雷鳴+林善亮+劉永芳

【摘 要】

高鐵WCDMA多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)組網(wǎng)雖然能夠減少小區(qū)切換，但是由于多普勒效應(yīng)，UE會(huì)收到兩個(gè)不同頻率的共小區(qū)信號(hào)，解調(diào)功能受到嚴(yán)重的影響，從而導(dǎo)致掉話，同時(shí)吞吐率急劇下降，這種現(xiàn)象在某些非高通芯片的WCDMA手機(jī)中特別明顯。基于此，重點(diǎn)對(duì)多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的原理以及出現(xiàn)的掉話問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了解決方式建議。

【關(guān)鍵詞】

WCDMA 多RRU級(jí)聯(lián) 正負(fù)頻偏

1 高鐵多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)組網(wǎng)出現(xiàn)的

問(wèn)題

目前高鐵移動(dòng)通信主要采用專網(wǎng)組網(wǎng)，主流廠家的WCDMA Node B主設(shè)備一般能支持多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的組網(wǎng)方式，即兩個(gè)RRU共小區(qū)以減少切換。但若在高速鐵路上采用該組網(wǎng)方式，列車快速移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移和多徑衰落。當(dāng)UE收到兩個(gè)不同的頻率（正負(fù)頻偏達(dá)到500Hz），且這兩個(gè)頻率分別屬于共小區(qū)的兩個(gè)RRU時(shí)，某些非高通芯片的UE解調(diào)功能將受到嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致掉話，同時(shí)吞吐率急劇下降。如圖1所示：

經(jīng)分析，當(dāng)列車運(yùn)行速度為250km/h時(shí)，WCDMA系統(tǒng)產(chǎn)生的最大頻偏達(dá)到了近500Hz，WCDMA基站采用相干解調(diào)的檢測(cè)方式，接收端的本地解調(diào)載波必須與接收信號(hào)的載波同頻同相，載波頻率的抖動(dòng)對(duì)接收機(jī)的解調(diào)性能無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生影響。

2 多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的原理

共小區(qū)的每個(gè)RRU采用獨(dú)立解調(diào)的方式，利用基帶合并技術(shù)把多個(gè)RRU接收到的天線信號(hào)合并到1個(gè)小區(qū)，此時(shí)對(duì)RNC來(lái)說(shuō)看到的是1個(gè)小區(qū)，但下行一路信號(hào)復(fù)制到多個(gè)RRU同時(shí)輸出。從切換性能看，不同RRU覆蓋區(qū)的切換在Node B內(nèi)部完成，無(wú)需RNC參與，相對(duì)于非多RRU共小區(qū)方式來(lái)說(shuō)，小區(qū)數(shù)目減少?gòu)亩鴾p少了小區(qū)間切換次數(shù)。從覆蓋靈活性上看，多個(gè)RRU的覆蓋區(qū)可以靈活組合成線狀覆蓋區(qū)，能用較少的小區(qū)數(shù)目滿足交通線路的覆蓋需求。每個(gè)RRU有單獨(dú)的天線覆蓋不同扇區(qū)，多個(gè)RRU屬于一個(gè)小區(qū)，具有相同的擾碼。由于使用了基帶合并技術(shù)，多RRU的信號(hào)合并不會(huì)引入信號(hào)底噪抬升，不影響上行接收靈敏度。

上行數(shù)據(jù)如圖2所示。

每個(gè)RRU上的上行數(shù)據(jù)通過(guò)接口Interface FPGA分別送到基帶處理單元“UL BB Processing”進(jìn)行獨(dú)立解調(diào)，解調(diào)過(guò)程最后一個(gè)環(huán)節(jié)就是在基帶處理單元中采用RAKE方式進(jìn)行多路數(shù)據(jù)的合并，合并之后的數(shù)據(jù)可被后續(xù)過(guò)程進(jìn)行譯碼。合并后的數(shù)據(jù)在后續(xù)過(guò)程和單RRU小區(qū)處理方式無(wú)區(qū)別。

