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文档简介

1、td-scdma典型场景覆盖解决方案目录1综述12典型场景需求分析13无线覆盖解决方案建议23.1无线立体化覆盖解决方案建议23.2宏蜂窝面覆盖解决方案建议43.2.1密集城区覆盖43.2.2一般城区覆盖63.3线覆盖解决方案73.3.1地铁覆盖73.3.2隧道覆盖123.3.3高架、立交桥143.3.4高速公路覆盖163.3.5高速铁路覆盖173.3.6航道覆盖203.4点覆盖解决方案203.4.1住宅小区覆盖203.4.2校园网覆盖283.4.3部队驻地283.4.4水面及周围环境的覆盖283.4.5风景区覆盖303.4.6室内覆盖解决方案建议323.5特殊场景覆盖解决方案363.5.1超

2、远覆盖363.5.2应急通信401 综述在环境复杂、场景多样的情况下提供具有针对性的综合解决方案,同时保证优质的网络覆盖,是td-scdma网络建设中必须面对和解决的问题,也是中国移动浙江公司在面对更加严峻的竞争形式下,保持持续领先地位的关键。本文通过对一些典型无线覆盖场景的需求分析,对各种无线覆盖解决方案进行详细地探讨,以期能为即将进行的td-scdma无线网络建设提供一些有益的帮助和建议。本文在编制过程中,得到大唐、中兴、华为等通信公司的大力协助,在此表示一一感谢。2 典型场景需求分析目前,由于移动运营商之间竞争的日趋激烈以及用户对覆盖的期望、业务要求不断提升,对大片区域进行语音业务的广覆

3、盖已经远远无法满足用户的要求。用户希望他们的移动终端除了在任何地方都可以使用外,还要求支持高速率的数据业务。因此,3g无线网络在建设初期就对覆盖目标和业务需求提出了很高的要求。 由于td-scdma是工作在2ghz的频段,根据无线传播模型,在一定的范围内,频率越高,损耗越大,3g频段的覆盖能力明显低于2g频段。3g系统提供不同速率的多业务,如amr12.2k的语音业务、cs64k的可视电话业务、不同速率的ps384k业务,不同速率的业务覆盖范围不一样。在td-scdma系统中,由于采用了动态信道分配(dca)、智能天线和联合检测等关键技术,其系统的干扰控制能力较强,自干扰非常轻,小区呼吸效应不

4、明显,各种业务的覆盖半径变化不大,覆盖和容量可以单独规划。在td-scdma网络规划初期,根据采集到的一些话务模型,综合考虑网络质量、容量和覆盖的需求,一般建议以cs64k业务进行全网连续覆盖的规划,在密集城区等业务热点区域采用td-hsdpa网络主题架构来进行组网规划。无线覆盖的典型场景一般包括常规宏覆盖,常规室内覆盖和各种特色场景覆盖,例如高话务、风景区、高速铁路/公路、超远覆盖、应急通信、地铁覆盖、大型场馆、大型小区等区域的覆盖。常规宏覆盖包括密集城区、一般城区等,该场景具有楼宇分布较密集、高大,楼层相对较高并且楼宇分布不规则或成片分布,穿透损耗很大的特点。用户分布密集,业务量大,中低速

5、度的移动用户特点,数据业务分布比例较高。在宏覆盖中,还存在一些如高速铁路,应急通信等特殊的覆盖场景,需要采用特殊的解决方案来满足应用需求。常规室内覆盖一般采用室内分布系统满足覆盖和网络服务质量,室内分布式系统由信号源和室内覆盖系统组成。信号源的种类有:微蜂窝、微微蜂窝、射频拉远、直放站和宏基站等。室内覆盖系统有分布式天线覆盖系统和泄漏电缆覆盖系统。室内覆盖还包括地铁覆盖、住宅小区、大型场馆等一些特殊场景的覆盖。3 无线覆盖解决方案建议无线覆盖解决方案的选择主要取决于话务分布、话务量、数据业务速率、地形地貌情况以及配套设施等条件。3g网络的总体建设一般思路是考虑现有2g网络的站址,尽可能提高2/

6、3共站率,低成本、快速建网,从而尽可能降低未来网络的扩容成本和维护成本。通常采用以宏蜂窝为主的覆盖,同时考虑商务区、写字楼、车站等热点区域的室内覆盖。3.1 无线立体化覆盖解决方案建议随着td商用化步伐的加快,如何创建td-scdma精品网络已成为运营商关注的重点。中国移动浙江公司对3g有明确目标:建网初期,在3g覆盖区域内就应该尽量形成无缝连续覆盖。无线传播环境复杂多变,根据不同的无线环境,中国移动浙江公司早在2g建设阶段提出了全场景无线立体化覆盖解决方案,3g将延续该思路进行密集城区、繁华商业区等等覆盖。该方案在实际网络规划中可以分为:宏蜂窝、街道站、微蜂窝、微微蜂窝、室内分布等小区类型。

