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2G/3G(GSM/WCDMA)无线 网研究浅谈
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目前，第三代移动通信的WCDMA技术已日趋成熟，全球已有不少国家部署了WCDMA网络。随着我国2008年奥运会的日趋临近，对3G的网络规划技术提出了非常紧迫的要求。由于我国的移动运营商已有庞大的2G GSM网络，如何在3G部署时，通过2G/3G的无线组网，保证2G和3G网络的合理共存，是我国移动运营商面临的主要现实问题之一。本文就2G/3G组网面临的
几个主要问题进行分析，以期为今后的无线组网建设提供帮助和参考。
一、概述
从为3G用户提供良好的业务服务能力来看，由于目前移动运营商拥有覆盖良好的GSM网络，3G网络的建设要依托2G网络，在城区应实现3G的连续覆盖，这样才能降低建网成本，提供业务的连续服务能力，而全网络的连续覆盖以2G网络为基础。因此，3G无线网络建设可以考虑以3G网络的连续覆盖为目标，依托2G网络提供语音业务的连续服务能力。
具体2G/3G无线组网可以从以下几个方面进行考虑：2G/3G共站址的可行性；2G/3G之间的相互干扰；2G/3G之间的互操作。
二、2G/3G共站址可行性
1.WCDMA与GSM900/GSM1800覆盖的差异分析
所列是WCDMA语音和CS64kbit/s业务、GSM900语音业务、GSM1800语音业务在不同环境下的覆盖范围情况。
链路预算结果，密集城区的边缘覆盖概率取79%，普通城区的边缘覆盖概率取77%，郊区的边缘覆盖概率取74%。WCDMA上行负荷取50%。WCDMA与GSM设定相同的边缘覆盖概率、穿透损耗、阴影衰落标准差、天线挂高等参数。
可以看出，在上行容量负荷为50%的情况下，WCDMA CS12.2kbit/s语音业务和CS64kbit/s业务的覆盖半径小于GSM900的覆盖半径，效果略好于GSM1800覆盖半径。
2.2G现网站点情况分析
现网的一些地区平均站距情况如下：密集市区，500~600m；一般市区，1.1~1.2km；郊区，1.8~2.0km；高速公路，2.0~2.5km；国道，1.4~1.5km。
以上数据是我国局部地区站距的整体统计平均分析结果，具有一定的代表意义。但从具体统计数据来看，数据的方差较大。因此，涉及到特定地区的具体站址问题时，得具体情况具体分析。
3.3G与2G共站分析
由于目前GSM网络站址的规划和设置目的主要是通过小区分裂来满足日益增长的GSM容量需求，站址较为密集。从表2可知，在目前2G站址设置的情况下，WCDMA在上行容量负荷为50%、保证CS64kbit/s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。
三、2G/3G组网干扰分析
在WCDMA的建设过程中，将存在较多的与现有GSM基站共站址的情况，下面重点介绍共站址建设情况下系统隔离度的要求。
WCDMA和GSM共站的干扰，主要需要考虑GSM1800基站发射对WCDMA基站接收的干扰。GSM900的频段和WCDMA的频段相差很远，正常工程中要求满足的水平隔离很容易满足GSM900和WCDMA共站的隔离度要求。同样，WCDMA基站发射对GSM1800基站接收的干扰，由于频段的间隔较大，隔离度要求并不高，正常工程的水平隔离也比较容易满足。
对于GSM1800基站发射对WCDMA基站接收的共站干扰，以WCDMA基站灵敏度下降0.1dB为基准考虑，所需要的隔离度要求表3所列。
注：此处研究的WCDMA接收频段为WCDMA核心频段(1920~1980MHz)。
