选，选择合适共站的2g站址。另外，为了准确分析站址对于3g性能指标的影响，需要使用通信仿真工具进行具体的性能仿真，才能最终确定合适共站的2g站址

42、。如下列出在规划仿真中为3g选择2g共站站址的注意事项：1 基站位置的影响基站位置的选择，需要根据3g的覆盖、容量、性能等因素权衡决定。从无线规划可以看到，基站位置对干扰控制尤为重要。当基站定位准确时，可以实现负载、干扰、容量的最优化，而位置稍有变动，即可能成为污染源，导致容量下降、掉话率提高，所以在仿真过程中，需要分析所选2g站址是否合理。另外对于3g系统，基站越靠近业务中心，其容量越大，手机之间的干扰也会相对较小，所以选择站点时基站位置要尽可能靠近业务密集的区域。2 不同区域2g基站的选择市区由于基站之间距离较近，相互间的干扰是一个较大的影响系统性能的因素。在话务较为集中的密集市区，2g基

43、站的布局可能不够均匀，站间距离过远或过近，所以通常不必在这类区域进行一对一的2g站点利旧。另外，由于3g基站站间距离覆盖与容量相关，建议在初期就将密集市区的基站站间距控制在合理的水平，保证网络结构不会逐年发生大的变化，尽可能将未来的容量演进变为更平滑的设备性能演进，而非大量的新增站址。总之，密集市区的2g站点选择更加取决于3g业务的需求。在一般城区的2g基站选择类似于密集市区，通常的，一般城区的2g基站站点相比密集市区可利旧的比例较大。在郊区或农村等区域，由于建设3g后，容量的增加要比市区缓慢的多，也就是说在较长时期内，郊区、农村的3g基站主要以覆盖为主，所以基本上2g站点均可以利旧。5.1.

44、2. 2g站址资源共享确定可选的2g站址后，需要对这些2g站点的各项资源评估，确定利旧方案或改造利旧方案。2g站点的机房、配套电源、天面安装平台、传输系统都是3g建设可利用的资源，应尽可能考虑改造后利用。机房利旧，主要取决于承重、面积等因素，对于机房面积受限的2g站点，可考虑共用2g机架，实现资源共用，节省站点投资。建网初期，2g网络仍会承担相当部分的语音用户，考虑到对2g网络的影响，天馈线系统原则上不建议共用，以减少对2g天馈系统改造和双网无线优化调整难度。5.2. 共站干扰分析5.2.1. 干扰机制系统之间的共站可能会引起干扰而使系统的性能下降，为了将多系统共站的性能下降程度较低到最小，系

45、统间的隔离度必须达到一定的要求。如下为三种最主要的干扰机制：1、杂散干扰系统a 的发射机底噪或发射机杂散信号如果落在系统b 接收频段内的话，就会干扰b 系统的接收机，反之亦然。减少杂散干扰的方法有：增强系统a发射信号在b系统接收带宽内信号的阻带衰减（stopband attenuation），或者提高两个系统间隔离度；提高隔离度的方法有空间隔离、通过天线双工器提供的隔离度来实现。2、 阻塞干扰系统a的发射信号阻塞系统b的接收机。减少杂散干扰的方法有：增强系统b接收信号在a系统发射带宽内信号的阻带衰减，或者采用提高系统隔离度的方法。3、互调干扰互调产物会干扰其中一个系统或同时干扰两个系统。互调产

46、物是两个或两个以上强信号作用到非线性器件（特别是混频器，放大器，接头等）时产生。这里讨论的强信号可以是a 系统或b 系统的发射信号，也可以是两系统的发射信号的合成信号。5.2.2. 杂散干扰5.2.2.1. gsm 1800/umts 共站杂散干扰是 gsm1800/umts共站时最严重的干扰。gsm1800/umts共站时的系统隔离度取决于落在umts接收频段内的gsm1800的发射机底噪以及杂散干扰。图表 51 gsm1800/umts 杂散干扰示意图这是由于历史的原因造成的：当gsm1800 系统标准制订的时候没有人考虑到umts 的频段会紧邻gsm1800 的频段，因此对gsm1800

