《SDR组网下高铁覆盖方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SDR组网下高铁覆盖方案（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高铁覆盖规划疑难问题研究SDR组网解决方案GSM网规网优部 陈霓摘要：本文对采用BBU+RRU分布式基站实现高铁专网覆盖提出解决方案，并详细描述了高铁场景下的GSM网络规划需要关注的重点。关键字BBU+RRU 高铁 专网 多载波联合缩略词SDR：Software Defined RadioBBU：Base-Band UnitRRU：Remote Radio Unit参考文献不同场景下的无线参数设置_高速路高铁 王宇超高铁覆盖技术专题研讨 王炎1 概述高铁建设加快，列车行驶速度不断提高，高速运动引起的多普勒频移更加明显；高铁车厢密闭性加强，车体穿透损耗增加。高铁问题凸显：网络性能恶化，用户感知度
2、变差，重选、切换频繁，切换不及时。中兴通讯采用BBU+RRU分布式基站实现高铁专网覆盖，RRU近天线安装可以减少馈线损耗，有效增强对列车的覆盖；BBU+RRU方式可轻松实现多载波联合组网，有效减少小区间重选及切换次数；采用方案范文无法思考和涵盖全面，最好仔细浏览后下载使用。先进的频偏补偿算法，能够有效解决多普勒频移产生的问题，高铁覆盖一体化解决方案应运而生。2 高铁覆盖总体解决方案2.1 多普勒频移解决方案协议规定，多普勒效应下GSM900可以承受的最大径向时速为250km/h。当列车时速超过250km/h时，必须考虑对多普勒频移进行频偏补偿，否则通话质量和系统性能将明显恶化，直接影响小区重选
3、与切换等性能。ZTE的频偏补偿算法，能够解决多普勒频移补偿问题。基站根据接收到的手机信号的频偏，调整基站接收频率，抵消多普勒效应导致的上行频率偏移；同时相应对下行发信频率设置相同的偏移量，保证与手机的正常通信，有效地保证了无线链路的稳定链接，从而保证优质的通话质量。2.2 频繁的重选和切换解决方案高速移动时，小区重选及切换的频率明显加快。假设：高速列车时速为350km，约为97m/s；现网每小区覆盖铁路1.5km，平均15s将发生一次小区重选；平均每次通话时长60s，则每次通话平均要发生3次切换。如此频繁的小区重选和切换，将会降低重选和切换成功率，并且可能因为切换不及时而导致掉话。中兴通讯采用
4、BBU+RRU实现多载波联合，可以有效避免传统覆盖方案中频繁的切换与重选。多载波联合（MCUM，Multi Carrier United coMbine），也叫做多RRU共小区技术，是指不同RRU采用相同的频率及参数设置，在逻辑上设置为同一小区。在高铁覆盖中，通过将相邻的几个RRU设置为同一小区，列车穿过同一小区的不同RRU时不发生切换，只有跨小区的RRU之间才发生切换方案范文无法思考和涵盖全面，最好仔细浏览后下载使用。在实际工程中，若每小区配置4载频，最大可以配置12个RRU为同一个逻辑小区，从而将小区覆盖半径拓宽为传统方式的12倍，大幅减少了逻辑小区数量，降低了小区重选和切换次数。2.3
5、车厢内覆盖解决方案高速铁路上采用新型列车运营，如设计时速可达到250公里以上的庞巴迪列车以及CRH子弹型列车。由于新车型车体密封性强，车体穿透损耗加大，会导致车厢内部接收信号降低。如果采用现有GSM网络来覆盖，在高速列车内信号强度可能不能保证良好的通话，引起用户投诉。采用BBU+RRU组网实现高铁覆盖专网，可以将RRU近天线安装减小馈线损耗，增强车厢覆盖。BBU建议放置在车站或现有机房，RRU通过级联方式在铁路沿线铺设，可以采用抱杆安装或者沿线铁塔安装。2.4 高铁专网解决方案对高铁采用专网覆盖解决方案，即使用专用的基站或小区对铁路沿线进行覆盖，只用于列车内用户的通信，专网与大网实现重选和切换