对符合新版本的GSM1800基站，所需的隔离度要求较低，正常工程所需的水平隔离就能够满足要求。对只符合旧版本的GSM1800基站，所需的隔离度要求较高，需要考虑采取叠加滤波器的方式达到要求，否则WCDMA会损失一定的容量。实际工程中，也发现一些按照旧版本协议要求设计的GSM1800基站的杂散指标优于新版本协议要求，因此，在确定基站共站址隔离度要求时应以实测为准。
四、2G/3G互操作
1.网络选择及重选
3G网络投入使用后，存在3种可能的网络选择方式：优选3G网络、优选2G网络和无优先级。
从网络负荷角度看，优选3G网络可以有效分担2G网络的负荷，提高3G网络的利用效率。此外，如果空闲模式下双模终端优先驻留2G网络，当发起3G特有业务时需要发起从2G到3G小区的重定向，一方面这将增加接入过程的时延、增加处理能力的要求，而且成功率有待验证；另一方面需要2G网络进行系统升级，增加重定向的算法和信令处理，将对2G网络造成较大冲击，现网质量可能存在风险。
综合以上比较和分析，3G建设初期，3G用户应主要优先选择3G网络，并一直保持在3G网络。这种方式可以保证注册在3G的用户能够快速直接地享受到基于3G的更加丰富多彩的业务功能，避免从GSM到WCDMA不必要的切换与漫游。在3G建设初期，网络容量不是问题，引导3G用户优先选择3G网络能够有效减轻2G网络的负荷；在网络发展成熟期，仍然引导3G用户优先选择3G网络，此时如果网络容量问题显著，将考虑扩容，同时可利用基于服务和负载的切换平衡3G与2G之间的话务。
2.系统间的切换
鉴于2G系统连续覆盖和3G系统初期覆盖的客观状况，为减少对2G现网的影响，提高切换成功率，减少信令交互，建议采用如下3G/2G系统间互操作的策略。
(1)对于语音业务
可先要求支持3G到2G的切换，不要求支持2G到3G的切换。目前在2G覆盖质量良好的情况下，没有必要将正在2G系统中进行的通话通过系统间的切换转移到3G系统。
采用这种方式，2G系统不用改动，还可以避免频繁的乒乓切换，也减少了WCDMA和GSM系统间的信令交互。
如果支持电路域从2G到3G的切换，GSM MSC和GSM BSS均需要作较大的升级。对GSM BSS需要升级支持系统间切换时的测量控制、切换判决以及切换信令流程；对GSM MSC，需要升级支持相关信令消息。
具体情况为：当双模UE驻留在3G网络，处于通话状态，由3G/2G同覆盖区移向纯粹GSM覆盖区，当到达3G边界时，3G网络根据测量报告发起3G到2G的切换，边界处的2G网络应支持3G到2G的系统间切换。当双模UE驻留在2G网络，处于通话状态，由纯粹2G覆盖区进入3G/2G同覆盖区时，网络采取控制措施避免系统间切换的发生(只需2G网络不支持2G到3G的切换)，当通话结束，UE处于空闲状态的时候，通过PLMN重选或小区重选，驻留到3G网络上来。
(2)对于分组业务
由2.5G(GPRS)/3G同覆盖区移向纯粹2.5G覆盖区，当到达2.5G边界时，由3G网络或者双模UE发起小区重选，让双模UE小区重选到2.5G网络。当双模UE驻留在2.5G网络，由纯粹2.5G覆盖区移向2.5G/3G同覆盖区，当到达3G边界时，双模UE发起小区重选，驻留到3G网络上。2G协议本身也支持网络发起的小区重选，但是目前设备通常不支持这个功能。
分组业务从2.5G到3G的小区重选与IDLE模式下的小区重选流程完全一致。
组合业务的切换需要2.5G(GPRS)网络也支持组合业务。GPRS网络通过DTM(Dual Transfer Mode)技术支持“电路＋分组”组合业务，目前尚没有设备厂家的GPRS设备支持该技术。如果组合业务需要进行3G向2G的系统间切换时，可以让CS域业务切换到2G系统中，切换成功之后RNC通知SGSN释放PS业务。
