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應(yīng)對(duì)高速交通網(wǎng)優(yōu)挑戰(zhàn)CDMA頻率與容量?jī)?yōu)勢(shì)漸顯

2011-12-17 09:14:20中國(guó)電信股份有限公司四川分公司張?bào)K張寶張銳
通信世界 2011年28期
關(guān)鍵詞:拉遠(yuǎn)中國(guó)電信基站

中國(guó)電信股份有限公司四川分公司 | 張?bào)K 張寶 張銳

應(yīng)對(duì)高速交通網(wǎng)優(yōu)挑戰(zhàn)CDMA頻率與容量?jī)?yōu)勢(shì)漸顯

中國(guó)電信股份有限公司四川分公司 | 張?bào)K 張寶 張銳

為了改善高速交通的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,中國(guó)電信除了實(shí)施高鐵、高速專項(xiàng)測(cè)試/優(yōu)化等,還在積極探索“高鐵E網(wǎng)”、動(dòng)態(tài)軟切換、高鐵系統(tǒng)參數(shù)配置等新技術(shù)。

在即將到來(lái)的“十二五”時(shí)期,預(yù)計(jì)我國(guó)高速公路里程將超過(guò)美國(guó),“四縱四橫”的高速鐵路也將發(fā)展成熟,載著中國(guó)駛?cè)搿按蠼煌〞r(shí)代”。

如何優(yōu)化融合了2G和3G的高速交通沿線的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、提升運(yùn)營(yíng)商品牌形象,應(yīng)對(duì)高速交通沿線的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)容量、用戶體驗(yàn)這三大挑戰(zhàn),已然成為擺在運(yùn)營(yíng)商面前的重要課題。

高速環(huán)境帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題

網(wǎng)絡(luò)覆蓋的4個(gè)關(guān)鍵。一,高速行駛帶來(lái)的多普勒頻移,嚴(yán)重導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量的下降,當(dāng)列車(chē)時(shí)速為350km/h、電磁波頻率800MHz時(shí),多普勒頻移的范圍是±260Hz,發(fā)生頻移后,系統(tǒng)測(cè)算的信號(hào)接收點(diǎn),不再是實(shí)際信號(hào)的最強(qiáng)接收點(diǎn);二,沿線覆蓋范圍廣,通常一條鐵路要穿越幾個(gè)省市,這對(duì)于邊界優(yōu)化處理提出了更高的要求;三,沿線地形復(fù)雜,高速鐵路或者公路往往涉及到高山、平原、丘陵、隧道、橋梁等多種地形的覆蓋,需要采取綜合手段進(jìn)行優(yōu)化;四,穿透損耗影響大,高鐵動(dòng)車(chē)組列車(chē)具有密封性能好、車(chē)體穿透損耗高的特性,因此信號(hào)必須有足夠強(qiáng)的穿透力。

網(wǎng)絡(luò)容量顯隱憂。聚集效應(yīng)明顯,在服務(wù)區(qū)、鐵路站點(diǎn)、車(chē)廂內(nèi)往往短時(shí)間聚集大量的用戶,這對(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載是一個(gè)極大的考驗(yàn);季節(jié)性明顯,尤其是在春節(jié)等重要節(jié)假日時(shí),話務(wù)量的增長(zhǎng)數(shù)倍,只有通過(guò)緊急擴(kuò)容來(lái)滿足需求;應(yīng)急保障性強(qiáng),在發(fā)生交通事故(如7.23特大事故)或因特殊天氣等引起的堵車(chē)、車(chē)輛滯留等問(wèn)題時(shí),需要充分確保通信的安全暢通,創(chuàng)造必要及時(shí)的救援應(yīng)急條件。

用戶感知亟待提高。通信區(qū)域的頻繁重選與切換嚴(yán)重,現(xiàn)網(wǎng)基站覆蓋方式小區(qū)過(guò)多,切換關(guān)系復(fù)雜,且重疊覆蓋區(qū)域短,容易出現(xiàn)針尖效應(yīng)以及切換不及時(shí)等問(wèn)題,由此導(dǎo)致了通信過(guò)程中的掉話、掉線、接入失敗、切換失敗等問(wèn)題。

CDMA頻率與容量特性提升網(wǎng)優(yōu)水平

中國(guó)電信對(duì)于高鐵、高速公路的測(cè)試優(yōu)化工作十分重視,低發(fā)射功率綠色環(huán)保的CDMA技術(shù)相對(duì)GSM也顯現(xiàn)出一定優(yōu)勢(shì)。

在網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面,800MHz頻段CDMA其電磁波頻率越低衰減越小,具有更強(qiáng)的繞射能力,穿透能力也更強(qiáng)些。另外CDMA的關(guān)鍵技術(shù)為擴(kuò)頻技術(shù),所以它的功率譜被擴(kuò)展得很寬,功率很低,有助于防止其它信道的干擾和干擾其它信道;從容量方面,在使用相同頻率資源的情況下,CDMA理論上比模擬網(wǎng)容量大20倍,實(shí)際使用中比模擬網(wǎng)大10倍,比GSM要大約5倍。另外,CDMA成熟的功控技術(shù)在保持高質(zhì)量通話的同時(shí),可以容納更多的用戶。從客戶感知方面,CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術(shù),信號(hào)切換采用“先連接再斷開(kāi)”,這樣完全克服了硬切換容易掉話的缺點(diǎn),13kb的語(yǔ)音編碼器,保證了為客戶提供更好的通話質(zhì)量。