7、对于所有的无线通信系统,宏蜂窝的规划是最基本的规划,但是对于一些特殊场景,宏蜂窝规划不能满足无线覆盖需求时,只有通过微蜂窝或微微蜂窝的设计和精细规划才能提升网络指标性能,保证网络通信质量。对于复杂的无线环境,除了常规室外宏蜂窝覆盖的精心规划之外,还要充分考虑一些特殊场景的微蜂窝覆盖,如街道拐角覆盖、热点或者盲点覆盖、超密集步行街的覆盖等。针对td多通道的技术特点,结合分层组网覆盖的思路,采用光纤拉远型基站产品灵活部署的优点,将一般覆盖、特殊覆盖统筹规划,提出全场景无线立体化覆盖解决方案,在可以不增加小区数量的情况下满足特殊场景的覆盖需求。 (1)街道拐角 拐角效应是终端在移动过程中,由于移动环

8、境的改变而造成掉话或服务失败的其中一种情况。在td-scdma系统中引入了空间的资源,从而使得系统对空间位置更为敏感。这对系统适应空间环境变化的能力提出了更高的要求。通过合理地配置小区,考虑智能天线的特点,进行适当的规划和优化可以有效得避免拐角效应。(2)热点覆盖热点地区同时具备宏蜂窝覆盖信号和微蜂窝补热信号,根据热点区域、盲点大小和容量需求,可以灵活考虑4/2/1天线及美化天线、小型天线、伪装天线覆盖。(3)繁华步行街覆盖繁华步行街话务量大,两边高楼林立,信号沿街道有比较强的波导效应,覆盖目标主要是步行街上的行人,在覆盖规划时,可以将步行街做为一个独立的覆盖对象单独规划。td立体化覆盖示意图

9、3.2 宏蜂窝面覆盖解决方案建议3.2.1 密集城区覆盖3.2.1.1 场景描述密集市区是td-scdma网络建网初期需要重点覆盖的区域。大中城市密集市区的典型特征是高楼林立,大多数建筑物高度在30米(10层)以上,区域内有较多二十层以上的高层建筑物,高、中、低层建筑相间其中;部分建筑物庞大,有些建筑物还有一层或多层地下商业设施或停车场;地形较为平坦,道路比较宽。同时,又夹杂着低层建筑,和窄街道。在这些区域,运营商的高端客户较多,对3g业务需求量较高,尤其是数据业务需求量大,因此容量需求较高,并且随着3g业务的开展,其后期扩容要求也较高。密集城区覆盖场景3.2.1.2 覆盖思路密集市区基站的规

10、划设置应结合城市的地形地貌环境、建筑物特征,合理进行基站布局,站点选择尽量满足蜂窝网络拓扑结构,天线挂高一般选择在8层(28米)左右楼顶。小区覆盖半径应在反向链路预算基础上,结合所在区域的电波传播模式调校的结果,再考虑不同地形地貌下建筑物的穿透损耗进行估算。一般来说,超高密集市区、话务热点地区站间距在500米内,高密集市区、商业区站间距在500600米左右。在站型选择上除了通过普通的宏蜂窝基站进行广度覆盖外,还要根据特定的环境灵活选择多种类型基站,如采用单扇区、两扇区、室内覆盖站等进行立体化建设,进行深度覆盖。td立体化建设针对密集城区内大厦林立,高低不一的情况,室外覆盖可以采用分层组网方式。

11、分层组网时,在外层使用宏蜂窝进行大面积的覆盖;微蜂窝小面积连续覆盖叠加在宏蜂窝里,构成多层网的上层。微蜂窝和宏蜂窝在系统配置上为不同的小区。3.2.1.3 设备、天线选择要求、天线的布放要求密集市区的组网方案中常规基站建议采用大容量的bbu设备,配合多通道的rru室外设备,采用基带光纤拉远的方式实现室外宏基站覆盖,bbu保留一定的资源余量,rru尽可能采用多载频rru,以满足以后密集市区不断增长的话务或数据需求。多通道rru应能够支持多种智能天线,包括4+4双极化智能天线、8阵元智能天线和6阵元智能天线,详细机械指标见下表:机械指标普通8阵元天线6阵元天线44双极化长宽厚(mm)1350650

12、70135050670135032080重量(kg)1713 10最大迎风面积(m2)0.870.690.4244双极化智能天线和8阵元智能天线相比, 其尺寸和重量是8阵元天线的1/2,基本与现网使用的gsm天线相当。4+4双极化智能天线为基站站址的快速获取、赢得广大居民的认可提供了有效的保障,能够满足快速建网的需求。密集城区由于环境复杂,干扰较大,话务量较高,因此干扰控制显得异常重要。基站应该进行分扇区覆盖,推荐采用线性阵智能天线进行三扇区覆盖。天线水平波瓣角度为65度。增益不能太高,在1216dbi之间。另外,密集城区中建筑物落差较大,天线垂直波瓣角度应该稍微大些,在710度。市区站点天线