下行數(shù)據(jù)如圖3所示。

下行基帶（DL BB）仍然只輸出1個(gè)小區(qū)信號(hào)，但接口FPGA會(huì)把一路信號(hào)復(fù)制成多份發(fā)送到這個(gè)小區(qū)的下行數(shù)據(jù)所指定的每個(gè)RRU上。

3 多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)掉話分析

當(dāng)終端出現(xiàn)在如圖4所示的兩個(gè)共小區(qū)的RRU之間時(shí)，會(huì)出現(xiàn)所謂的“正負(fù)頻偏”問(wèn)題。

下行方向上，UE遠(yuǎn)離一個(gè)RRU時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)-fd的頻偏，相對(duì)另一個(gè)RRU會(huì)產(chǎn)生+fd的頻偏，兩個(gè)共小區(qū)的RRU的信號(hào)對(duì)終端來(lái)說(shuō)形成一正一負(fù)兩種頻偏，并且由于擾碼相同，終端可能會(huì)將兩個(gè)RRU的信號(hào)視為同一信號(hào)的不同徑合在一起進(jìn)行糾偏。當(dāng)終端移動(dòng)到兩個(gè)RRU的中間點(diǎn)附近，兩個(gè)RRU的下行信號(hào)強(qiáng)度足夠接近時(shí)，終端對(duì)下行信號(hào)的糾偏結(jié)果會(huì)接近于0，這樣對(duì)任何一個(gè)RRU的下行信號(hào)來(lái)說(shuō)，終端糾偏結(jié)果都是有誤差的。當(dāng)速度足夠高，這個(gè)誤差足夠大時(shí)，有可能導(dǎo)致掉話。

在上行方向，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)上也是將共小區(qū)的兩個(gè)RRU收到的上行信號(hào)視為兩條徑加以合并，然后進(jìn)行糾偏。類似對(duì)下行方向的分析，當(dāng)徑能量足夠接近時(shí)，上行方向上的糾偏結(jié)果會(huì)接近0，對(duì)于真實(shí)頻偏為一正一負(fù)的兩條徑來(lái)說(shuō)，存在較大誤差，可能導(dǎo)致解調(diào)性能的下降。

為了對(duì)抗高速情形下的多普勒效應(yīng)，主流廠家基站接收機(jī)采用AFC，即自動(dòng)頻率控制進(jìn)行頻率糾偏。但是像這種級(jí)聯(lián)問(wèn)題引起的頻偏，對(duì)某些非高通芯片的終端效果不明顯。

4 多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)解

決方式建議

獨(dú)立解調(diào)多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)組網(wǎng)方案在高速場(chǎng)景有著重要的應(yīng)用價(jià)值，能夠減少小區(qū)切換并相應(yīng)地改善切換相關(guān)的掉話現(xiàn)象和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率掉底現(xiàn)象。但在獲得性能增益的同時(shí)，也增加了擁塞的風(fēng)險(xiǎn)和多普勒頻移相關(guān)的掉話風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)上文的分析，當(dāng)列車運(yùn)行速度超過(guò)250km/h時(shí)，考慮某些非高通芯片的手機(jī)掉話及吞吐率急劇下降問(wèn)題，建議解決方式如下：

（1）采用雙RRU背靠背共小區(qū)組網(wǎng)：即雙RRU（0.5+0.5）共小區(qū)方案，RRU分別覆蓋兩個(gè)方向，避免出現(xiàn)“正負(fù)頻偏”現(xiàn)象，提高切換成功率。如圖5所示。

（2）采用單RRU功分覆蓋：在站間距較?。ū热缋矛F(xiàn)網(wǎng)站址，受地形和站址獲取限制），覆蓋可以滿足的情況下，根據(jù)情況適當(dāng)采用單RRU功分方式，也可以避免出現(xiàn)“正負(fù)頻偏”現(xiàn)象。如圖6所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文首先介紹了高鐵多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)情況下，某些非高通芯片的WCDMA手機(jī)終端出現(xiàn)掉話、吞吐率下降的問(wèn)題；然后對(duì)多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的原理及出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析；最后提出了問(wèn)題的解決建議，希望對(duì)將來(lái)的高鐵組網(wǎng)具有參考借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] Harri Holma， Antti Toskala. WCDMA技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)：第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線接入[M]. 3版. 陳澤強(qiáng)，周華，付景興，等譯. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2005.