五、结束语
2G/3G间的共同组网还涉及到覆盖策略、容量负荷分担、2G系统改造等诸多问题，在具体操作和实现过程中也非常复杂，仍需要进行进一步的研究和实践。
----《通信世界》
作者：丁海煜
几个主要问题进行分析，以期为今后的无线组网建设提供帮助和参考。
一、概述
从为3G用户提供良好的业务服务能力来看，由于目前移动运营商拥有覆盖良好的GSM网络，3G网络的建设要依托2G网络，在城区应实现3G的连续覆盖，这样才能降低建网成本，提供业务的连续服务能力，而全网络的连续覆盖以2G网络为基础。因此，3G无线网络建设可以考虑以3G网络的连续覆盖为目标，依托2G网络提供语音业务的连续服务能力。
具体2G/3G无线组网可以从以下几个方面进行考虑：2G/3G共站址的可行性；2G/3G之间的相互干扰；2G/3G之间的互操作。
二、2G/3G共站址可行性
1.WCDMA与GSM900/GSM1800覆盖的差异分析
所列是WCDMA语音和CS64kbit/s业务、GSM900语音业务、GSM1800语音业务在不同环境下的覆盖范围情况。
链路预算结果，密集城区的边缘覆盖概率取79%，普通城区的边缘覆盖概率取77%，郊区的边缘覆盖概率取74%。WCDMA上行负荷取50%。WCDMA与GSM设定相同的边缘覆盖概率、穿透损耗、阴影衰落标准差、天线挂高等参数。
可以看出，在上行容量负荷为50%的情况下，WCDMA CS12.2kbit/s语音业务和CS64kbit/s业务的覆盖半径小于GSM900的覆盖半径，效果略好于GSM1800覆盖半径。
2.2G现网站点情况分析
现网的一些地区平均站距情况如下：密集市区，500~600m；一般市区，1.1~1.2km；郊区，1.8~2.0km；高速公路，2.0~2.5km；国道，1.4~1.5km。
以上数据是我国局部地区站距的整体统计平均分析结果，具有一定的代表意义。但从具体统计数据来看，数据的方差较大。因此，涉及到特定地区的具体站址问题时，得具体情况具体分析。
3.3G与2G共站分析
由于目前GSM网络站址的规划和设置目的主要是通过小区分裂来满足日益增长的GSM容量需求，站址较为密集。从表2可知，在目前2G站址设置的情况下，WCDMA在上行容量负荷为50%、保证CS64kbit/s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。
三、2G/3G组网干扰分析
在WCDMA的建设过程中，将存在较多的与现有GSM基站共站址的情况，下面重点介绍共站址建设情况下系统隔离度的要求。
WCDMA和GSM共站的干扰，主要需要考虑GSM1800基站发射对WCDMA基站接收的干扰。GSM900的频段和WCDMA的频段相差很远，正常工程中要求满足的水平隔离很容易满足GSM900和WCDMA共站的隔离度要求。同样，WCDMA基站发射对GSM1800基站接收的干扰，由于频段的间隔较大，隔离度要求并不高，正常工程的水平隔离也比较容易满足。
对于GSM1800基站发射对WCDMA基站接收的共站干扰，以WCDMA基站灵敏度下降0.1dB为基准考虑，所需要的隔离度要求表3所列。
注：此处研究的WCDMA接收频段为WCDMA核心频段(1920~1980MHz)。
对符合新版本的GSM1800基站，所需的隔离度要求较低，正常工程所需的水平隔离就能够满足要求。对只符合旧版本的GSM1800基站，所需的隔离度要求较高，需要考虑采取叠加滤波器的方式达到要求，否则WCDMA会损失一定的容量。实际工程中，也发现一些按照旧版本协议要求设计的GSM1800基站的杂散指标优于新版本协议要求，因此，在确定基站共站址隔离度要求时应以实测为准。