13、选型时最好选择带68度电子下倾、下副瓣零点填充和上副瓣抑制的天线。天面安装方式可采用女儿墙抱杆、楼顶增高架、拉线塔、单管塔、落地塔等多种安装方式;天线高度的选择往往以周围建筑物高度为基础,高于周围平均建筑物高度5米左右即可。密集市区天线挂高一般选择为8层(28米)左右楼顶。在站址选择时需要尽量保证基站的连续、均匀分布,相邻基站天线高度也不要相差太大。3.2.1.4 注意事项根据试验网建设经验,在实施密集市区的覆盖解决方案时,机房站址资源是各个运营商激烈争夺的资源,新建站点的成本会大幅增长,现有2g机房剩余空间并不是很充裕,站址资源获取日益困难;另外,随着城市居民环保意识的增强,对于无线通信设备

14、的架设抵制情绪很大,因此对于采用智能天线这种大型天线的td-scdma系统来讲就更难获得市民的认同了。因此我们在规划设计时首先需要考虑解决站址资源紧张、天面建设困难、后期容量扩容等问题,在某些场合可以考虑美化天线,甚至非智能天线的应用,同时做好bbu资源、rru资源、传输资源等后备储备。3.2.2 一般城区覆盖3.2.1.1 场景描述一般城区与密集城区的差别主要在建筑物的密度上。一般城区的建筑可较明显地区分为建筑群区(块),建筑物平均高度低于40m,平均密度为8-35%。区域内通常以居民楼为主,有零星商场、店铺等以及高层建筑;多层建筑一般为密集的居民住宅区,楼间距很窄。业务以电路域业务为主,存

15、在一定的中低速无线数据需求,用户话务量较高。3.2.1.2 覆盖思路对于一般市区,初期建设以扇区化宏蜂窝基站覆盖为主,根据容量和覆盖的要求选择不同的基站配置,网络建设初期一般采用s3/3/3的配置方式。天线高度一般为3035米左右,基站站间距一般可取为700800米左右,另外,可通过rru拉远的方式替代传统的微蜂窝基站对盲点区域进行补充覆盖。3.2.1.3 设备、天线选择要求、天线的布放要求rru根据覆盖的需要分别选择不同通道数的rru,所有的rru都连接到机房的bbu上,可以实现集中维护、基带共享。相比高密度城区而言,中低密度城区话务量,环境落差都稍微少些。基站也要分扇区,水平波瓣角度65度

16、。垂直波瓣角度应该选择较小的,这样可以加大增益,增加覆盖的范围。比如水平波瓣为7度,增益为10dbi。一般城区的站间距相对较大,宜选用固定电子下倾26度、水平波瓣角65度的天线,同时配合机械下倾完成覆盖范围的控制。为避免干扰,天线最好具备上旁瓣抑制功能。具体可以配合rru采用8天线或者双极化天线作为主力扇区天线的宏蜂窝站点,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。3.2.1.4 注意事项由于一般城区的大部分成片居民楼无法进行室内分布系统的建设,需要通过室外信号覆盖,所以在进行该类区域的覆盖规划设计时需要适当提高穿透损耗余

17、量和阴影衰落余量。3.3 线覆盖解决方案3.3.1 地铁覆盖3.3.1.1 覆盖需求分析从网络覆盖的角度来说,地铁覆盖需要实现地铁站厅和地铁隧道的连续覆盖。整个地铁覆盖范围是一个狭长的地带。信号传输到车厢里的用户需要经过车体的较高损耗。由于地铁覆盖的长度一般很长,因此采用线径很粗的馈缆,从而减少馈线损耗,保证信源的覆盖范围。但粗线径的馈缆成本较高,施工难度大,为减少分布系统的投资,方便维护管理,一般地铁运营公司都采用多个运营商的多套系统共分布系统的方法。这就是一般在地铁系统中广泛应用的poi系统(point of interface)。由于地铁车厢里的用户同时移动,所以在小区交界处,多个用户会

18、同时发生切换。地铁隧道与外接环境隔离,干扰主要来自小区内部和前后邻区的干扰,相比较宏覆盖而言,干扰较小。地铁里的人口密度十分大,在设计网络覆盖系统时,一定要考虑业务容量需求。地铁里的人流量随时间变化十分明显,在上下班高峰期间人流量达到顶峰,这段时间也是话务高峰时期,网络容量设备必须按照高峰时段设计。l 地铁一般都是狭长的隧道,在加上车体较大的损耗,如何保证长距离的无缝的覆盖且又能抵抗车体的高损耗,对rru输出功率提出了很高要求;l 为节省网络建设成本,如何保证2g频段的td信号合理地接入现有poi系统是在设计方案中重点需要考虑的因素;l 如何保证多个用户同时切换的切换成功率,提高用户感知度也是