6、上完全的隔离，只在车站、候车室等专网与大网的连接处进行重选和切换。专网小区应形成链状接力覆盖，形成铁路沿线超长小区以减少跨区切换；多个专网小区形成连续覆盖，以保证列车高速通过时的网络性能指标；考虑到高铁列车车厢的损耗和减少对大网的干扰，专网小区的部署建议不要离铁路过远。相对于混合组网，专网的优势突出： 专网与大网各自的覆盖目标明确，专网专用，对现有网络的调整较少； 专网的邻区关系简单，重选/切换控制更加简单有效；方案范文无法思考和涵盖全面，最好仔细浏览后下载使用。3 高铁场景下的网络规划3.1 容量规划以CRH列车为例，CRH的标准配置为8节车厢，额定载客人数约为600人；目前也有加长型的CR
7、H列车，一共有16节车厢，额定载客人数为1200人。这里按照加长型计算，在两辆列车交汇时单小区用户数最多，为2400人。按照移动用户渗透率65%，按平均同时通话概率2%计算，则两车交汇时实际用户数为31人，需要31个信道。在高速列车上一般发短信的用户占多数，需要考虑多配置一些SDCCH信道，4载频配置时至少保证4条SDCCH/8，并设置一部分动态SDCCH信道；数据业务PDCH信道建议配置4静+4动。建议：站台小区配置6载频；跨LAC区高铁链型小区配置6载频；其他高铁链型小区配置4载频。开启动态HR，动态SDCCH。3.2 覆盖规划高铁场景的覆盖规划需要重点考虑天线选型，以及对高铁列车损耗的考
8、虑。1. 天线选型由于高速铁路属于狭长地形场景覆盖，并且专网小区基站根据实际地理条件与铁路沿线可能有一定距离，因此根据实际情况需要选择不同的天线。 如果专网基站与铁路沿线的垂直距离较大，应该采用65度左右高增益（18dBi）宽波束天线，扩大覆盖范围，同时抑制覆盖边缘天线增益的快速下降。 如果专网基站与铁路沿线的垂直距离在100米以内，为避免越区覆盖，优先采用30度左右高增益（2022dBi）窄波束天线。 站台小区建议采用小增益八木天线或者吸顶天线，将覆盖范围仅控制在高铁站台。2. 列车损耗及车外电平要求高铁专网设计中，首先要对各列车类型作相关的穿透损耗测试，以穿透损耗最大的车种作为设计基础，来
9、确保用户在各种车型中都可以获得正常的通话电平值。测试结果如下：车型普通车厢（dB）卧铺车厢（dB）播音室中间过道（dB）综合考虑的衰减值（dB）方案范文无法思考和涵盖全面，最好仔细浏览后下载使用。车型普通车厢（dB）卧铺车厢（dB）播音室中间过道（dB）综合考虑的衰减值（dB）T型列车121612K型列车13141614庞巴迪列车2424CRH2列车1010设计建议值24T型列车121612K型列车13141614庞巴迪列车2424CRH2列车1010设计建议值24在高速铁路覆盖的设计中，以损耗最大的庞巴迪列车车型进行考虑，即设计中的列车损耗取24dB。在高速铁路的专网设计中，为了给列车用户提
10、供良好的服务质量，建议车厢内电平值要达到-85dBm以上。考虑24dB的列车损耗，即车外要求的覆盖电平为-61dBm。3. 小区半径估算根据链路预算，结合传播模型，得到单小区覆盖半径。这里的单小区应理解为一个RRU的覆盖范围。如果12个RRU组成一个逻辑小区，那么这个逻辑小区的覆盖范围应为一个RRU的12倍。同一个站点上背靠背安装两个RRU，则一个逻辑小区中有6个站点。如果BBU与最远的RRU之间距离超过10km，则应按照该逻辑小区最大覆盖范围=10km的原则，优化每个逻辑小区内级联的RRU数量；在有条件的情况下，BBU尽量安装到逻辑小区覆盖范围的中间段。3.3 交叠区计算小区重叠覆盖距离应该
