是否合理,观察分析是否可以通过优化现有系统参数的方式来提升网络承载能力,进一步提高系统资源的利用率。当RF优化和网络参数3优化已经无法改善网络承载和用户体验的情况下,则考虑通过扩容方式解决网络容量问题。 3.2
高铁扩容评估整体流程
N目标时间小区用户数量长期预测是否考虑节假日突发用户增长节假日突发用户预测用户数是否超过扩容标准开始YY场景化扩容N无需扩容 图表 3-1 高铁扩容评估流程
3.3
高铁场景化扩容方案
FDD-LTE高铁组网方案根据高铁建设特点,涉及多种不同的组网场景。具体包括线路链状覆盖
场景, 桥梁场景,隧道场景,车站场景,分叉及多线交汇场景。在高铁扩容规划中,我们根据不同区域的组网特点,可将扩容场景分为以下三个;
1. 高铁站台区域(专网覆盖)
2. 线路区域(专网宏覆盖+链状小区合并) 3. 候车厅(室分场景)
下面就以上三种场景的扩容方案进行具体说明。 3.3.1 线路区域扩容方案(宏覆盖+链状小区合并场景) 3.3.1.1 组网现状
高铁线路区域的覆盖通常采用双通道RRU3632,以利于LTE系统实现MIMO传输。 产品版本 BTS3900 LTE V100R006C01及后续版本 收发通道 使用射频接口数 1x2T2R 2 射频接口使用方式 备注 ANT_TX/RXA和ANT_TX/RXB组单扇区 合使用 1x2T4R 4 ANT_TX/RXA和ANT_RXC、单扇区 ANT_TX/RXB和ANT_RXD在单扇区内组合使用 天线方面,高铁场景一般采用高增益窄波瓣天线进行覆盖。高增益窄波瓣天线通常可以做到增益18~21dBi,波瓣宽度约35度。华为高铁天线如下。
表格 3-1 华为高铁天线
频段 FA FA/D 型号 A19452101 AFDD4519R0 选型建议 窄波束高增益 2014年5月份开始供货 工作频率 (MHz) 1710-2170 1880-2025/2555-2655 增益Gain (dBi) 20.5 19.5/19.5/20 尺寸 (mm) 1318 x 289 x 85 1396×319×116 水平波瓣宽度 (度) 33 33 电下倾角 (度) 2-10 2-12 是否电调 电调 电调 组网方面,通常采用单抱杆双RRU背靠背方案:在每个抱杆上放置两个双通道的RRU,每个RRU与一个双极化的定向高增益天线相连,分别覆盖抱杆两侧的铁路。每个抱杆可称为一个子站,为节省站址资源,子站通过光缆连接到集中放置的BBU处。
图表 3-2 高铁组网形式
小区合并方面,线路链状区域为减少列车高速移动造成的频繁切换,通常采用多小区合并的方案,单BBU最多支持6个小区合并。 3.3.1.2 扩容方案
在以上组网条件下,高铁线路区域的扩容方案推荐载波扩容的方法。 铁路线路覆盖不推荐通过小区分裂扩容,原因主要有以下两条:
1. 线路区域,用户主要分布于列车上,是集中的,并非在覆盖区域均匀分布。小区分裂产生
的新小区在列车未进入前是没有用户的,小区分裂不能有效的起到吸收容量的作用。 2. 线路区域切换区域是经过设计的,小区边缘杆间距通常要小于非小区边缘的杆间距,大约
小300m,这主要是保障足够大的覆盖重叠区,为高速移动的用户留足切换的时间。当小区分裂时, 实际部分非小区的边缘会变形成新的小区的边缘,这时非小区边缘的杆间距过大,不符合覆盖重叠区的要求,会产生切换失败的问题。
3. 小区分裂在线路上产生了更多的切换区,会使高铁用户在列车上频繁跨越切换区,带来过
多切换,影响用户体验。
3.3.1.3 方案要点
载波扩容方案要点: 1) 频率规划:
现在高铁的频率规划原则:整体向1.8(15M)+2.1(20M)双层网演进,以1.8G带宽为主,公专异频组网,也不允许任何形式的公专同频组网。具体要求如下:
表格 3-2 高铁频率规划原则
高铁扩容高铁专网 周围公网 两载波的频率建议 1.8 1.8 2.1+1.8 备注 1.8可能不连续覆盖,需要加站。 推荐。
2) 功率规划
在高铁采用单载波覆盖时,建议1.8单载波功率最大10W/path,后台RS最大功率不超过12.2dBm,2.1G频段单载波功率最大20W/path,即后台RS最大配置功率不超过15.2dBm,原则上初始规划时应为载波扩容预留资源。
当同频段载波扩容时,扩容载波需要与原载波同覆盖,因此扩容载波要与原载波采用相同的RS功率和PA,PB配置。且双载波功率之和不能大于设备能力。