19、非常重要;l 如何解决高峰时期高话务需求,同时又能降低运营成本也是运营商非常关心的问题。3.3.1.2 解决方案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。采用了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

20、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

21、术,有效降低设备功耗,达到节能减排绿色环保的目标。接入原有poi系统td-scdma技术采用了tdd技术,上下行工作在相同的频率,td系统在接入poi系统时,一般只需要接入下行poi系统就可以了。td rru只需接入下行poi系统在站台的通讯机房,我们需要增加bbu、rru信源,信源统一接入poi系统。站台rru一般同时覆盖站台和上下行隧道。典型的组网方法如下:rru同时覆盖站台和上下行隧道对于距离比较短的隧道,通过链路计算,如果单个大功率单通道rru的覆盖能力能够达到隧道距离的一半,那么td系统的接入将十分方便,只需在站台引入td信源即可,隧道内的泄漏电缆和分布系统无需改造,组网图如下:较短

22、隧道的td覆盖 由于地铁一般都存在双向两个隧道,为保证网络覆盖质量,避免车厢之间的移动产生的相互影响,一般每个隧道都采用了独立的馈线分布系统,所以地铁中一般存在两个馈线分布系统,分别完成不同隧道的覆盖。对于td系统来说,在地铁隧道中,可以采用不同的rru完成不同隧道的覆盖。不接入原有poi系统td-scdma是tdd系统,上下行频率相同,一般接入地铁分布系统中,也可以不接入现有的poi系统,而直接接入下行泄漏电缆,不会对其他无线制式的上行产生干扰。因为,poi系统主要解决不同系统的频率互干扰问题,而td工作在20102025mhz频段,与目前地铁系统中cdma/gsm的800900mhz频段相

23、差很远,所以td系统的上行不会受到gsm/cdma系统的影响,td的下行也不会影响gsm/cdma系统,因此不接入poi也不会产生影响。因此td不接入poi系统,对整个地铁原有覆盖不会产生影响。当根据链路预算覆盖距离略小于隧道长度时,可以考虑不将td接入poi系统,直接采用大功率单通道rru输出接泄漏电缆的方式。这样覆盖距离可以得到一定的增加(请参考3.7章节),一般对于1.2公里以内的隧道可以采用这种方法。考虑到早期建立的地铁覆盖系统主要考虑800m-900m频段的gsm,cdma系统,对于td系统的2g频段考虑比较少,大部分泄漏电缆在2g频段的损耗要远大于在800m900m频段的损耗。因此

24、,对于一些距离较长的隧道,td系统只在站台安装rru无法满足隧道连续覆盖的要求,这时需要在隧道增加接入大功率单通道rru满足隧道连续覆盖的要求。在已有的地铁分布系统中,隧道内额外接入td rru的组网方式如下:较长隧道的td覆盖对于一些特殊的超长的隧道,可以通道在隧道内加入更多的rru实现连续覆盖。如果是新建设的地铁,考虑建立地铁分布系统。这是我们在设计的时候有需要充分考虑td/gsm/cdma共分布系统,我们建议在泄漏电缆的选择上选用对3g频段进行特别优化的泄漏电缆。小区划分和bbu,rru组网短距离隧道的小区划分这种方式的优势在于:从工程施工来看,地铁隧道中无须部署光纤,减少施工量,并且信

25、源设备的集中部署在站台里,维护方便。长距离隧道的小区划分小区边界位于站台时,用户可以根据需要选择每个站台配置一个bbu,或者两个站台配置一个bbu。这种方式的优势在于:小区边界在隧道边缘,发生切换时,用户在低速移动,切换成功率高。地铁出地面的覆盖l 地铁的最末端或者地铁出地面的路段,我们可以通过在泄漏电缆的末端将rru的信号引出到高增益定向天线,这样可以实现隧道和隧道口临近区域的统一覆盖,保证切换质量和效果。3.3.2 隧道覆盖3.3.2.1 需求分析隧道覆盖场景需求类似于地铁覆盖,请详见地铁覆盖需求分析。3.3.2.2 解决方案设备布置如下图所示:布置说明:l 设备采用大容量bbu和大功率单

26、通道rru。l 大容量bbu放置在隧道入口处。l 每一个光口级联6个大功率单通道rru,单个大功率单通道rru覆盖距离大约为430m。l 4个光口,组成的24个大功率单通道rru,可以合并为一个超级小区。每个超级小区覆盖距离大约为10km。l 如果隧道全长28km,总共约需要3个超级小区。这三个超级小区的链接方式如图所示。总共占用bbu 12个光口,总共需要约96个大功率单通道rru。 漏缆的多普勒频移效应对系统造成的影响及解决方案l 泄漏电缆信号开口处,均以垂直铁路方向辐射,并且开口处之间的间距较小,终端与开口处的连线与水平夹角较大,因此总体上说,泄漏电缆内的多普勒频移较小。l 在一个rru