47、 基站的滤波器的要求太低，以至于无法满足目前umts 系统的要求。根据etsi gsm05.05 v8.4.1，落在umts 频段内，在天线连接器带宽为3mhz的杂散辐射要低于-30dbm（gsm的系统间要求为-98dbm）。这个值映射到umts 有效载频带宽3.84mhz时，干扰值为-29dbm，这个值远大于umts node-b 所能接受的干扰范围。到了etsi gsm05.05 v8.5.1 这种情况就有很大的改变，对于共站址的gsm基站，100khz带宽内，杂散辐射不能高于-96dbm，对应到umts 3.84mhz的有效带宽，允许的杂散辐射水平为-80dbm。如图表 5-2为gsm

48、05.05对于杂散辐射的要求。gsm 05.05 up to v.8.4.1gsm 05.05 starting from v.8.5.1co-existence with 3g, no co-locationco-location with utra bsspurious level/ measurement bandwidth-30dbm/3mhz-62dbm/100khz-96dbm/100khzspurious level in utra carrier bandwidth 3.84mhz-29dbm-46.2dbm-80dbm图表 52 gsm 05.05 关于杂散辐射的要求alca

49、tel evolium gsm 1800 基站是根据 gsm 05.05 要求设计，完全满足与umts共站址有关杂散辐射的要求。如下为计算gsm1800 与umts系统隔离度，分为三种情况：1. 基于gsmv05.05 v.8.4.12. 基于gsmv05.05 v.8.5.1 有关共站址要求3. 基于alcatel evolium gsm 1800 设备图表 53 gsm1800/umts 杂散干扰计算结果如下：equipment typeetsi specifications (gsm 05.05)alcatel evolium gsm 1800 btsspurious emissions

50、(at bts/ node b antenna connector)up to v.8.4.1v.8.5.1-80 dbm-29dbm-80dbmlimiting interference levelnoise at umts receiver without gsm 1800 impact:thermal noise (-108 dbm) plus receiver noise figure (4 db), i.e. 104 dbm(pnoise dbm = -174 dbm + system noise figure db + 10 log (bw hz)degradation of se

51、nsitivity by 0.4 db acceptable (level 10 db below noise floor) 1-104 dbm 10 dbm = -114 dbmrequired decouplingup to v.8.4.1v.8.5.1-80 dbmdecoupling = -114 dbmdecoupling = 34 db-29 dbm decoupling = -114 dbmdecoupling = 85 db-80 dbmdecoupling = -114 dbmdecoupling = 34 db图表 54 gsm1800/umts 天线隔离度假设天线隔离度的

52、标准为30db，各系统馈线损耗为2db，对于gsm 05.05 v.8.5.1、alcatel evoliumtm gsm 1800 bts都满足共站隔离度要求；而对于gsm 05.05 v.8.4.1，标准天线隔离度要求30db远远不能满足gsm 1800 与umts共站要求。如上表所示。5.2.2.2. gsm900/umts共站evolium gsm 900 bts 的anc模块发射信号在2ghz频段的衰耗达到65db，完全满足gsm 05.05 v.8.5.1的要求，同时也满足与umts基站共站30db隔离度的要求。5.2.3. 阻塞干扰为了分析阻塞干扰，需要对 bts/node-b接

53、收天线口的带外阻塞进行测量评估。图表 55 阻塞干扰示意图下面几个链路预算表格给出了天线隔离度与阻塞水平的关系，注意关于阻塞干扰的要求，从gsm 05.05 v8.4.1 到 v8.5.1并没有变化。link budgetvaluegsm 900 tx output power 46.0 dbmassumed antenna decoupling- 30 dbassumed feeder and connector loss0 dbumts received power ( 900 mhz)16.0 dbmspecification3gppalcatelumts blocking limit

54、-15 dbm25 dbmblocking limit fulfillednoyes图表 56 gsm900对umts的阻塞干扰link budgetvalueumts node b tx output power 43.0 dbmassumed antenna decoupling- 30 dbassumed feeder and connector loss0 dbgsm 900 received power ( 2000 mhz)13.0 dbmspecification3gppalcatelgsm 900 blocking limit 8 dbm35dbmblocking limit fulfillednoyes图表 57 umts对gsm900的阻塞干扰link budgetvaluegsm 1800 tx output power (high power) 46.7 dbmassumed antenna decoupling- 30 dbassumed feeder and connector loss0 dbumts received power ( 1800 mhz)16.7 d