[2] 蘇華鴻. 高鐵移動(dòng)通信的特殊性討論[J]. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù)， 2010（6）： 1-4.

[3] 蘇華鴻. 移動(dòng)通信多普勒頻移與高鐵覆蓋技術(shù)[J]. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù)， 2009（12）： 1-4.

[4] 中國(guó)聯(lián)通集團(tuán)公司. WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃[Z]. 2012.

[5] 華為技術(shù)有限公司. UMTS性能R14高速覆蓋性能解決方案[Z]. 2012.

作者簡(jiǎn)介

雷鳴：工程師，學(xué)士畢業(yè)于湖南大學(xué)，現(xiàn)任中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司長(zhǎng)沙市分公司網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部副總經(jīng)理，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及優(yōu)化的管理工作。

林善亮：工程師，學(xué)士畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，現(xiàn)任職于北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司，從事WCDMA網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

劉永芳：學(xué)士畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)通信工程專業(yè)，現(xiàn)任職于北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司，負(fù)責(zé)湖南GSM/WCDMA的傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

【摘 要】

高鐵WCDMA多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)組網(wǎng)雖然能夠減少小區(qū)切換，但是由于多普勒效應(yīng)，UE會(huì)收到兩個(gè)不同頻率的共小區(qū)信號(hào)，解調(diào)功能受到嚴(yán)重的影響，從而導(dǎo)致掉話，同時(shí)吞吐率急劇下降，這種現(xiàn)象在某些非高通芯片的WCDMA手機(jī)中特別明顯?；诖?，重點(diǎn)對(duì)多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的原理以及出現(xiàn)的掉話問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了解決方式建議。

【關(guān)鍵詞】

WCDMA 多RRU級(jí)聯(lián) 正負(fù)頻偏

1 高鐵多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)組網(wǎng)出現(xiàn)的

問(wèn)題

目前高鐵移動(dòng)通信主要采用專網(wǎng)組網(wǎng)，主流廠家的WCDMA Node B主設(shè)備一般能支持多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的組網(wǎng)方式，即兩個(gè)RRU共小區(qū)以減少切換。但若在高速鐵路上采用該組網(wǎng)方式，列車快速移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移和多徑衰落。當(dāng)UE收到兩個(gè)不同的頻率（正負(fù)頻偏達(dá)到500Hz），且這兩個(gè)頻率分別屬于共小區(qū)的兩個(gè)RRU時(shí)，某些非高通芯片的UE解調(diào)功能將受到嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致掉話，同時(shí)吞吐率急劇下降。如圖1所示：

經(jīng)分析，當(dāng)列車運(yùn)行速度為250km/h時(shí)，WCDMA系統(tǒng)產(chǎn)生的最大頻偏達(dá)到了近500Hz，WCDMA基站采用相干解調(diào)的檢測(cè)方式，接收端的本地解調(diào)載波必須與接收信號(hào)的載波同頻同相，載波頻率的抖動(dòng)對(duì)接收機(jī)的解調(diào)性能無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生影響。

