U900与U2100不同场景下 … · 小区导频功率2W。U900的RTWP值约为-97dBm、U2100...

2016/03/DTPT

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收稿日期：2016-01-22

U900与U2100不同场景下性能对比研究

关键词：U900；U2100；覆盖性能；业务性能；深度覆盖；广

覆盖

doi：10.16463/j.cnki.issn1007-3043.2016.03.009中图分类号：TN929.5

文献标识码：A

文章编号：1007-3043（2016）03-0040-06

摘要：研究了城区和农村的深度覆盖与广度覆盖的不同场景类型，依据U900与

U2100不同的特性和建网目标，选取不同场景类型对U900与U2100在各类

场景下的覆盖性能和业务性能进行了详细的对比测试与分析，总结了U900

和U2100在不同类型场景下的覆盖性能及业务性能差异，提出了在不同类型

场景下U900与U2100的建设及优化建议，为U900与U2100网络在不同场

景下的建设优化策略提供参考。

Abstract：It defines the different scenario type of depth coverage and width coverage of urban area and rural area. Based on the charac-

teristic and construction target of U900 and U2100，it conducts comprehensive comparison analysis of coverage performance

and service performance between U900 and U2100 under different scene，summarizes coverage and service performance dif-

ference. Therefore it provides suggestion and reference of 3G network construction and optimization for U900 and U2100 un-

der different type of scene.

Keywords：U900；U2100；Coverage performance；Service performance；Deepness coverage；Broadness coverage

0 前言

近年来，随着中国联通 3G业务的快速发展，城区

深度覆盖和农村广度覆盖不足问题，逐渐成为制约中

国联通用户发展的瓶颈。为了更好地完善3G网络，加

强深度和广度覆盖，提升用户数据业务体验，有必要

对U900/U2100在深度和广度场景下的覆盖及业务能

力进行研究，了解U900/U2100在不同的场景下覆盖及

业务能力的差异，为U900的引入和协同建设、优化提

供参考。

1 U900与U2100特性对比

U900是指通过Refarming，将G900频段 6 MHz的

带宽进行频谱压缩，UMTS使用 3.8 MHz，GSM系统使

用剩余2 MHz。U900频谱分配方式如图1所示。

U900与U2100相比，存在以下的特点。

a）U900相比U2100具有更好的无线传播特性。

根据无线电波的传播特性，载波频率越低，无线信号传

播得越远，这意味着运营商部署一个站点可以覆盖更

大的面积，可有效减少运营商广覆盖网络建设投资。

盛璟，叶青，李荣（中国联通网络技术研究院，北京 100048）Sheng Jing，Ye Qing，Li Rong（China Unicom Network Technology Research Institute，Beijing 100048，China）