引入技術(shù)創(chuàng)新

基于上述技術(shù)優(yōu)勢(shì),中國(guó)電信還整合多方資源,積極研發(fā),精心組織在高鐵、高速公路的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面采用了大量的新技術(shù)新手段。中國(guó)電信還在積極探索“高鐵E網(wǎng)”、動(dòng)態(tài)軟切換、高鐵系統(tǒng)參數(shù)配置等新技術(shù),從而為繼續(xù)高鐵精品網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化積累更多成功的經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)典的案例。

光纖拉遠(yuǎn)級(jí)聯(lián)方案

光纖拉遠(yuǎn)級(jí)聯(lián)覆蓋通過(guò)集中式機(jī)房建設(shè),光纖傳輸采用菊花鏈組網(wǎng),減少了切換以及位置更新的頻次,解決切換頻繁和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用的問(wèn)題,提高了接通率,提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)升級(jí);通過(guò)小區(qū)交叉頻率復(fù)用,解決了網(wǎng)絡(luò)頻點(diǎn)緊張的問(wèn)題;利用共享載頻大容量覆蓋,提高了載頻的利用率;利用光纖拉遠(yuǎn)噪聲抑制、自動(dòng)時(shí)延調(diào)整、菊花鏈組等功能規(guī)避了傳統(tǒng)直放站的噪聲干擾問(wèn)題,有效保證了覆蓋性能且對(duì)基站上行無(wú)干擾,同時(shí)降低了投資成本;在監(jiān)控上采用撥打探針技術(shù)完善了對(duì)級(jí)聯(lián)設(shè)備的監(jiān)控。

覆蓋增強(qiáng)技術(shù)方案

當(dāng)站點(diǎn)與鐵軌沿線垂直距離較近時(shí),可選用窄波束高增益天線,如33度21dBi天線;當(dāng)站點(diǎn)與鐵路沿線的垂直距離較大時(shí)可選用65度18dBi天線;在城區(qū)站距較近條件下,天線增益建議為16dBi。天線型號(hào)的選擇還需要結(jié)合基站周邊環(huán)境。在郊區(qū)宜采用單極化雙天線,城區(qū)宜采用雙極化單天線,實(shí)現(xiàn)接收分集。若建設(shè)鐵塔站,應(yīng)考慮鐵塔安裝位置與投資,可采用雙極化單天線。還可采用高功率載頻、塔放、四天線分集接收等技術(shù)方案。

同PN拉遠(yuǎn)小區(qū)覆蓋方案

通常情況下,在城市移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,鐵路沿線已經(jīng)建設(shè)好了相當(dāng)一部分的宏站,可以在不增加更多設(shè)備的前提下,為了保證高速移動(dòng)終端的無(wú)縫切換(需要切換區(qū)的覆蓋重疊長(zhǎng)度必須滿足最低的長(zhǎng)度要求),采用同PN拉遠(yuǎn)小區(qū)方案,這樣就實(shí)現(xiàn)了帶狀覆蓋,符合高鐵實(shí)際場(chǎng)景,提升了切換性能和覆蓋效果。

BBU+RRU分布式基站覆蓋方案

BBU+RRU分布式基站覆蓋方式是分布式基站采用射頻模塊拉遠(yuǎn)技術(shù),將射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU)安裝在天線端,通過(guò)光纖連接到宏基站或獨(dú)立的基帶單元。高鐵的專網(wǎng)覆蓋屬于“線”覆蓋,且話務(wù)情況有“班次”,較為集中。因此,設(shè)立中心站點(diǎn)設(shè)置BBU,沿線通過(guò)光纖進(jìn)行RRU的分布將是高效率、低成本的解決方案。

高速交通沿線優(yōu)化案例

為了不斷提升高鐵C網(wǎng)用戶的感知,中國(guó)電信積極探索高鐵深度優(yōu)化,在某高鐵優(yōu)化的實(shí)際應(yīng)用中針對(duì)高鐵沿線中的短距離緊鄰的多個(gè)隧道中,采用小區(qū)拉遠(yuǎn)+多面天線的方式,將某一小區(qū)根據(jù)隧道的分布進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)覆蓋,同時(shí)將該小區(qū)分功分為3面天線覆蓋不同方向,既滿足了鐵路沿線對(duì)隧道的精確覆蓋要求,又照顧了周?chē)迓渲衅胀ㄓ脩舻耐ㄐ判枨?,如圖所示,正前方和正后方為短隧道方向,正右側(cè)為村落方向。通過(guò)后期測(cè)試結(jié)果分析,隧道內(nèi)掉話明顯改善,周?chē)迓涓采w指標(biāo)顯著提升。

在高速公路的優(yōu)化方面,中國(guó)電信采用扇區(qū)裂化優(yōu)化方法,最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源,在不增加更多基站建設(shè)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了沿線的精確化覆蓋;利用基站塔放+高增益天線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在山區(qū)的超遠(yuǎn)覆蓋和深度覆蓋。

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