2 多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的原理

共小區(qū)的每個(gè)RRU采用獨(dú)立解調(diào)的方式，利用基帶合并技術(shù)把多個(gè)RRU接收到的天線信號(hào)合并到1個(gè)小區(qū)，此時(shí)對(duì)RNC來(lái)說(shuō)看到的是1個(gè)小區(qū)，但下行一路信號(hào)復(fù)制到多個(gè)RRU同時(shí)輸出。從切換性能看，不同RRU覆蓋區(qū)的切換在Node B內(nèi)部完成，無(wú)需RNC參與，相對(duì)于非多RRU共小區(qū)方式來(lái)說(shuō)，小區(qū)數(shù)目減少?gòu)亩鴾p少了小區(qū)間切換次數(shù)。從覆蓋靈活性上看，多個(gè)RRU的覆蓋區(qū)可以靈活組合成線狀覆蓋區(qū)，能用較少的小區(qū)數(shù)目滿足交通線路的覆蓋需求。每個(gè)RRU有單獨(dú)的天線覆蓋不同扇區(qū)，多個(gè)RRU屬于一個(gè)小區(qū)，具有相同的擾碼。由于使用了基帶合并技術(shù)，多RRU的信號(hào)合并不會(huì)引入信號(hào)底噪抬升，不影響上行接收靈敏度。

上行數(shù)據(jù)如圖2所示。

每個(gè)RRU上的上行數(shù)據(jù)通過(guò)接口Interface FPGA分別送到基帶處理單元“UL BB Processing”進(jìn)行獨(dú)立解調(diào)，解調(diào)過(guò)程最后一個(gè)環(huán)節(jié)就是在基帶處理單元中采用RAKE方式進(jìn)行多路數(shù)據(jù)的合并，合并之后的數(shù)據(jù)可被后續(xù)過(guò)程進(jìn)行譯碼。合并后的數(shù)據(jù)在后續(xù)過(guò)程和單RRU小區(qū)處理方式無(wú)區(qū)別。

下行數(shù)據(jù)如圖3所示。

下行基帶（DL BB）仍然只輸出1個(gè)小區(qū)信號(hào)，但接口FPGA會(huì)把一路信號(hào)復(fù)制成多份發(fā)送到這個(gè)小區(qū)的下行數(shù)據(jù)所指定的每個(gè)RRU上。

3 多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)掉話分析

當(dāng)終端出現(xiàn)在如圖4所示的兩個(gè)共小區(qū)的RRU之間時(shí)，會(huì)出現(xiàn)所謂的“正負(fù)頻偏”問(wèn)題。

下行方向上，UE遠(yuǎn)離一個(gè)RRU時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)-fd的頻偏，相對(duì)另一個(gè)RRU會(huì)產(chǎn)生+fd的頻偏，兩個(gè)共小區(qū)的RRU的信號(hào)對(duì)終端來(lái)說(shuō)形成一正一負(fù)兩種頻偏，并且由于擾碼相同，終端可能會(huì)將兩個(gè)RRU的信號(hào)視為同一信號(hào)的不同徑合在一起進(jìn)行糾偏。當(dāng)終端移動(dòng)到兩個(gè)RRU的中間點(diǎn)附近，兩個(gè)RRU的下行信號(hào)強(qiáng)度足夠接近時(shí)，終端對(duì)下行信號(hào)的糾偏結(jié)果會(huì)接近于0，這樣對(duì)任何一個(gè)RRU的下行信號(hào)來(lái)說(shuō)，終端糾偏結(jié)果都是有誤差的。當(dāng)速度足夠高，這個(gè)誤差足夠大時(shí)，有可能導(dǎo)致掉話。

在上行方向，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)上也是將共小區(qū)的兩個(gè)RRU收到的上行信號(hào)視為兩條徑加以合并，然后進(jìn)行糾偏。類似對(duì)下行方向的分析，當(dāng)徑能量足夠接近時(shí)，上行方向上的糾偏結(jié)果會(huì)接近0，對(duì)于真實(shí)頻偏為一正一負(fù)的兩條徑來(lái)說(shuō)，存在較大誤差，可能導(dǎo)致解調(diào)性能的下降。

為了對(duì)抗高速情形下的多普勒效應(yīng)，主流廠家基站接收機(jī)采用AFC，即自動(dòng)頻率控制進(jìn)行頻率糾偏。但是像這種級(jí)聯(lián)問(wèn)題引起的頻偏，對(duì)某些非高通芯片的終端效果不明顯。