图1 中国联通U900频谱分配示意图

1 MHz3.8 MHz1 MHz

GSM UMTS GSM

Performance Contrast of U900 andU2100 Under Different Scenario

盛璟，叶青，李荣U900与U2100不同场景下性能对比研究

无线通信Radio Communication

40

邮电设计技术/2016/03

b）U900相比U2100具有更好的信号传播性。低

频率的信号绕射能力更强，在穿透建筑物墙壁时可以

减少损耗，这样U900网络可以更好地用于室内覆盖，

从而提升室内业务服务质量，增强用户的业务体验。

c）U900相比U2100具有较多的干扰。由于目前

中国联通G900无法全部退网，故U900在组网中受到

G900的干扰相对较大。

d）U900相比U2100具有较小的频谱带宽。中国

联通G900网络目前还承载大量用户，需至少2 MHz的带宽保留G900网络，导致U900至多只有3.8 MHz带宽

可以利用，没有进一步扩容的空间。

2 U900与U2100的不同场景划分

由于U900的特性及其建网目的主要为加强3G网

络的城区深度覆盖和农村广度覆盖能力，因此，研究

U900与U2100在不同场景下性能对比，主要选择城区

深度覆盖场景和农村广覆盖2类场景进行对比研究。

2.1 城区深度场景划分

城区深度场景主要为住宅区和未建室分的大型商

办楼宇等。因此，可将城区深度场景划分为以下4类。

a）新式千户型住宅场景：该场景主要为大型新式

住宅小区，建筑物多为中高层框架式结构。小区面积

较大，建筑物之间遮挡较严重。

b）新式百户型住宅场景：该场景主要为中小型新

式住宅小区，建筑物多为多层或高层混合、框架式结

构。小区面积中等，建筑物之间有遮挡。

c）老式百户型住宅场景：该场景主要为老式住宅

小区，建筑物多为6层及6层以下砖混结构。小区面积

较小，但住宅密度相对较大。

d）商办楼宇场景：该场景主要为办公写字楼、商

场等场所。建筑物多为框架式结构，楼宇面积相对较

大，有较大开间和径深，内部有电梯、楼梯等。

2.2 农村广覆盖场景划分

由于农村广覆盖区域涉及范围大，各个区域的地

形地貌、海拔高度、经纬度等都有较大不同，无法系统

地划分不同类型的场景。从网络建设优化的角度，广

覆盖网络的站高是一项重要参数，因此，结合现网中不

同的站高类型，提出按站高划分农村广覆盖场景类别

依据。

a）30 m左右站高场景：该场景内基站高度相对场

景内住宅地面高度为26~35 m。

b）40 m左右站高场景：该场景内基站高度相对场


c）50 m左右站高场景：该场景内基站高度相对场


3 U900与U2100城区深度场景下性能对比

3.1 新式千户型住宅场景

某市恒福家园居民区为新式千户型住宅场景，楼

宇主要为多层和小高层混合。基站站高约为 55 m，

U900与U2100共站，导频功率2 W。U900与U2100的RTWP值约为-105 dBm。选取距离基站91、144、180 、

220及260 m楼宇，分别进行 ftp、语音及空闲态业务测

试，测试结果见表1、图2和图3。从测试结果看，恒福家园小区U900室内RSCP平均

表1 新式千户型场景U900/U2100室内外场强对比表

图2 新式千户型场景1层U900/U2100业务性能对比

频段

U900U2100U900U2100U900U2100U900U2100U900U2100

与基站距离/m91

144

179

220

260

室外RSCP/dBm-70.82-71.91-62.23-67.62-75.69-84.24-86.22-93.43-97.20

脱网

室内RSCP/dBm-78.60-85.17-71.10-82.44-96.03

-109.68-109.18-115.67-115.23

U2100U90

091 m

U2100U90

0144 m U21

00U900

179 m U2100U90

0220 m U21

00U900

260 m

0

RSCP均值FTP上传平均速率FTP下载平均速率

脱网

脱网

脱网

1 0002 0003 0004 000

速率

/（kbit/

s） -20-40-60-80-100-120

0

RSCP

/dBm

图3 新式千户型场景高层U900/U2100业务性能对比


脱网

U2100U90

091 m U21

00U900

144 m U2100U90

0179 m

U2100U90

0220 m U21

00U900

260 m

01 0002 0003 0004 000

速率

/（kbit/

s） 5 000 -20-40-60-80-100-120

0

RSCP

/dBm



41

2016/03/DTPT

值为-88.73 dBm，U2100室内RSCP平均值为-98.27 dBm，

U900相比U2100平均场强高9.51 dB。覆盖性能上，由于站高相对楼宇较高，高楼层整体

覆盖性能比低楼层好。1层U900有效覆盖达到220 m左右、U2100有效覆盖达到180 m左右，高层U900有效

覆盖超过260 m、U2100有效覆盖超过220 m。整体上，

U900深度覆盖场景有效覆盖比U2100要多覆盖1栋楼

宇。

业务性能上，低楼层在 144 m以内（2栋住宅）时，

U900与U2100的业务性能表现相近，超过 220 m时，

U900仍可以进行低速率业务，U2100已脱网；高楼层

在 180 m 以内（3 栋住宅）时，U900 的业务性能相比

U2100 稍差；超过 180 m 时，U900 的业务性能相比

U2100明显较好；超过220 m时，U900仍可以满足低速

率业务需求，U2100已脱网。

3.2 新式百户型住宅场景

某市毓秀园居民区为新式百户型住宅场景，住宅楼

主要为小高层。基站站高约25 m，小区导频功率2 W。

U900与U2100的RTWP值约为-105 dBm。分别选取距

离基站210、270及390 m楼宇，进行 ftp、语音及 Idle业务

测试，测试结果见表2、图4和图5。

从测试结果看，毓秀园小区U900室内RSCP平均

值为-80.47 dBm，U2100室内RSCP平均值为-89.15 dBm，

U900相比U2100平均场强高8.68 dB。覆盖性能上，由于站高相对楼宇较低，低楼层整体

覆盖性能比高楼层好。1层U900有效覆盖达到390 m左右、U2100有效覆盖达到 330 m左右（U900比U2100多覆盖1栋楼宇）；高楼层U900有效覆盖达到390 m左