3) 邻区规划
当高铁线路通过载波扩容成为多载波小区时,邻区规划有如下几种情况:
1. 1.8G同频覆盖
2. 1.8+2.1新增载波能保证连续覆盖 3. 1.8+2.1新增载波不能保证连续覆盖 下面分别对三种情况的邻区配置进行说明: 1. 1.8G同频覆盖
? 新增载波层只需要考虑链形小区前后2个方向上各一个同层专网小区作为邻区即可,与公
网不配置邻区关系。
? 新增载波层在相同覆盖区域的两层小区网络之间互配邻区,同时为保证网络线路上不发生
不同小区之间的异频切换,建议不同小区间不配置异频邻区,详细如下图
图表 3-3 邻区规划示意
对双层网络AB两层,以B2小区为例,B2单层小区邻区配置原则同单层网路,同时B2需配置A2为异频邻区(通常A2/B2共BBU且共RRU),B2不配置临近的A1及A3邻区。
2. 1.8+2.1新增载波能保证连续覆盖
? 新增2.1G频段载波层可保证连续覆盖,链形小区前后2个方向上各与一个同层专网小区配
置邻区。
? 为均衡同覆盖的1.8+2.1G小区,同覆盖的两层小区网络之间互配邻区,保证MLB负载均衡
的应用。
? 新增2.1G载波覆盖好于原载波层1.8G,为避免1.8G小区向前后2.1G小区频繁的做基于覆盖
的异频切换,建议不配置1.8G与前后2.1G小区间的邻区关系。即A1与B2不配置邻区关系。示意图与同频组网情况相同。 3. 1.8+2.1新增载波不能保证连续覆盖
? 为均衡同覆盖的1.8G+2.1G小区,同覆盖的两层小区网络之间互配邻区,保证MLB负载均衡
的应用。
? 新增载波不能保证连续覆盖,因此新增1.8G频载波要与前后2.1G小区配置邻区关系,保证
高铁用户的切换。
4) 多载波均衡策略
考虑到载波扩容后,不同的载波层间的负载问题,建议新增载波层和原载波层间应开启MLB负载均衡。
1.8G载波扩容(2.1G)后,可采取双载波随机驻留,依靠MLB均衡两个载波间的负载。 扩容后为1.8+2.1的网络,由于1.8G能保证连续覆盖,可作为覆盖层,2.1G作为容量层,建议优先驻留在容量层2.1G载波小区。
3.3.2 高铁站台区域扩容方案(专网覆盖) 3.3.2.1 组网现状
高铁车站场景主要分为大中型车站和小型车站,一般列车在大中型车站都会停车,车站结构复杂,但站台一般在1楼,站台与候车室小区间用户变化频繁,车站覆盖小区话务量大等是大中型车站的主要特征;小型车站停车较少或停车时间短(1~3分钟),车站结构简单,站台和候车厅均在1楼。车站区域由用户人员多,组成相对复杂(包含上车乘客,下车出站乘客,站务工作人员,乘务人员等),是话务高发区,通常是最容易产生拥塞的高铁场景。
由于无论大小车站,站台区域通常与线路同层,通常采用专网覆盖,所以这里不区分大中型车站和小型车站,统一看成一种场景。 3.3.2.2 扩容方案
站台区域可用的扩容方案有三种:分别是载波扩容,小区分裂和增加站点。站台区域通常是专网覆盖,在有可用载波资源的情况下,通常首选载波扩容。载波扩容代价小,不需要增加过多的设备资源,且对现有载波网络影响最小,是理想的扩容方案。在载波扩容条件不能满足的情况下, 对于站台区域可以考虑小分裂和增加同频站点进行硬扩。扩容方案的优先级为 载波扩容->小区分裂->增加站点。站台区域的扩容流程如下:
待扩区域为站台
Y有可用载波资源N有多RRU合并N目标热点区域在小区边缘且站间距较大YY载波扩容小区分裂增加站点
图表 3-4 站台区域扩容流程
3.3.2.3 方案要点
站台区域载波扩容要点: 1) 频率规划
高铁站台载波扩容频率规划与线路区域相同,请参考线路区域频率规划原则。 2) 功率规划
高铁站台载波扩容功率规划关键点与线路区域相同,请参考线路区域功率规划原则。 3) 邻区规划
当高铁站台通过载波扩容成为多载波小区时,邻区规划原则如下: ? 1.8G载波层作为覆盖层,2.1G载波层作为容量层。
? 新载波小区需要考虑与之同覆盖的覆盖层小区配置异频邻区,作为均衡负载的作用。 ? 2.1G容量载波层与相邻的候车厅小区间不配置邻区关系,候车厅小区与站台小区的切换统
一由2.1G覆盖载波层承担。
? 多个新增载波小区之间相互配置同频邻区。
? 由于站台小区属于低速场景,新增载波小区与原覆盖层的小区间可以配置异频邻区。
图表 3-5 站台邻区规划示意