TD-SCDMA无线接入网传输解决方案设计(6)

2020-02-20 13:54

的宏蜂窝站点,在解决宏蜂窝室外覆盖的同时,能够提供对普通楼宇的深度室内覆盖,其主要覆盖目标是室外移动中的用户及普通楼宇内的用户。

5.3 线覆盖解决方案

5.3.1 地铁覆盖

由于地铁覆盖的距离长,为方便设备组网,推荐采用BBU+RRU的光纤分布系统,根据不同实际工程环境考虑信源接入统一的POI系统和不接入POI系统两种方式。另外,还需考虑BBU及RRU的布置及小区划分问题。采用光纤射频拉远光纤技术可以有效地减少馈线损耗,提高有效覆盖。为实现地铁隧道的长距离连续覆盖,RRU 建议采用单通道大功率大功率单通道RRU,加上系统的多通道无线信号处理算法,可以实现覆盖距离的要求。在实际环境中可以根据覆盖面积调整使用大功率单通道RRU的数目,如:站台面积比较小,所需功率有限的情况下,站台和地铁隧道的一部分可以采用同一RRU覆盖;反之,如果站台面积比较大,或者单个RRU覆盖不够的情况下,可以考虑站台采用单独的RRU通道覆盖,隧道采用另外的RRU覆盖。

根据话务模型的分析,根据容量选择不同类型的BBU,通常地铁覆盖的基站主要在站台安装,推荐使用可以挂墙安装的大容量BBU,大大节省机房占用面积,从而有效节省运营商租用机房的投资;同时,容量可以满足地铁覆盖的要求。地铁覆盖话务密度大,与宏覆盖之间空间隔离好,可以考虑配置6载波小区大功率单通道RRU,支持6载波能力,可以实现地铁覆盖的高容量要求。地铁的话务模型随时间变化规律明显,在夜间等话务低的时刻,采用智能节电技术,有效降低设备功耗,达到节能减排绿色环保的目标。 1、高速公路覆盖高速铁路覆盖

(1)高速公路覆盖与大中城市或平原农村的覆盖有着较大区别,是典型的线状连续覆盖,故公路的覆盖多采用双向小区;在穿过城镇,旅游点的地区也综合采用三向、全向小区;在网络拓扑结构上可考虑链型连接,以节省传输链路。高速公路沿线的小区覆盖范围一般都比较大、话务量较小,高速公路的用户大都位于车内,在覆盖规划时需要考虑车体的穿透损耗,对于普通的客车,穿透损耗一般在5~8dB,终端移动速度一般在80km~120km范围内,在满足覆盖要求的情况下,要求站点尽量少,这样有利于节省投资,也便于以后维护,一般采用天线高、发射功率大的基站进行大范围覆盖,再在盲区和弯曲复杂地区增设微蜂窝,重点是解决覆盖。除此之外,其它需要考虑的因素还有:为高速移动预留恶化量;注重山体对信号的反射;时间色散的影响;最大定时提前量的影响;对隧道覆盖的考虑;对无线参数的调整等。

(2)高速铁路场景与高速公路一样,属于典型的线状覆盖场景,但他们在终端移动速度,用户分布,车体损耗等方面又有明显的区别,规划、优化时需要采取不同的策略。

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2、铁路环境与公路环境有不同的特点: (1)传播模型和信道环境

高速铁路的传播环境和信道环境与高速公路类似,车外传播环境近似农村场景。同样终端和基站之间有较大的概率存在直射径;时延扩散相对较小(山区除外),多径数目较少;智能天线的赋形增益一般较高。

(2)车体损耗

高速铁路的用户都位于高速列车内,在覆盖规划时需要考虑列车体的穿透损耗。对于普通的列车,穿透损耗一般在10~15dB。而对于高速列车,如浙赣线上高铁运行的和谐号动车组,测试表明穿透损耗约25dB。穿透损耗对于连续覆盖目标的实现形成巨大的挑战。