右，U2100有效覆盖约为 210 m（U900比U2100多覆盖

3栋楼宇）；整体上，U900深度覆盖场景有效覆盖比

U2100要多覆盖1~3栋楼宇。

业务性能上，低楼层在210 m以内（1栋楼宇）时，U900与U2100的业务性能表现相近，大于210 m时，U900的业

务性能表现比U2100较好；高楼层U900相比U2100的业

务性能均较好，U900在站楼间距达390 m时，仍可满足

低速率业务需求，而U2100在站楼间距为270 m时已脱

网，无法有效开展业务。

3.3 老式百户型住宅场景

某城市南门外居民区为老式百户型住宅场景，场景

楼宇主要为多层砖混结构建筑物。基站站高约为30 m，

小区导频功率2W。U900的RTWP值约为-97 dBm、U2100的RTWP值约为-104 dBm。分别选取距离基站120、150、

190及230 m楼宇，进行 ftp、语音及Idle业务测试，测试结

果见表3、图6和图7。

从测试结果看，南门外小区U900室内RSCP平均值

为-76.57 dBm，U2100室内RSCP平均值为-90.59 dBm，

U900相比U2100平均场强高14.06 dB。

表2 新式百户型场景U900/U2100室内外场强对比表

图4 新式百户型场景1层U900/U2100业务性能对比

图5 新式百户型场景高层U900/U2100业务性能对比

频段

U900U2100U900U2100U900U2100U900U2100

与基站距离/m210

270

330

390

室外RSCP/dBm-54.08-62.75-72.31-84.81-74.60-88.82-90.72

脱网

室内RSCP/dBm-61.91-66.27-87.74-99.25-91.75

-101.92-104.13

U2100U900210 m


U2100U900270 m

U2100U900330 m

U2100U900390 m

01 0002 0003 0004 000

速率

/（kbit/

s） 5 0006 000

-20-40-60-80-100-120

0

RSCP

/dBm

脱网


U2100U900210 m

U2100U900270 m

U2100U900330 m

U2100U900390 m

脱网

脱网

脱网

-20-40-60-80-100-120

0

RSCP

/dBm

01 0002 0003 0004 000

速率

/（kbit/

s） 5 000

表3 老式百户型场景U900/U2100室内外场强对比表

频段

U900U2100U900U2100U900U2100U900U2100


150

190

230

室外RSCP/dBm-67.82-77.41-67.79-83.55-66.17-84.32-69.20-87.25

室内RSCP/dBm-77.30-84.73-75.05-93.26-74.31-87.89-79.49-96.49



42


覆盖性能上，由于站高与楼高差距较小，楼层较

低，场景内楼宇 1层与顶层覆盖效果无较大差别。同

时，区域面积较小，在服务小区主瓣方向上 U900与

U2100均能对楼宇进行有效覆盖，在超过3栋楼宇后，

U900的深度覆盖优势比较明显。由于受限于测试场

景，无法进行更深楼宇测试。从U900的RSCP信号衰

减情况看，U900深度覆盖上至少仍可以有效覆盖3栋或以上楼宇。整体上，U900 深度场景有效覆盖比

U2100要多覆盖3栋或3栋以上楼宇。

业务性能上，该场景U900和U2100均能满足4栋楼宇深度上业务需求，在1~3栋楼宇的覆盖范围内，两

者业务表现差别较小。在超过 230 m时（深度覆盖达

第 4栋楼宇），U900的业务性能逐渐表现比U2100好，

且U2100的业务性能下降明显，U900仍然保持相对较

稳定的业务性能。

3.4 商办楼宇场景

某市凌钢办公楼，共4层，单层约60 m×55 m左右，整

个楼宇面积12 000 m2以上。站楼间距约为434 m，基站

高45 m（基站因地理位置较低，相对该办公楼高差不大），

小区导频功率2 W。U900的RTWP值约为-103 dBm、

U2100的RTWP值约为-106 dBm。选取楼宇1层和4层，

进行 ftp、语音及Idle业务测试，测试结果见表4、图8和图

9。从测试结果看，凌钢办公楼U900室内RSCP平均值

为-60.6 dBm，U2100室内RSCP平均值为-70.64 dBm，

U900相比U2100平均场强高10.02 dB。

覆盖性能上，U900与U2100均可以对办公楼内进

行有效覆盖，U900整个楼宇内覆盖强度较好，U2100在电梯内脱网，其他地方均达到基本覆盖要求。

业务性能上，该场景无论 1层还是 4层，U900和