27、内,有多个不同的信号开口处。由于不同开口处辐射信号完全相同,在开口交界处,如上图所示,到达接收端信号有正负频偏,但是终端可以抵消正负频偏。l 在一个小区内,但是不同rru的交界处,如上图所示,对于ts0信道,由于发射的信号完全相同,因此不存在ts0的2倍频偏问题。但是如果ue处在dch状态,那么由于通道间的切换,dpch存在2倍的跳频。但是由于泄漏电缆的多普勒频偏较小,一般td的频偏校正方法完全可以弥补。l 在不同小区的交界处,对于ts0和dpch均存在2倍频偏问题,但是其多普勒频移比普通信号信号方式较小,因此采用一般频偏校正方法也可以弥补。3.3.3 高架、立交桥3.3.3.1 需求分析城市

28、中的立交桥场景由于地域比较开阔,容易形成集中覆盖场景。a 没有强信号覆盖,由于处在周边宏站的边缘,因此无主导强信号,导致无线性能下降。b 有少量强信号。但是由于立交桥区域周围建筑物反射,车体反射等原因,信号多径增大,多径间时延增大,使得调制解调性能变弱。c 有大量强信号。此时该地段将会出现导频污染。由于多个强信号,ue经过立交桥时切换频繁,并且干扰增大,导致性能下降。该课题主要研究在立交桥区域的无线覆盖解决方案,为了解决立交桥的典型覆盖问题,必须采用一种方式使得立交桥区域的信号变得稳定并且弱化干扰。立交桥覆盖场景3.3.3.2 立交桥解决方案在组网设计方面,同时由于立交桥区域话务密度不高,因此

29、可以将覆盖该立交桥区域的小区与周围的宏小区进行合并,构造成为一个逻辑小区,从而减少切换,实现周围覆盖区域到立交桥区域的平滑过渡。在td中可用n+m方式来实现这种构思。所谓n+m是指将拥有不同通道数目天线的小区构造成一个逻辑小区,这些小区所处的地理位置不同,因此采用该技术可以有效的将不同地理位置的小区合并为一个小区,从而适应各种不同的应用场景。具体组网类似于高铁覆盖,即通过n+m方式将拥有不同通道数目天线的小区构造成一个逻辑小区,同时利用设备的频偏校正技术纠正频偏。3.3.3.3 高架桥解决方案高架桥覆盖主要利用高架沿线的基站实现对高架桥的连续覆盖,实现主服务小区的连续覆盖,避免存在多小区信号杂

30、乱的情况。在网络规划要突出主服务小区,合理配置频率、码字、邻区参数列表等参数,天线挂高根据实际勘查情况而定,实现高架覆盖基本无明确阻挡,基站站间距要求不大于1000m,以保障服务小区的连续覆盖,小区切换区域设置合理,保证切换带不小于250m,保证小区切换正常,实现高架桥的连续覆盖。3.3.4 高速公路覆盖高速公路所经过的地形往往复杂多变,有平原、高山、树林、隧道等,还要穿过乡村和城镇,所以对其无线网络的规划一定要在充分勘查的基础上具体对待各段公路,灵活组网;在无线网络投入运行后,还要全面进行路测,发现问题,及时加以调整和改进。高速公路覆盖场景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,

31、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58db,终端移动速度一般在80km120km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;

32、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3.3.5 高速铁路覆盖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。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1

33、015db。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150km200km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

34、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。高速铁路场景充分考虑高速移动场景下的特点,满足用户快速移动的需求,同时又不影响铁路周边用户正常呼叫, 考虑到单个小区的覆盖范围相对较小,由于ue移动速度非常快,造成手机终端驻留在单个小区的时间很短;另外因多普勒频偏的影响使用户读系统广播、起呼、切换的时延会更长,高速

35、移动环境下,时延较大的重选、切换和接入等流程很可能无法在单个站点覆盖范围内全部完成;同时频繁的切换还会导致用户体验变差、切换掉话的可能性变大。因此,需要扩大单个小区的覆盖范围。(1)小区合并技术将小区合并算法技术应用于高速移动覆盖场景可带来如下好处:a) 将同站点的多个扇区合并,避免切换,将多个站址合并为一个小区,减少切换;b) 有效增减单个小区覆盖范围,保证用户的高接入成功率;(2) 灵活的天线使用方案高速移动场景下,用户集中在车厢里,此时智能天线的赋形增益并不能发挥作用。可以灵活选择高增益双极化天线满足组网要求。双极化天线下行具有功率合成增益,上行具有分集增益,能够有效抵抗快衰落,有效提高