(3)终端移动速度较高

终端移动速度一般在150km~200km范围内,个别路段达到250km。在今后几年内,陆续会有不少路段的速度达到并超过250km/h。在此速度范围内,多普勒频移超过400Hz,基站和终端需要改进频移补偿技术来提高业务质量。

(4)用户分布

与高速公路不同,高速铁路用户集中分布在列车车型内,随着列车运行全体同步运动。用户的切换、小区重选等行为都非常集中,所以基站资源的使用呈突发性。

(5)容量一般不是无线网络规划受限因素。

以20节车厢的大容量列车为例,假设每节车厢定员100人,则总载客人数为2000人。若3G用户的渗透率为50%,则用户密度为1000 users/列车。以12.2k话音业务为例(按照0.02Erl计算),话务量仅为20Er/km。考虑多频点特性,单扇区三载波配置可以满足容量需求。

(6)铁路隧道等特殊环境

铁路隧道比公路隧道更多,通常距离也更长,需进行专门的覆盖。

5.4 点覆盖解决方案

5.4.1 部队驻地

部队驻地除了有军队通信专线外,公众通信业务的需求愈来愈大,各地移动运营商均需要承担部队驻地移动通信的保障任务,部队驻地网与校园网类似,其主要区别在于话务量较校园网较低,数据业务需求较校园网更大,TD建网过程中可根据业务需求分析,灵活得设置上下行业务时隙,有效保障非对称的数据业务需求,建网初期可采用2:4时隙结构进行规划,同时以TD-HSDPA为建网主体结构。

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5.4.2 水面及周围环境的覆盖

在我国很多城市,美丽的江河穿城而过,为繁华的城市点亮一道独特的风景。但同时,河道场景特有的无线传播特点也是其成为TD-SCDMA网络覆盖的重点和难点。江河水系覆盖区别于其它场景覆盖主要考虑水面对无线电波的镜面反射特性,无线电波沿水面的传播距离会比陆地上远得多,需防止基站越区覆盖,同时需要考虑河道走向和河道上大桥的连续覆盖。

1、对于水系/沿江的覆盖主要还是利用靠近江河两岸的城区基站对该水域进行连续覆盖,对于江边城区覆盖基站位置的选取需要根据实际河道走向和周边建筑物情况来确定,密集城区沿江基站站间距应控制在400~550m,普通城区沿江基站站间距在500~750m之间,另外,要控制天线的高度和下倾角,高度应控制在30~35m范围内,避免天线过高产生严重的越区覆盖,应保证该站址天线挂高超过周围建筑物5~10m,尽量避免小区方位角指向水域方向,如已选站址不能满足要求时,应尽量在规划半径四分之一范围内寻找新站址;对于沿江城区室外宏基站不能覆盖到的区域(如河道拐弯处)可以利用RRU拉远技术进行补盲覆盖达到网络预期的覆盖目标。

2、对于江面上桥梁的覆盖,需要考虑桥面覆盖单一,只需一个主服务小区,避免多个小区覆盖桥面,一般利用靠近桥边300米以内的基站对桥梁进行覆盖,覆盖桥面的基站高度视桥面高度确定,保证天线高度高于桥面5~10m,如果在桥边还有其他基站,要尽量控制其它基站信号,保证桥面只有一个主服务小区;对于桥体比较长的情况,可以采用在桥体上安装信源,使用定向天线沿桥覆盖。 5.4.3 风景区覆盖

对于风景区整体解决方案,要考虑容量和覆盖,容量方案需要通过仔细的规划站点和容量配置来解决,覆盖方案根据RRU发射功率合理选用,针对不同场景情况,具体整体解决方案如下:

场景A: 采用一体化室外站+RRU来解决,对于不太容易找到合适机房环境的风景站点,需选用室外一体化站来解决。采用室外站方案,可以在传统宏覆盖产品难以覆盖的地区简化网络部署,基站占地面积较小,无需专用机房,可以安装在建筑物房顶或隐蔽室外区域。一体化基站本身具有室外型设计,体积和重量都便于安装,多种传输方式可供选择, 电源、传输集成为一体的特点。

场景B:采用宏覆盖的BBU拉远RRU解决方案:在对于距离城市或县城较近的风景区,可以在非主干道上局部适当铺设光缆,可利用距离较近的宏蜂窝的容量,使用拉远模块实现覆盖。

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场景C :对于区域较小且离附近基站和天线较近的风景区,可以直接利用附近的基站定向天线,统筹规划后调整方向角和下倾角,对准风景区内直接进行覆盖。 室内覆盖解决方案

5.5特殊场景覆盖解决方案

5.5.1 超远覆盖

超远覆盖是指除密集城区、一般城区、郊区/乡镇和农村以外广阔区域的覆盖,超远覆盖的主要场景有平原、山区、沙漠、近海、湖泊、草原。这些区域人口密度低、话务量低、覆盖面积广阔。随着经济的发展,一些超远覆盖区域对移动通信有一定的需求,特别是,经济较发达的近海、湖泊、平原区域,需求更大。比如,对于近海覆盖,包括航道和捕鱼区,该区域的特点是用户密度低,容量需求小,基本是低端语音业务或定位业务,需覆盖的距离远,达几十公里,无线信号传播以视距为主。由于基站到UE之间的距离存在信号的空间传播时延,因此为确保UE的发射信号准确落入Node B的接收时隙窗口,UE在接入系统时需要提前一个时间量发送信号。这个最大允许的时间提前量将限制TD-SCDMA系统的最大覆盖半径。根据标准的帧结构,一般认为UE可提前发送的最大时间提前量就是GP的宽度75us(96chip),此时允许的最大覆盖半径为11.25km。(96/1280000*300000)/2 = 11.25km。虽然有这个限制,但通过一定的技术手段,TD-SCDMA系统的最大覆盖半径还是可以被扩展的。

采用UpPCH Shifting方案,UpPCH的检测窗长可以最大调整到1024chip,理论上最大覆盖距离可以达到105km。外场测试采用高灵敏度的接收机和8通道天线的宏基站,海面覆盖可以达到和超过50km左右。覆盖距离不能进一步扩大的主要原因在于覆盖超越海面明区限制而导致上行受限。

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总 结

维期三周的通信系统综合训练结束了,这次综合训练的题目是“TD-SCDMA无线接入网传输解决方案”,通过这次通信系统综合训练,我们拓宽了知识面,锻炼了能力,综合素质得到较大提高。综合训练的目的是在于通过理论与实际的结合,提高观察、分析和解决问题的实际工作能力,以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。每一次课程设计,都发现自己得到了许多锻炼和提高,虽然仍有许多不足,但是相信自己在之后的毕业设计包括走上工作岗位的不断磨练中,自己的设计功底也一定能不断完善的。

虽然此次综合训练由于客观因素等原因,还存在着部分问题,但本次综合训练都是在先查找资料,学懂实验有关理论原理的情况下进行配置和操作的,这样知其本质则出现问题时能冷静对待,分清是人为错误和还是机器故障,做到游刃有余,学有所得。当然,由于时间短暂,在实验中未能更加贴近实际网络配置的要求来做出相关设计和配置,还有很多这方面的知识更要加以验证和学习。在论述中不可能面面俱到,同时也由于本人的知识水平有限,文中的不足和错误在所难免,敬请老师多多指点和更正。本综合训练中老师的细心指导、认真监督,以及给我的设计提出的许多中肯意见。路漫漫其修远兮,如今我们已基本完成了大学全部教学内容,但仍觉得自己还有很多东西要学,希望自己在以后的学习生活中还得不断努力才是。

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参考文献

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