U2100均满足小流量数据业务需求，但U900的业务性

能与U2100相比具有较大优势。U900在电梯内可进

行语音通话，U2100在电梯内脱网。

4 U900与U2100在农村广覆盖场景性能对比

4.1 30 m左右站高场景

某农村小城子站站高约30 m，基站小区导频功率

为 2 W。U900与 U2100的 RTWP均为-104 dBm。选

取距离基站1 000、1 500、2 000及2 400 m的农村住宅，

进行 ftp、语音及 Idle业务测试，测试结果见表 5和图

10。从测试结果看，小城子站U900室内RSCP平均值

为-90.95 dBm，U2100室内RSCP平均值为-104.01 dBm，U900相比U2100平均场强高13.07 dB。

覆盖性能上，居民楼内U900的有效覆盖距离约为

2 400 m，U2100有效覆盖距离约为 1 500 m，U900比

U2100的室内有效覆盖距离远900 m。

业务性能上，在30 m站高情况下，在1 000 m以内

U900与U2100相差较多；超过1 500 m时，U900的业务

性能开始比U2100好，距离越远，U900的优势体现越

明显。在超过 2 400 m的距离时，室内U900仍可进行

表4 商办楼宇U900/U2100室内外场强对比表

图8 商办楼宇（距基站434 m）1层U900/U2100业务性能对比

图9 商办楼宇（距基站434 m）高层U900/U2100业务性能对比

频段

U900U2100


室外RSCP/dBm-53.53-59.73

室内RSCP/dBm-60.66-70.64

U2100U900RSCP均值FTP上传平均速率FTP下载平均速率

-20-40-60-80-100

0

RSCP

/dBm

01 0002 0003 0004 000

速率

/（kbit/

s） 5 000

01 0002 0003 0004 000

速率

/（kbit/

s） 5 000 -20-40-60-80-100

0

RSCP

/dBm

U2100U900RSCP均值FTP上传平均速率FTP下载平均速率

图6 老式百户型场景1层U900/U2100业务性能对比

图7 老式百户型场景高层U900/U2100业务性能对比

U2100U900120 m

U2100U900150 m

U2100U900190 m

U2100U900230 m


01 0002 0003 0004 000

速率

/（kbit/

s） 5 000 -20-40-60-80-100-120

0

RSCP

/dBm


U2100U900120 m

U2100U900150 m

U2100U900190 m

U2100U900230 m

01 0002 0003 0004 000

速率

/（kbit/

s） 5 000-20-40-60-80-100-120

0

RSCP

/dBm



43

2016/03/DTPT

数据业务，但用户体验已较差。


某农村大杖子站站高约40 m，基站小区导频功率

2 W，U900的RTWP约为-101 dBm，U2100的RTWP约

为-105 dBm。分别选取距离基站 1 000、1 500、2 000及2 400 m农村住宅，进行 ftp、语音及 Idle业务测试，测

试结果见表6和图11。

从测试结果看，大杖子站U900室内RSCP平均值

为-87.76 dBm，U2100室内RSCP平均值为-105.26 dBm，U900相比U2100平均场强好17.7 dB。

覆盖性能上，U900室内有效覆盖距离超过2 500 m，

U2100室内有效覆盖约1 500 m。在2 500 m的距离时，

U900室内覆盖强度仍较好，U2100在1 500 m的距离时，

室内RSCP平均值已接近-108 dBm，覆盖性能已经非常

差。U900比U2100的室内有效覆盖距离远1 000 m以上。

业务性能上，该场景在站楼间距为 1 000 m以内

时，U900相比U2100的业务性能较差，在站楼间距超

过 1 000 m 的距离，U900 的业务性能逐渐表现比

U2100好，在达到2 500 m时，U900仍可正常业务。在

1 500 m的距离上U2100的 ftp上传/下载业务速率极

低，已无法满足小流量业务应用需求。


某农村八里堡站站高约50 m，基站小区导频功率

2 W，U900与U2100的RTWP约为-105 dBm。分别选

取距离基站1 000、1 450、1 950、2 200、2 800及3 000 m农村住宅，进行 ftp、语音及 Idle业务测试，测试结果见

表7和图12。

从测试结果看，八里堡站U900室内RSCP平均值为-81.88 dBm，U2100室内RSCP平均值为-103.40 dBm，U900相比U2100平均场强高21.52 dB。