4 多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)解

決方式建議

獨(dú)立解調(diào)多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)組網(wǎng)方案在高速場(chǎng)景有著重要的應(yīng)用價(jià)值，能夠減少小區(qū)切換并相應(yīng)地改善切換相關(guān)的掉話現(xiàn)象和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率掉底現(xiàn)象。但在獲得性能增益的同時(shí)，也增加了擁塞的風(fēng)險(xiǎn)和多普勒頻移相關(guān)的掉話風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)上文的分析，當(dāng)列車運(yùn)行速度超過(guò)250km/h時(shí)，考慮某些非高通芯片的手機(jī)掉話及吞吐率急劇下降問(wèn)題，建議解決方式如下：

（1）采用雙RRU背靠背共小區(qū)組網(wǎng)：即雙RRU（0.5+0.5）共小區(qū)方案，RRU分別覆蓋兩個(gè)方向，避免出現(xiàn)“正負(fù)頻偏”現(xiàn)象，提高切換成功率。如圖5所示。

（2）采用單RRU功分覆蓋：在站間距較小（比如利用現(xiàn)網(wǎng)站址，受地形和站址獲取限制），覆蓋可以滿足的情況下，根據(jù)情況適當(dāng)采用單RRU功分方式，也可以避免出現(xiàn)“正負(fù)頻偏”現(xiàn)象。如圖6所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文首先介紹了高鐵多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)情況下，某些非高通芯片的WCDMA手機(jī)終端出現(xiàn)掉話、吞吐率下降的問(wèn)題；然后對(duì)多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的原理及出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析；最后提出了問(wèn)題的解決建議，希望對(duì)將來(lái)的高鐵組網(wǎng)具有參考借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] Harri Holma， Antti Toskala. WCDMA技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)：第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線接入[M]. 3版. 陳澤強(qiáng)，周華，付景興，等譯. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2005.

[2] 蘇華鴻. 高鐵移動(dòng)通信的特殊性討論[J]. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù)， 2010（6）： 1-4.

[3] 蘇華鴻. 移動(dòng)通信多普勒頻移與高鐵覆蓋技術(shù)[J]. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù)， 2009（12）： 1-4.

[4] 中國(guó)聯(lián)通集團(tuán)公司. WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃[Z]. 2012.

[5] 華為技術(shù)有限公司. UMTS性能R14高速覆蓋性能解決方案[Z]. 2012.

作者簡(jiǎn)介

雷鳴：工程師，學(xué)士畢業(yè)于湖南大學(xué)，現(xiàn)任中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司長(zhǎng)沙市分公司網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部副總經(jīng)理，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及優(yōu)化的管理工作。

林善亮：工程師，學(xué)士畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，現(xiàn)任職于北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司，從事WCDMA網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

劉永芳：學(xué)士畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)通信工程專業(yè)，現(xiàn)任職于北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司，負(fù)責(zé)湖南GSM/WCDMA的傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

【摘 要】

高鐵WCDMA多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)組網(wǎng)雖然能夠減少小區(qū)切換，但是由于多普勒效應(yīng)，UE會(huì)收到兩個(gè)不同頻率的共小區(qū)信號(hào)，解調(diào)功能受到嚴(yán)重的影響，從而導(dǎo)致掉話，同時(shí)吞吐率急劇下降，這種現(xiàn)象在某些非高通芯片的WCDMA手機(jī)中特別明顯?；诖?，重點(diǎn)對(duì)多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的原理以及出現(xiàn)的掉話問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了解決方式建議。

