GSM WCDMA网络共基站建设分析.doc

摘 要 首先详细分析了 3G/2G 基站共站址的可行性；接着分析了 3G/2G 系统共站组网的各种干扰、隔离度要求，给出了工程改造的隔离间距建议；最后从机房和天面两个方面分析比较了共基站配套改造建设的各种方案关键词 GSM WCDMA 基站 共站址 1 引言2 3G/2G 基站共站址可行性分析根据 3G 试验网的测试结果，从覆盖能力来说，WCDMA 的覆盖半径小于 GSM900而大于 DCS1800目前 GSM 网络，基站站址建设相对较密3G/2G 共站址是否可行？在一定的网络规划要求下，3G 网络规划的覆盖半径能否达到现网 2G 站间距的要求？一般以 CS64K 作为基本业务进行网络规划3G 网络的覆盖半径根据链路预算、结合传播模型（采用 COST231-HATA 模型）进行分析，以密集市区的上行链路为例进行说明基本条件：满足室内覆盖、步行情况、小区平均负荷 50%、边缘覆盖概率 95%；其他各个参数（如建造物穿透损耗、基站天线增益、馈缆损耗等）参见链路预算计算表链路预算和覆盖半径的计算结果见表 1表 1 链路预算和覆盖半径的计算结果业务类型 AMR CS64K PS64K PS128K PS384KUE EIRP dBm 18 21 21 21 21UE 最大发射功率 dBm 21 21 21 21 21UE 天线增益 dBi 0 0 0 0 0人体衰耗 dB 3 0 0 0 0穿透损耗 dB 20 20 20 20 20基站天线增益 dBi 17 17 17 17 17基站馈缆损耗 dB 3 3 3 3 3基站接收灵敏度 dBm -123.3 -115.9 -119.1 -115.5 -111kT dBm/Hz -174.0 -174.0 -174.0 -174.0 -174.0扩频码片速率 Chip/s 3 840 0003 840 0003 840 0003 840 000 3 840 000热噪声功率 dBm -108.13-108.13-108.13-108.13 -108.13业务速率 bit/s 12 200 64 000 64 000 64 000 64 000处理增益 dB 25.0 17.8 17.8 14.3 10.0基站接收机噪声系数 dB 5 5 5 5 5Eb/No dB 4.8 5 1.8 1.9 2.1干扰余量 dB 3 3 3 3 3小区平均负荷 % 50% 50% 50% 50% 50%软切换增益 dB 3 3 3 3 3阴影余量 dB 11 11 11 11 11边缘覆盖率 % 95% 95% 95% 95% 95%正态分布方差 dB 10 10 10 10 10功控余量 dB 3 3 3 3 3最大允许路径损耗 dB 127.3 122.9 126.1 122.5 118.0覆盖半径 km 0.41 0.31 0.38 0.30 0.23从表 1 可以看出，CS64K 的覆盖半径小于 CS12.2K（语音业务）和 PS64K 的覆盖半径。

因此，在站间距满足 CS64K 业务连续覆盖时，CS12.2K 和 PS64K 业务也能满足连续覆盖的要求由于建设初期，WCDMA 因此可以采用 1×1×1 的三扇区站型根据链路预算，可以得到各个区域类型下 CS64K 的小区覆盖半径；可以得到站间距，见表 2表 2 CS64K 的小区覆盖半径和站间距区域类型 覆盖半径（km） 站间距（km)密集市区 0.31 0.465一般市区 0.59 0.885郊区 1.61 2.415目前，2G 站点的平均站间距见表 3表 3 2G 站点的平均站间距区域类型 平均站间距（km）密集市区 0.4~0.6一般市区 0.8~1郊区 1.5~2交通干道 1.8~2.5因此，WCDMA 在上行容量负荷为 50%、保证 CS64K 业务的连续覆盖下与 GSM 共站，2G 站址基本能够满足 3G 站址的数量和位置要求3 3G/2G 组网干扰分析主要有以下 3 种干扰机制：发射机噪声/杂散发射、接收机阻塞干扰、互调干扰根据 3GPP 规范要求，各种干扰的隔离度要求见表 4表 4 各种干扰的隔离度要求WCDMA 对 GSM/ DCS 干扰 GSM/ DCS 对 WCDMA 干扰WCDMA 与 GSM / DCS共站要求WCDMA干扰强度（dBm/100kHz）GSM /DCS隔离要求（dBm/200kHz）隔离度（dB）GSM/ DCS干扰强度（dBm/3MHz）WCDMA隔离要求（dBm/3.84MHz）隔离度（dB）杂散干扰 -98 -126 31 -83/-30* -119 37/90*发射机 -98 30 dBc 0 -83/-30* 13 0互调干扰 接收机 -98 -49 0 -83/-30* -48 0/19*阻塞干扰带内 -98 -26/-35 ** 0 -83/-30* -40 0/11*带外 27 8/0 ** 22 /30** 47.7dBm 16dBm(C W) 31.7注：*表示 GSM/DCS 产品指标的一般值/规范值；**表示 GSM/ DCS 两个频段不同的规范值现有厂商的 WCDMA 系统的最大输出功率为 46 dBm，而现网中 GSM 与 DCS 基站的发射功率一般不大于 45 dBm。