36、上下行的覆盖效果;不同区域内的不同用户由不同的天线处理,降低了用户之间的干扰。(3)物理层频偏纠正算法和频偏预矫正算法上行通过物理层对数据进行相位校准。频率补偿的关键问题是高速下的频偏测量。主要有两种思路,一种根据数据部分来测量频偏,一种是根据midamble码来测量频偏,两种方法各有优点,适用于不同情况。对于超过400km/h的高速移动环境,物理层算法建议采用两次频偏校准。下行方向,为了使终端平稳的进行切换,在基站侧估计频偏并进行预矫正,使终端接收频率稳定在基站发射频点上。(4)定向切换算法用户定向移动场景,加快切换,避免乒乓。(5) 独特的参数优化方案尽量使切换、重选带位于列车停靠点(车站

37、附近),预留足够的切换/重选带;缩短测量周期:提高测量精度,降低测量延时;缩短切换和重选时延,降低切换/重选门限;将高速覆盖的node b在规划时划给同一rnc,这样可以有效避免跨rnc切换带来的时延,为了不必要的位置更新,建议将高速沿线设置为同一lac/rac。3.3.6 航道覆盖近海和内河航道由于距离基站较远,信号衰落严重,部分区域属于弱信号区或覆盖盲区,通话质量差。随着水上运输业的发展,规划和优化近海海域和内河航道的通信网络覆盖,可以提高移动通信行业企业形象,拓展新的市场。在采用规划的室外宏基站对航道进行覆盖的同时,一般采用单通道rru光纤拉远的方式对弱覆盖区和盲区进行补充覆盖。3.4

38、点覆盖解决方案3.4.1 住宅小区覆盖3.4.1.1 住宅区覆盖的分析住宅小区分类一般来说,根据小区楼层高度,我们可以将住宅小区分为:高层(小高层)住宅区,10层以上;普通(多层)住宅区,7层以下;别墅区和低矮住宅区,4层以下。按建筑密度可分为:高密度住宅区,楼间距10米以内;中等密度住宅区,楼间距1020米;低密度住宅区,楼间距20米以上。按建筑材料分:混凝土框架结构、砖混结构、新型空心砖墙壁。目前城市中比较典型的居民小区类型包括以下几种:别墅小区其建筑特点为:别墅周围绿化面积大,楼宇之间间距宽阔;楼层低,少于三层。其用户特点为:高端用户多,用户对网络质量要求高。小高层小区其建筑物的特点为:

39、建筑物高度一般在15层以内,一般为板状结构,有电梯;建筑之间一般有绿化带。其用户特点为:中高端用户居多。高层住宅小区其建筑特点为:位于密集市区,楼层高,一般在20层以上,楼板厚,有电梯;建筑物纵向较深;有相当面积的地下停车场。其用户特点为:高端用户多,话务密度高。需要考虑容量问题。老式居民小区其建筑物的特点为:建筑物高度一般68层,采用砖墙结构,一般没有电梯;建筑之间的间距不是很大,一般在10米20米。其用户特点为:中低端用户居多。3.4.1.2 住宅区覆盖解决方案3.4.1.2.1 别墅小区解决方案覆盖区的确定别墅小区需要重点覆盖的区域主要是住宅内部,由于别墅一般采用砖墙,楼层一般不超过3层

40、,所以可以通过室外的信源对室内的进行信号覆盖。解决方案对于td系统来说,推荐采用bbu+rru+全向伪装天线的方式进行覆盖。由于bbu,rru之间采用光纤连接,我们可以将rru尽量靠近天线端口,天线单元采用全向伪装天线,一般高度为2米左右。天线可以安装在需要覆盖的建筑中间,这样可以对周围的多套别墅进行覆盖。bbu,rru之间采用串行级联,可以减少线路铺设的难度。别墅小区的覆盖灯杆伪装天线3.4.1.2.2 小高层住宅小区的解决方案覆盖区的确定小高层建筑在新建的城市建筑中占据了很大的比重,建筑一般采用混凝土或者砖混结构。建筑物一般为板状结构,可以通过外部信号照射实现建筑物内部的覆盖。小高层建筑的

41、高层信号质量一般比低层要好。对于小高层住宅小区来说,一般需要经过一定的现场勘察来确定覆盖区域。一般来说,勘察的结果有两种情况:(1)建筑物高层(6层以上)的信号比较好,主要时来自周围的宏覆盖基站。因此需要解决建筑物的低层覆盖。(2)建筑物低层和高层都存在信号盲区。解决方案a:bbu+单通道rru一般来说,在小高层建筑内部建立室内分布系统的难度比较大,投资也比较高,所以一般考虑在小区的公用地面建立分布系统。这时,如果采用传统的微蜂窝信源+射频馈缆分布系统,则会由于小区之间的建筑间隔大,造成馈缆损耗过大,并且小区间切换频繁,造成系统设计实现困难。一般推荐采用光纤分布系统。小高层住宅小区主要的解决方