四、2G/3G互操作
1.网络选择及重选
3G网络投入使用后，存在3种可能的网络选择方式：优选3G网络、优选2G网络和无优先级。
从网络负荷角度看，优选3G网络可以有效分担2G网络的负荷，提高3G网络的利用效率。此外，如果空闲模式下双模终端优先驻留2G网络，当发起3G特有业务时需要发起从2G到3G小区的重定向，一方面这将增加接入过程的时延、增加处理能力的要求，而且成功率有待验证；另一方面需要2G网络进行系统升级，增加重定向的算法和信令处理，将对2G网络造成较大冲击，现网质量可能存在风险。
综合以上比较和分析，3G建设初期，3G用户应主要优先选择3G网络，并一直保持在3G网络。这种方式可以保证注册在3G的用户能够快速直接地享受到基于3G的更加丰富多彩的业务功能，避免从GSM到WCDMA不必要的切换与漫游。在3G建设初期，网络容量不是问题，引导3G用户优先选择3G网络能够有效减轻2G网络的负荷；在网络发展成熟期，仍然引导3G用户优先选择3G网络，此时如果网络容量问题显著，将考虑扩容，同时可利用基于服务和负载的切换平衡3G与2G之间的话务。
2.系统间的切换
鉴于2G系统连续覆盖和3G系统初期覆盖的客观状况，为减少对2G现网的影响，提高切换成功率，减少信令交互，建议采用如下3G/2G系统间互操作的策略。
(1)对于语音业务
可先要求支持3G到2G的切换，不要求支持2G到3G的切换。目前在2G覆盖质量良好的情况下，没有必要将正在2G系统中进行的通话通过系统间的切换转移到3G系统。
采用这种方式，2G系统不用改动，还可以避免频繁的乒乓切换，也减少了WCDMA和GSM系统间的信令交互。
如果支持电路域从2G到3G的切换，GSM MSC和GSM BSS均需要作较大的升级。对GSM BSS需要升级支持系统间切换时的测量控制、切换判决以及切换信令流程；对GSM MSC，需要升级支持相关信令消息。
具体情况为：当双模UE驻留在3G网络，处于通话状态，由3G/2G同覆盖区移向纯粹GSM覆盖区，当到达3G边界时，3G网络根据测量报告发起3G到2G的切换，边界处的2G网络应支持3G到2G的系统间切换。当双模UE驻留在2G网络，处于通话状态，由纯粹2G覆盖区进入3G/2G同覆盖区时，网络采取控制措施避免系统间切换的发生(只需2G网络不支持2G到3G的切换)，当通话结束，UE处于空闲状态的时候，通过PLMN重选或小区重选，驻留到3G网络上来。
(2)对于分组业务
由2.5G(GPRS)/3G同覆盖区移向纯粹2.5G覆盖区，当到达2.5G边界时，由3G网络或者双模UE发起小区重选，让双模UE小区重选到2.5G网络。当双模UE驻留在2.5G网络，由纯粹2.5G覆盖区移向2.5G/3G同覆盖区，当到达3G边界时，双模UE发起小区重选，驻留到3G网络上。2G协议本身也支持网络发起的小区重选，但是目前设备通常不支持这个功能。
分组业务从2.5G到3G的小区重选与IDLE模式下的小区重选流程完全一致。
组合业务的切换需要2.5G(GPRS)网络也支持组合业务。GPRS网络通过DTM(Dual Transfer Mode)技术支持“电路＋分组”组合业务，目前尚没有设备厂家的GPRS设备支持该技术。如果组合业务需要进行3G向2G的系统间切换时，可以让CS域业务切换到2G系统中，切换成功之后RNC通知SGSN释放PS业务。
五、结束语
2G/3G间的共同组网还涉及到覆盖策略、容量负荷分担、2G系统改造等诸多问题，在具体操作和实现过程中也非常复杂，仍需要进行进一步的研究和实践。
----《通信世界》
作者：丁海煜
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