【關(guān)鍵詞】

WCDMA 多RRU級(jí)聯(lián) 正負(fù)頻偏

1 高鐵多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)組網(wǎng)出現(xiàn)的

問(wèn)題

目前高鐵移動(dòng)通信主要采用專網(wǎng)組網(wǎng)，主流廠家的WCDMA Node B主設(shè)備一般能支持多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的組網(wǎng)方式，即兩個(gè)RRU共小區(qū)以減少切換。但若在高速鐵路上采用該組網(wǎng)方式，列車快速移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移和多徑衰落。當(dāng)UE收到兩個(gè)不同的頻率（正負(fù)頻偏達(dá)到500Hz），且這兩個(gè)頻率分別屬于共小區(qū)的兩個(gè)RRU時(shí)，某些非高通芯片的UE解調(diào)功能將受到嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致掉話，同時(shí)吞吐率急劇下降。如圖1所示：

經(jīng)分析，當(dāng)列車運(yùn)行速度為250km/h時(shí)，WCDMA系統(tǒng)產(chǎn)生的最大頻偏達(dá)到了近500Hz，WCDMA基站采用相干解調(diào)的檢測(cè)方式，接收端的本地解調(diào)載波必須與接收信號(hào)的載波同頻同相，載波頻率的抖動(dòng)對(duì)接收機(jī)的解調(diào)性能無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生影響。

2 多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的原理

共小區(qū)的每個(gè)RRU采用獨(dú)立解調(diào)的方式，利用基帶合并技術(shù)把多個(gè)RRU接收到的天線信號(hào)合并到1個(gè)小區(qū)，此時(shí)對(duì)RNC來(lái)說(shuō)看到的是1個(gè)小區(qū)，但下行一路信號(hào)復(fù)制到多個(gè)RRU同時(shí)輸出。從切換性能看，不同RRU覆蓋區(qū)的切換在Node B內(nèi)部完成，無(wú)需RNC參與，相對(duì)于非多RRU共小區(qū)方式來(lái)說(shuō)，小區(qū)數(shù)目減少?gòu)亩鴾p少了小區(qū)間切換次數(shù)。從覆蓋靈活性上看，多個(gè)RRU的覆蓋區(qū)可以靈活組合成線狀覆蓋區(qū)，能用較少的小區(qū)數(shù)目滿足交通線路的覆蓋需求。每個(gè)RRU有單獨(dú)的天線覆蓋不同扇區(qū)，多個(gè)RRU屬于一個(gè)小區(qū)，具有相同的擾碼。由于使用了基帶合并技術(shù)，多RRU的信號(hào)合并不會(huì)引入信號(hào)底噪抬升，不影響上行接收靈敏度。

上行數(shù)據(jù)如圖2所示。

每個(gè)RRU上的上行數(shù)據(jù)通過(guò)接口Interface FPGA分別送到基帶處理單元“UL BB Processing”進(jìn)行獨(dú)立解調(diào)，解調(diào)過(guò)程最后一個(gè)環(huán)節(jié)就是在基帶處理單元中采用RAKE方式進(jìn)行多路數(shù)據(jù)的合并，合并之后的數(shù)據(jù)可被后續(xù)過(guò)程進(jìn)行譯碼。合并后的數(shù)據(jù)在后續(xù)過(guò)程和單RRU小區(qū)處理方式無(wú)區(qū)別。

下行數(shù)據(jù)如圖3所示。

下行基帶（DL BB）仍然只輸出1個(gè)小區(qū)信號(hào)，但接口FPGA會(huì)把一路信號(hào)復(fù)制成多份發(fā)送到這個(gè)小區(qū)的下行數(shù)據(jù)所指定的每個(gè)RRU上。

3 多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)掉話分析

當(dāng)終端出現(xiàn)在如圖4所示的兩個(gè)共小區(qū)的RRU之間時(shí)，會(huì)出現(xiàn)所謂的“正負(fù)頻偏”問(wèn)題。

