首頁|必讀|視頻|專訪|運營|制造|監(jiān)管|大數(shù)據(jù)|物聯(lián)網(wǎng)|量子|元宇宙|博客|特約記者
手機|互聯(lián)網(wǎng)|IT|5G|光通信|人工智能|云計算|芯片報告|智慧城市|移動互聯(lián)網(wǎng)|會展
首頁 >> 重點報道 >> 正文

大唐移動:TD-LTE為高鐵通信“提速”

2014年6月10日 07:23  CCTIME飛象網(wǎng)  

     伴隨著中國高鐵的發(fā)展,高鐵通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋成為通信行業(yè)需要攻克的新課題。早在2008年,大唐移動就在與上海移動聯(lián)合進(jìn)行的創(chuàng)新專項課題研究中,成功解決了全球最高時速的上海磁懸浮列車高速運行下的TD-SCDMA無縫覆蓋難題;實現(xiàn)了0~431Km/h的各種速度下TD系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定通信;谠赥D-SCDMA技術(shù)高速組網(wǎng)領(lǐng)域的研究成果,大唐移動不斷探索,進(jìn)一步提出TD-LTE高鐵組網(wǎng)方案。

    一、高速移動成高鐵通信難點所在

    中國高鐵運行速度一般為300公里/小時,最高設(shè)計時速可達(dá)350公里/小時,在此高速移動的情況下提供良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋一直是移動通信組網(wǎng)的難題。首先,由于高速運動所導(dǎo)致的多普勒頻偏會使接收端頻率產(chǎn)生變化,移動速度越快,頻率越高,產(chǎn)生的頻偏也越大,嚴(yán)重影響基站和終端的接收性能。其次,高速移動帶來的切換頻繁,會使終端接入成功率低、掉話率高,嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)性能。另外,高鐵沿途無線傳播環(huán)境復(fù)雜,再加上高鐵車體穿透損耗很大,因此對高鐵組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出更高的要求。

    二、大唐移動TD-LTE高速組網(wǎng)解決方案

    針對以上高鐵組網(wǎng)面臨的問題,大唐移動開發(fā)了專用的TD-LTE頻偏補償算法、接入切換性能提升方案、以及個性化的產(chǎn)品解決方案、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計方案、特殊的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化參數(shù)設(shè)置方案等有效的解決手段。

    1、高效的頻偏補償算法

    多普勒頻移是對高鐵通信造成干擾的主要因素之一。在高鐵場景下,多普勒頻移會隨著用戶位置移動的變化而變化,且最大多普勒頻率偏移與用戶運動速度成正比。同時,若基站與鐵軌垂直距離越小,多普勒頻移也越大。當(dāng)列車在小區(qū)邊緣時,頻偏最大,終端在非共站址的兩個小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域經(jīng)過時,需要同時接收到兩個小區(qū)的方向相反的大頻偏CRS信號,終端鎖定下行信號頻率后發(fā)送上行信號,上行接收將帶來頻移。

    結(jié)合這些特點,大唐移動針對300km/h以上的高速場景,引入大頻偏估計、時域頻偏補償以及高速信道估計去噪和高速定時偏差修正等算法,快速測算出由于高速移動所帶來的頻率偏移,補償多普勒頻移,改善無線鏈路的穩(wěn)定性,從而提高解調(diào)性能。

    2013年4月,大唐移動高速移動算法通過了中國移動研究院實驗室驗證,測試結(jié)果表明,大唐移動高速移動算法能夠滿足中國移動“當(dāng)UE移動速率300km/h時,采用糾偏算法后,上行接收性能下降不超過20%”的企標(biāo)要求。

    2、接入切換性能提升方案

    在高鐵場景中,高速運動會導(dǎo)致移動終端切換頻繁,從而增大了接入和掉話幾率,也會產(chǎn)生乒乓切換導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量受影響。針對此問題,大唐移動有針對性的提出了全套產(chǎn)品和相關(guān)配套算法解決方案。

    在產(chǎn)品配置方案方面,大唐移動采用BBU+雙通道RRU+2通道窄波束高增益定向天線,同時支持TD-SCDMA和TD-LTE雙模,配置S1/1實現(xiàn)高速鐵路沿線扇區(qū)覆蓋。該方案將一塊BBU和12個RRU、BBU集中放置維護(hù),其中,RRU光纖拉遠(yuǎn)比較適合高鐵的線狀覆蓋;采用2通道設(shè)備,容易支持更多的RRU進(jìn)行小區(qū)合并,擴(kuò)大單小區(qū)覆蓋范圍;而采用2通道高增益天線,則可以進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能,整套配置可大大降低站址的獲取難度。