覆盖性能上，U900室内有效覆盖距离约2 800 m，

U2100室内有效覆盖距离约 1 950 m。在超过 1 000 m站楼间距时，U900 的室内覆盖性能均比 U2100 好，

U2100在站楼间距达 1 500 m时，室内覆盖性能已较

表6 40 m站高场景U900/U2100室内外场强对比表

图11 40 m站高场景U900/U2100业务性能对比

频段

U900U2100U900U2100U900U2100U900U2100

与基站距离/m1 000

1 500

2 000

2 400

室外RSCP/dBm-72.59-84.59-86.39

-102.19-83.76

-102.63-86.74

-106.97

室内RSCP/dBm-76.49-89.83-90.87-108.1-90.67

-110.50-93.02

-112.61


U2100U9001 000 m

U2100U9001 500 m

U2100U9002 000 m

U2100U9002 400 m

-20-40-60-80-100-120

0

RSCP

/dBm

-14001000200030004000

速率

/（kbit/

s） 5000

脱网



U2100U9001 000 m

脱网

脱网

U2100U9001 500 m

U2100U9002 000 m

U2100U9002 400 m

-20-40-60-80-100-120

0RS

CP/dB

m

01 0002 0003 0004 000

速率

/（kbit/

s）


频段

U900U2100U900U2100U900U2100U900U2100U900U2100U900U2100


1 450

1 950

2 200

2 800

3 000

室外RSCP/dBm-70.27-86.47-75.56-96.60-78.76-96.91-86.83

脱网

-102.31脱网

-97.80脱网

室内RSCP/dBm-75.13-94.63-83.63

-107.91-86.88

-107.65-98.06

-107.57

脱网


频段

U900U2100U900U2100U900U2100U900U2100


1 500

2 000

2 400

室外RSCP/dBm-83.28-88.80-88.96

-102.95-94.60

脱网

-104.47脱网

室内RSCP/dBm-88.91-97.87-92.98

-110.15-98.72

-110.55



44


弱，在2 200 m站楼间距时，U900室内覆盖性能开始变

得较差。整体上看，U900比U2100的有效室内覆盖距

离远750~1 350 m。

业务性能上，在站楼间距1 000 m以内时，U900与U2100的室内业务性能相近；在站楼间距超过1 000 m时，U900的室内业务性能逐渐比U2100好；在站楼间

距超过1 450 m时，U900的室内业务性能相比U2100，已有较大的优势；在站楼间距达 2 200 m时，U2100已无法进行室内业务测试。U900在站楼间距为 2 800~3 000 m时，仍可进行数据业务，但已无法满足小流量

数据业务需求。

5 总结及建议

通过对城区及农村不同场景下的U900与U2100覆盖性能及业务性能的对比分析研究，可初步得出以

下结论和建议。

a）城区深度场景室内深度有效覆盖性能，U900比U2100平均场强要高9~14 dB。

b）城区深度场景中，新式住宅场景室内深度有效

覆盖距离U900比U2100多1~2栋楼宇；老式住宅场景

室内深度有效覆盖距离U900比U2100多3栋及3栋以

上楼宇。

c）城区深度场景中，在覆盖场景的第1~2栋楼宇，

U900室内业务性能相比U2100稍差，超过 2栋及 2栋

以上的楼宇，U900室内业务性能相比U2100好。

d）农村广覆盖场景，室内有效覆盖性能U900比

U2100平均场强要高13~21 dB。e）农村广覆盖不同站高场景下，U900的室内有效

覆盖距离比U2100远750~1 300 m。

f）农村广覆盖场景，站高对覆盖距离有一定影

响，但影响程度不大。通过测试结果可以看出，40 m左右的站高相对较好。

g）农村广覆盖场景，在站楼间距 1 000 m以内的

距离上，U900室内业务性能相比U2100稍差，在超过

1 000 m的距离上，U900室内业务性能逐渐比U2100好。

综上，在城区深度场景下，U900比U2100的覆盖

性能好，业务性能稍差，在不考虑用户容量的前提下，

U900可作为城区深度场景下的补充覆盖建设手段。

在农村广覆盖场景下，U900比U2100的覆盖性能表现

优势明显，可考虑在不影响GSM网络用户的前提下，

优先采用 U900 进行覆盖，建议广覆盖站高 40 m 左

右。当然，由于影响网络规划优化的因素很多，如投

资、干扰、用户数量、业务应用等等，因此，涉及到具体

问题还需结合多方面因素统一考虑。

参考文献：

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作者简介：

盛璟,毕业于东北大学，工程师，学士，主要从事无线网络优化与质量分析工作；叶青，毕

业于北京交通大学，工程师，硕士，主要从事无线网络优化与质量分析工作；李荣,毕业

于北京邮电大学，工程师，硕士，主要从事无线网络优化与质量分析工作。



U2100U900

1 000 m U2100U900

1 450 m U2100U900

1 950 m U2100U900

2 200 m U2100U900

2 800 m U2100U900

3 000 m

脱网

脱网01000200030004000

速率

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s） 50006000 -20-40-60-80-100-120

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RSCP

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U900与U2100不同场景下 … · 小区导频功率2W。U900的RTWP值约为-97dBm、U2100...

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