文档介绍：高速铁路无线网络规划
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更新链路预算,更正第9章计算公式
关键字:
高速运动、覆盖、方案
摘要:
本文主要描述高铁覆盖的整体方案、设备选型和站点设置。
缩略语:
参考资料:
目录
1 高速运动存在的问题 1
高速移动下的多普勒频移 1
高速移动下的重选和切换 1
高速移动对TD系统的影响 1
2 高铁覆盖方案整体思路 2
多普勒频移解决方案 2
重选和切换解决方案 2
专网解决方案 3
3 高铁覆盖中设备选型 4
RRU设备选型 4
天线选型 4
4 传播模型 5
5 链路预算 6
小区内中心扇区链路预算表 6
小区内边缘扇区链路预算表 7
6 容量估算 9
7 小区覆盖半径 10
8 站点设置 11
小区间间距 11
小区内扇区间间距 13
逻辑小区间距 15
所需站点数目 15
站点选定原则 16
附录A 高铁相关距离计算表格 17
高速运动存在的问题
高速移动下的多普勒频移
高速铁路的无线信道特征基本上可以看作是一个较大的多普勒频率偏移加上很小的频率色散。其中较大的多普勒频率偏移是由高速列车相对基站收发信机的高速运动形成;而很小的频率色散是由用户相对于车内反射散射体的低速运动形成。另外,高速铁路场景的基站侧角度扩展较小,且时延扩展较小,有利于发挥智能天线波束赋形增益。
高速移动下的重选和切换
高速铁路场景是线性覆盖区域,同时所服务的对象具有运动速度快,车体密闭,穿透损耗大的特点。要确保车体内能够被良好信号覆盖,需要在网络规划上采取必要措施。
高速移动时,UE最佳的服务小区变化较快,小区选择与重选,切换发生的频率明显加快,如果按照普通场景的小区选择与重选,切换参数默认配置,则容易导致小区重选,切换不及时,导致重选失败或切换掉话等现象。
高速移动对TD系统的影响
1)基于技术上的区别,3GPP标准协议规定FDD系统需支持最高移动速度为500km/h,TDD系统最高移动速度则定义为120km/h,因此,高速移动对TD-SCDMA系统本身会带来较大的影响。目前根据TD现有的机制,在250KM/h之内,TD完全有能力保证正常的通话能力。对于时速在350Km/h的高速铁路。TD系统本身必须作出一定的改进和调整。
2)TD-SCDMA系统要求实现严格的上行同步,在高速移动环境下,可能出现同步偏差而不能达到系统要求的1/8Chip的同步精度,可能致使系统性能有一定程度的下降。
高铁覆盖方案整体思路
多普勒频移解决方案
高速列车场景的多普勒频移通常高达几百赫兹,对系统设备和终端的接收机性能都构成了挑战,如果接收机不进行检测和补偿,那么链路性能将大大下降,严重恶化网络覆盖及容量等指标。
中兴自主知识产权的高速频偏校正算法能够检测并补偿至少高达800赫兹的多普勒频率偏移。
重选和切换解决方案
高速移动场景下,需要加快小区切换和重选对速度,因此一方面切换迟滞和测量上报时延以及小区重选对迟滞和测量时间都需要相应的缩短,另一方面在物理上利用多个小区合并为超级小区来减少小区间的切换。
1)重选切换参数调整
根据高速移动场景,建议小区重选和切换参数配置如下。
重选:Treselection =1s Qhyst=2dB。
切换:TimeToTrigger =320ms Hyst = 2dB
2)超级小区
将多个小区合并为一个小区。目前高铁覆盖采用4天线6扇区解决方案,后期随着基带处理板能力的提升,可以采用8天线6扇区超级小区。本文讨论的链路预算,站间距等都是基于8天线6扇区解决方案。
图表 2 1超级小区
专网解决方案
将高铁覆盖的站点设置成专网。这样会带来如下好处:
1)可以避免公网中常见的多LAC切换。
2)避免由于多用户引起的干扰。
3)专网与其他网络分开,避免有切换关系,这样可以针对专网进行切换,重选等无线参数优化。
4)通过专网覆盖,其频点,扰码可以独立设置。保证专网的独立性。
高铁覆盖中设备选型
RRU设备选型
目前市场推行RRU设备有R08i和R11。
R08i为室外8通道RRU,为高集成度8通道6载波塔顶单元设备。
R11为室外单通道RRU,为覆盖增强的大功率发射单元设备, 提供6载波的支持能力。
两者参数对比如下表:
项目
R08i性能指标
R11性能指标
尺寸
548mm×388mm×140mm
370mm×290mm