WCDMA 系统使用的天线大致分定向天线与全向天线两种GSM、DCS 系统对 UMTS 影响较小，而 UMTS 系统对 GSM、DCS 影响较严重，天线放置要考虑到最坏情况定向天线可以安装在同一层，但要求天线水平轴线夹角不小于 10；如果小于 10，与 GSM 天线距离应大于 0.034 m，与 DCS 天线距离应不小于 0.084 m这样，如果采用定向天线，则距离隔离没有问题，完全可以在同一平台使用全向天线，与 GSM 隔离应不小于 5.0 m，与 DCS 隔离应不小于 12.5 m这样的间隔距离太大，如果采用塔架则很难实现，建议将不同系统天线分层配置结合各方面因素与工程施工需要，建议安装隔离为：定向天线同层隔离 2 m，上下分层隔离 1 m若全向、定向天线混合放置，建议将全向天线置于定向天线的背面，否则应该分层放置全向天线若不同系统，则基本不能同层放置4 3G/2G 共基站建设配套改造3G/2G 共基站建设配套改造主要包括机房和天面两个方面4.1 机房4.1.1 机房自身条件4.1.2 电源系统改造方案根据 2G、3G 设备和蓄电池容量需求进行整流器模块扩容，如整流器机架不足则需新增。

当 2G 和 3G 采用不同的直流供电方式时，可考虑采用 DC/DC 电源转换器或新增电源系统当前在用的 GSM 设备有＋27V 和－48V 两种供电方式，而绝大多数厂商的 WCDMA设备只采用－48V 供电，因此需要对＋27V 的共站址基站进行电源改造目前，＋27V 的共站址基站电源改造有 4 种可选方案下面，我们从投资、工程控制、设备的长远可利用率等方面对这 4 种方案加以比较方案一：将原 GSM 主设备电源模块由＋27V 换为－48V，或者将原＋27V 主设备置换为－48V 主设备即拆除原有＋27V 电源设备，新建一套－48V 电源设备这个方案的优点是拆除掉＋27V 的开关电源系统有利于设备的长期利用率，且对机房的空间大小没有新的要求该方案的缺点是因涉及更换主设备，初期设备投资大，且改造工程施工的难度也较大；尽管在工程实施中更换下来的蓄电池组和开关电源可根据实际情况进行利旧，但需统计站内所配置电池容量、型号及使用时间等，工作量大，还存在设备的割接问题，难度大、施工周期长方案二：为 3G 设备新建一套－48V 电源设备这个方案的优点是对现网的影响最小，投资也少，两套系统各自独立，可靠性更高。

它的缺点是对机房空间的要求比较高；由于要新增蓄电池组及开关电源架，因此对租用机房的承重要求也较高方案三：在原有＋27V 基础上扩容，增加＋27V/－48V 直流－直流变换器，为新增 3G 设备供电这个方案的优点是对现有站内设备影响较小，一个站初期电源设备投资不大，工程实施起来较为方便它的缺点是今后 3G 设备扩容还得要增加直流变换器和扩容站内电源；若今后站内负荷增加，仍然有部分站会存在电源或是蓄电池组容量不够的问题，这无疑会增加后期的维护量及施工量；另外，对机房的空间大小也有一定的要求方案四：更换为一套－48V 电源设备，拆除原有+27V 电源设备，增加－48V/＋27V 直流－直流变换器为原有 2G 设备供电这个方案的优点是抛弃＋27V 的开关电源系统，更有利于设备的长期利用率它的缺点是初期投资较大，工程施工改造起来难度很大；对机房的空间大小也有一定的要求，调整起来也比较麻烦另外，目前的直流－直流变换器的效率一般在 80％左右，使用变换器无疑就是相当于增加了设备功耗，而且增加一级电源设备就相当于增加了电源的故障点，电源设备的维护量增大所以，从这个意义上来说，方案三和方案四都不是很有利。

根据上述分析，笔者对共站址的＋27V 基站电源改造建议如下：（1）如果投资额不是很高，且机房空间和承重允许的情况下建议采用方案二2）在机房空间不够且无主设备可供的情况下要靠 DC-DC 转换器来解决时，如果＋27V 的 2G 设备功耗比 3G 设备功耗大得多，建议采用方案三（＋27V 转－48V）；待以后 3G 业务量不断增加、3G 设备扩容（即 3G 设备功耗增加）后，再改为采用方案四（－48V 转＋27V）如果 2G 设备功耗比 3G 设备功耗小或者很接近的情况下，建议选择方案四（－48V 转＋27V）3）如果投资允许且厂商有货源的情况下，可以考虑采用方案一4.2 天面4.2.1 塔桅以规划的方位角、下倾角和天线挂高为基础，桅杆的空余平台或空间安装天线满足要求的只需新增安装天线的抱杆；如果现有塔桅天线安装位置不够，可尽可能通过新增、改造的方式实现对于有些天面空间比较紧张的基站，可以通过更换 CDU 或是少量采用双频极化天线实现4.2.2 馈线和走线架因此，笔者建议：馈线长度若在 50 m 以下，可采用 7/8 英寸的电缆线；馈线长度若超过 50 m，应采用 5/4 英寸的电缆线。

5 小结以上只是对 GSM/WCDMA 基站共站址建设进行分析的结果，采用哪种方案还需具体情况具体分析，不可一概而论。