42、案通过bbu+单通道rru+伪装天线解决覆盖。对于小高层的住宅小区,首先需要测试确定目标覆盖区域。如果只是住宅小区的低楼层信号不好,一般采用灯杆天线的方式实现低层信号覆盖。如果低层和住宅楼的顶部信号不好,天线可以采用安装在地面的定向天线,从地面往楼层方向照射。光纤分布系统解决各楼层之间距离过大的问题,避免过多的馈线损耗。由于td系统的基带处理部分一般都支持多通道信号的处理,在组网时,可以将多个rru合并为一个小区,这样既可以减少小区间的干扰和切换,又能够节省基带资源。小高层小区覆盖方案1小高层小区覆盖的天线可以有以下的几种选择:采用路灯型的伪装天线,这主要是用于建筑物低层信号不良的情况。采用路

43、灯型全向的伪装天线,天线挂高一般在2m左右,能够很好的解决低层信号不良的问题。采用定向天线,天线安装在地面,信号从地面往上照射。这主要用于小区内低层和高层信号都不好的情况,通过这种方式,可以同时解决建筑物低层和高层信号不良的问题。这种天线的增益一般为6dbi,天线的波瓣角尽可能接近180度,根据链路预算,如果rru单通道输出功率2w,那么单个rru可以2副全向天线或者4副定向天线,可以实现约8个单元的覆盖(参考值,与实际的设备分布相关)。小高层小区覆盖方案示意图在住宅小的覆盖中,单通道rru可以安装在伪装灯杆的底部。关于天线的位置选择:一般要求每个建筑和天线之间都有直达径。这样可以尽量减少穿透

44、损耗,保证住宅小区的覆盖效果。解决方案b:bbu+大功率单通道rru采用bbu+单通道rru组网,通过光纤分布系统可以有效解决馈缆损耗问题,而且光纤布线的施工量也比较小,大部分情况下工程施工没有问题。当然也存在一些情况,小区里已经建立的gsm的小区覆盖系统,由于物业原因或者业主原因,在小区里改造光纤分布系统比较困难。在这种情况下,我们可以考虑使用大功率单通道rru设备-大功率单通道rru。大功率单通道rru功率为12w,支持6载波容量,导频功率配置可以达到37dbm。大功率单通道rru可以和gsm信源在机房处合路,通过已有的馈缆系统实现小区的信号覆盖。这种方式的优势在于无须在住宅小区的地面施工

45、。小容量bbu+大功率单通道rru设备的体积,重量都不大,而且都支持挂墙安装。因此在已有的gsm机房安装不会存在任何问题,可以在很短的时间内实现小区的td信号覆盖。小高层小区覆盖方案2天线的选择一般来说,如果小区只是低层信号不好(6层以下),推荐采用灯杆天线实现低层的信号覆盖。如果低层和高层信号都不好,一般在地面安装伪装天线,天线采用上倾角,从而同时实现低层和高层的覆盖。3.4.1.2.3 高层住宅小区的解决方案覆盖区域确定高层住宅小区的高端用户比较集中,单用户arpu值高,用户对于服务质量要求高,从投资收益的角度考虑,一般推荐需要覆盖建筑物内部全部区域。对于高层住宅小区的电梯和地下停车场,需

46、要专门考虑如何覆盖。解决方案由于高层住宅小区一般采用混凝土结构,建筑物的楼板厚度大,采用室外信号穿透覆盖的效果差,高层住宅小区的电梯一般在建筑物中间,一般为信号盲区,室外信号无法穿透,因此一般首先选择在这些建筑建立室内分布系统来实现信号覆盖。同时,建立独立的室内分布系统,可以适用这种小区的高话务量的要求。室内分布系统推荐采用大容量基带池超大容量bbu+rru+室内分布系统方式,解决覆盖和容量问题。高层住宅覆盖方案对于建筑物的电梯,我们一般利用单独的rru通道来解决,一般采用沿电梯井安装多副平板天线实现覆盖。高层住宅小区的电梯覆盖覆盖电梯的rru通道,与大楼一层采用同一通道,或者几个通道位于1个

47、小区,从而减少因为用户进出电梯而产生的切换。高层住宅小区一般有配套的地下停车场,对于这些地下停车场,如果地下停车场为与居民住宅合为一体,可以共享楼层底部的rru实现信号覆盖,如果地下停车场为独立建筑,可以通过光纤拉出专门的rru通道进行覆盖,一般地下停车场的话务量很低,一般地下停车场的rru可以与其他rru合成为一个小区,不需要单独占用基带资源,从而节省设备投资。3.4.1.2.4 老式居民小区的解决方案由于老式居民小区的建筑物的穿透损耗较小,一般也没有电梯等类似的信号盲区,所以一般情况下老式居民小区尽量通过宏覆盖信号穿透覆盖。另外老式居民小区的楼层一般不高,也可以采用灯杆天线的形式实现覆盖。