下行方向上，UE遠(yuǎn)離一個(gè)RRU時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)-fd的頻偏，相對(duì)另一個(gè)RRU會(huì)產(chǎn)生+fd的頻偏，兩個(gè)共小區(qū)的RRU的信號(hào)對(duì)終端來(lái)說(shuō)形成一正一負(fù)兩種頻偏，并且由于擾碼相同，終端可能會(huì)將兩個(gè)RRU的信號(hào)視為同一信號(hào)的不同徑合在一起進(jìn)行糾偏。當(dāng)終端移動(dòng)到兩個(gè)RRU的中間點(diǎn)附近，兩個(gè)RRU的下行信號(hào)強(qiáng)度足夠接近時(shí)，終端對(duì)下行信號(hào)的糾偏結(jié)果會(huì)接近于0，這樣對(duì)任何一個(gè)RRU的下行信號(hào)來(lái)說(shuō)，終端糾偏結(jié)果都是有誤差的。當(dāng)速度足夠高，這個(gè)誤差足夠大時(shí)，有可能導(dǎo)致掉話。

在上行方向，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)上也是將共小區(qū)的兩個(gè)RRU收到的上行信號(hào)視為兩條徑加以合并，然后進(jìn)行糾偏。類似對(duì)下行方向的分析，當(dāng)徑能量足夠接近時(shí)，上行方向上的糾偏結(jié)果會(huì)接近0，對(duì)于真實(shí)頻偏為一正一負(fù)的兩條徑來(lái)說(shuō)，存在較大誤差，可能導(dǎo)致解調(diào)性能的下降。

為了對(duì)抗高速情形下的多普勒效應(yīng)，主流廠家基站接收機(jī)采用AFC，即自動(dòng)頻率控制進(jìn)行頻率糾偏。但是像這種級(jí)聯(lián)問(wèn)題引起的頻偏，對(duì)某些非高通芯片的終端效果不明顯。

4 多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)解

決方式建議

獨(dú)立解調(diào)多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)組網(wǎng)方案在高速場(chǎng)景有著重要的應(yīng)用價(jià)值，能夠減少小區(qū)切換并相應(yīng)地改善切換相關(guān)的掉話現(xiàn)象和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率掉底現(xiàn)象。但在獲得性能增益的同時(shí)，也增加了擁塞的風(fēng)險(xiǎn)和多普勒頻移相關(guān)的掉話風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)上文的分析，當(dāng)列車運(yùn)行速度超過(guò)250km/h時(shí)，考慮某些非高通芯片的手機(jī)掉話及吞吐率急劇下降問(wèn)題，建議解決方式如下：

（1）采用雙RRU背靠背共小區(qū)組網(wǎng)：即雙RRU（0.5+0.5）共小區(qū)方案，RRU分別覆蓋兩個(gè)方向，避免出現(xiàn)“正負(fù)頻偏”現(xiàn)象，提高切換成功率。如圖5所示。

（2）采用單RRU功分覆蓋：在站間距較小（比如利用現(xiàn)網(wǎng)站址，受地形和站址獲取限制），覆蓋可以滿足的情況下，根據(jù)情況適當(dāng)采用單RRU功分方式，也可以避免出現(xiàn)“正負(fù)頻偏”現(xiàn)象。如圖6所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文首先介紹了高鐵多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)情況下，某些非高通芯片的WCDMA手機(jī)終端出現(xiàn)掉話、吞吐率下降的問(wèn)題；然后對(duì)多RRU級(jí)聯(lián)共小區(qū)的原理及出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析；最后提出了問(wèn)題的解決建議，希望對(duì)將來(lái)的高鐵組網(wǎng)具有參考借鑒作用。

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[5] 華為技術(shù)有限公司. UMTS性能R14高速覆蓋性能解決方案[Z]. 2012.

作者簡(jiǎn)介

雷鳴：工程師，學(xué)士畢業(yè)于湖南大學(xué)，現(xiàn)任中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司長(zhǎng)沙市分公司網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部副總經(jīng)理，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及優(yōu)化的管理工作。

林善亮：工程師，學(xué)士畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，現(xiàn)任職于北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司，從事WCDMA網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

劉永芳：學(xué)士畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)通信工程專業(yè)，現(xiàn)任職于北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司，負(fù)責(zé)湖南GSM/WCDMA的傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。