11、从小区重选切换两方面进行考虑。1. 从小区重选考虑当手机测量到邻小区C2高于服务小区C2值且维持5秒钟，手机将发起小区重选，若在跨位置区处，则邻小区C2必须高于服务小区C2与CRH设置值的和且维持5秒钟，手机发起小区重选和位置更新。假设两个小区在交叠的中间点电平相当，从此点计时，最少5秒钟后触发小区重选。即逻辑小区的重叠覆盖区最少要满足10秒的火车运行时间。跨LAC区的小区重选，需要多预留2s。即对于同一LAC内的小区重选，重叠区考虑10s；对于跨LAC的小区重选，重叠区考虑12s。2. 从小区间切换考虑高铁应用快速电平下降切换算法，两次切换间隔时长设置为0。一般来说，测量报告滤波和切换判决时
12、间3s，切换执行时间2s，连续切换等待时间=0s，二次切换执行时间方案范文无法思考和涵盖全面，最好仔细浏览后下载使用。3s，因此重叠区至少应能保证8s的MS移动时间，跨BSC切换，还需要多预留12s，切换的重叠覆盖区要求为10s。3. 综合考虑综上，取小区重选和切换中较大大的重叠覆盖距离，即10s（同一LAC）或者12s（不同LAC）对应的重叠距离作为高铁专网覆盖小区间的重叠覆盖区域距离。时速km/h250300350同LAC对应的重叠覆盖区m694833972跨LAC对应的重叠覆盖区m833100011673.4 站址选择1. 站址选择原则通常情况下，在城市移动通信网络建设，铁路沿线已经建设
13、好了相当一部分的宏站，这些宏站可以有效地利用于铁路专网的建设中，我们建议的采纳原则为垂直于铁路300米之内且从基站可以目视到铁轨的基站。当在城市中铁路沿线没有现成基站可用时，需要考虑新建站来解决专网小区接续问题。同样，沿线新增的宏站与铁路垂直距离务必控制在300米之内，高度控制在20米至30米，以使小区对铁路列车的覆盖达到良好的效果。另外，考虑到铁路沿线安全问题，铁塔类型的宏站与铁路垂直距离需大于50米。2. 站点间距1）逻辑小区内RRU距离逻辑小区内RRU之间不预留重叠覆盖距离，两个RRU点之间距离=2*每个RRU在铁路上的覆盖距离D。方案范文无法思考和涵盖全面，最好仔细浏览后下载使用。单R
14、RU覆盖半径m1100RRU距离铁路距离m100RRU在铁路上距离m1095同一逻辑小区中RRU之间的距离m2190假设：单RRU覆盖半径假设为1100m。2）逻辑小区间距离两个逻辑小区间的距离=逻辑小区1边界RRU在铁路上覆盖距离D1+逻辑小区2边界RRU在铁路上覆盖距离D2 - 重叠覆盖距离Do。如果逻辑小区1和2所覆盖的无线环境相似，则D1=D2。同LAC跨LAC方案范文无法思考和涵盖全面，最好仔细浏览后下载使用。RRU在铁路上距离m10951095重叠覆盖距离m9721167逻辑小区间RRU距离m12181023假设：按照经过农村的列车时速为350km/h来计算重叠覆盖距离。3）每个逻
15、辑小区的覆盖范围逻辑小区的覆盖范围=逻辑小区内单个物理小区的覆盖距离物理小区个数-逻辑小区间的重叠覆盖距离同LAC多LAC单个RRU在铁路上距离m10951095重叠覆盖距离m9721167逻辑小区中包含的物理小区数量1212一个逻辑小区所覆盖的距离km12.16811.973若某高铁一共有300km，则一共至少需要300/12.168*6=150个站点，最多每6个站点（12个RRU）配置成1个逻辑小区，共配置25个逻辑小区，需要1502=300个RRU。实际项目中，由于高铁途径的地物环境多样，每个物理小区的覆盖半径可能有所差别；同时，由于BBU与RRU之间拉远的限制，实际组成一个逻辑小区的RRU数量可能不等，应按照实际勘察结果计算调整。3.5 LAC规划覆盖