48、另外,对于一些特定的住宅小区小区,如果大部分区域通过宏覆盖的信号穿透可以实现覆盖,而建立完整的室内分布系统成本太高,可以考虑仅实现部分公共区域的覆盖。典型的方式是通过电梯的覆盖,可以解决部分公共区域或者室内建筑部分房间的覆盖。3.4.2 校园网覆盖随着近几年的发展,校园网的移动语音用户迅猛发展,但数据业务的发展已成为发展瓶颈。随着这几年笔记本的普及和internet接入需求的增长,无论是教师还是学生都迫切要求随时随地上网和进行网上教学互动活动,原有的有线网络已无法灵活满足他们对网络的需求,目前无线校园网的解决方案已成为热点,随着3g的发展,利用3g网络的覆盖来进行校园信息化网络建设已成为一种行

49、之有效的手段。td建网解决方案中,针对校园网话务量高、数据需求量大的特点,一般建议在建网初期采用传统的宏基站组网方案来进行室外连续覆盖,要求建网初期以td-hsdpa为网络框架主体结构。对于图书馆、教学楼等热点区域,采用rru拉远方式建设室内分布系统,吸收室内业务量;根据现场勘查,如无法实现室内分布系统建设的部分区域,也可以采用wlan的方式进行补充,全面实现无线校园网的覆盖。3.4.3 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

50、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。3.4.4 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。水系/沿江覆盖场景对于水系/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

51、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400550m,普通城区沿江基站站间距在500750m之间,另外,要控制天线的高度和下倾角,高度应控制在3035m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510m,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。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

52、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510m,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。3.4.5 风景区覆盖3.4.5.1 需求分析从风景区场景的特点,分析得出风景区覆盖的场景需求:(1)由于话务迁移特点,因此有合理分配景区话务容量的基带池共享需求。(2)针对风景区旅游旺淡季季节性和话务流动性大特点,避免淡季或者夜晚话务量少造成的大量浪费,智能节电需求非常有必要。(3)针对风景区景观考虑,天线选址困难,以及美化、

53、伪装天线、小型化天线的需求。(4)针对部分风景区机房难获取,在景区内架设铁塔及常规的发射天线的方案不可能通过审核,以及在景区主干道上大量铺设光缆,也不可取。比如前节中的场景a,为避免建设铁塔和长距离铺设光纤,有室外一体化基站的需求。(5)对于无站址但是可以铺设光缆的场景b,有利用附近宏基站容量,光纤拉远rru的需求。3.4.5.2 解决方案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

54、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。室外一体化基站解决方案示例图场景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。 bbu加拉远rru解决方案示例图场景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

55、风景区内直接进行覆盖。直接利用附近宏站进行覆盖的解决方案示例图天线和基站的隐蔽安装:为了使设备及各种类型的天线能够和环境很好地融合在一起,根据不同地形进行了天线和设备的伪装。例如在行人道路上,对天线采取灯箱或广告牌设计,对天线支架采用绿色进行着色,对于安装在墙体上的天线使用变色龙天线。很大程度上减少通讯设备及天线对景区自然和人文景观的破坏,非专业人士很难从景区内发现有通讯设备安装的痕迹。bbu的节电降耗:根据容量和覆盖要求确定各站点设备类型及天线布放情况,经过大量的实地调察、结合景区管理部门对日均人流量的统计,参考周边基站的话务量情况,对各站点的设备进行确定。后期升级方便,只需对基站基带板直接

56、进行容量升级,无需任何设备更换。并可对淡季话务量少的情况进行节电操作,关闭部分基带板和时隙,降低能耗。3.4.6 室内覆盖解决方案建议根据统计数据显示,在3g网络中,室外的业务量(包括话音和数据)仅占整个网络业务量的30.3%,而室内业务量占整个网络业务量的69.7%,这是由于3g的主要业务量来自于数据,而通常情况下使用数据业务时用户大多数都在室内。同时,由于3g的2ghz频段特性以及良好的网络覆盖质量的需求,可以预期,对于3g网络建设来说,室内环境将成为运营商重点考虑的3g信号覆盖的区域。运营商大量使用室内覆盖系统用于解决室内盲区,高话务区域吸收话务,高端客户聚集的密集区域的覆盖问题,其性能

57、的好坏将严重影响运营商的客户体验及其收益。所以,在组建td-scdma网络时,必须提供能够满足运营商要求的室内覆盖解决方案。td-scdma室内分布系统与其他通信体制的室内分布系统相比,具有以下特点: 室内不使用智能天线,系统覆盖、容量和质量均受到影响。 公共信道和业务信道的覆盖分开考虑。 不同的时隙配置支持不对称数据业务。 工作频段高,损耗大,信号室内传播能力差,深层覆盖难度加大。 在室内区域向室外移动时,不能采用接力切换,而只能选择硬切换。 对于有源设备系统的时延控制,一般要求小区路径的最大允许时延为75us。 采用了上行同步技术,对直放站和干放的技术要求提高。 大部分信源需要引入单独的gps天线,并选择合适的安装位置和走线路由3.4.6.1 重要宾馆酒店、重要行政办公楼、交通枢纽,大型的室内饮食、

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