    除此之外,大唐移動還在高鐵解決方案中增加了小區(qū)合并算法和定向切換算法以解決小區(qū)切換帶來的影響。其中,小區(qū)合并技術(shù)可以擴(kuò)大單小區(qū)覆蓋范圍,將多個物理小區(qū)合并成一個邏輯小區(qū),使同一邏輯小區(qū)內(nèi)不需要預(yù)留重疊區(qū)域,以此減少切換次數(shù),對于覆蓋距離特別短的小區(qū)通過合并使覆蓋距離符合高速移動切換和駐留要求,提高業(yè)務(wù)覆蓋質(zhì)量。

    大唐移動LTE產(chǎn)品支持12個雙通道RRU小區(qū)合并,高鐵組網(wǎng)場景下可以將12個雙通道布配成1個20MTD-LTE小區(qū),并將3個站址資源下的小區(qū)合并為同一小區(qū),最大化小區(qū)覆蓋范圍。

    為簡化鄰區(qū)關(guān)系,規(guī)避乒乓切換,大唐移動在高鐵場景還設(shè)計了定向切換算法,根據(jù)不同用戶的移動方向,確定該用戶今后所有可能的移動位置,據(jù)此來設(shè)置針對該用戶特定的鄰區(qū)關(guān)系,從而確定用戶下一個可能的切換小區(qū),既簡化了鄰區(qū)關(guān)系,又避免了不必要的乒乓切換,防止切換掉話,提高了切換成功率,也改善了用戶的使用感受。

    三、合理的組網(wǎng)規(guī)劃方案

    良好的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計方案是建設(shè)優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)保障。高鐵為線狀覆蓋,為確保高鐵網(wǎng)絡(luò)性能,大唐移動研發(fā)了高鐵專網(wǎng)組網(wǎng)方式,在高速鐵路沿線同時用兩個網(wǎng)絡(luò)(高速專網(wǎng)和公網(wǎng))來進(jìn)行重疊覆蓋,其中高速專網(wǎng)負(fù)責(zé)為高速移動用戶提供服務(wù),公網(wǎng)則負(fù)責(zé)為低速用戶提供服務(wù),通過參數(shù)配置保證高速專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)的分離。這樣在后續(xù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、擴(kuò)容時,可根據(jù)高速專網(wǎng)與公網(wǎng)不同的需求,分別獨立規(guī)劃優(yōu)化。針對高鐵獨有特點,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時應(yīng)重點考慮做好頻率規(guī)劃、站址選擇和鄰區(qū)配置。

    1、頻率規(guī)劃

    高鐵組網(wǎng)面臨的多普勒頻偏和穿損大的問題均與頻率有關(guān),頻率越高多普勒頻偏越大,穿損也越大。因此,高鐵組網(wǎng)最好選擇低頻來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋,從而減少站址需求,節(jié)約建網(wǎng)成本。為保證高鐵專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能,高鐵與沿線相鄰大網(wǎng)宏站可采用異頻組網(wǎng)方式,以規(guī)避干擾。

    由于高鐵途徑城市、鄉(xiāng)村等多種不同場景,因此頻率規(guī)劃應(yīng)結(jié)合實際應(yīng)用頻率資源和場景特點確定。在郊區(qū)、鄉(xiāng)村場景可采用F頻段組網(wǎng),提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,而市區(qū)則可根據(jù)大網(wǎng)宏站頻率應(yīng)用情況選擇F或D頻段組網(wǎng)。

    2、站址規(guī)劃

    站點的選擇對網(wǎng)絡(luò)的性能也有較大影響。一般來說,基站站址越靠近鐵軌,它的覆蓋效果就越好,但是如果站點距離道路太近,可能會導(dǎo)致兩個問題:“塔下黑”和“穿透損耗急劇增加”。

    在高速鐵路場景下,隨著掠射角(車輛前進(jìn)方向與站點與車輛連線的夾角)的減小,列車車廂穿透損耗增加幅度增大。當(dāng)掠射角在10度以內(nèi),列車穿透損耗增加幅度明顯加快,因此在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的時候,實際的掠射角應(yīng)該控制在10度以上。高鐵站點距離鐵路垂直距離應(yīng)在100~200m之間。

    此外,考慮到節(jié)省投資和維護(hù)開支等問題,還應(yīng)盡量利用現(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃站址,如條件允許,可在鐵路兩邊交叉布站,以利于信號覆蓋均勻分布。

    3、鄰區(qū)規(guī)劃

    鄰區(qū)列表的多少將影響測試的精度和手機測量時間,因此高速鐵路專網(wǎng)覆蓋應(yīng)獨立于外網(wǎng),且對鄰區(qū)數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)控制,簡化鄰區(qū)關(guān)系。

    對于車站小區(qū),覆蓋車站候車室與出口處的小區(qū)采用公網(wǎng)覆蓋,站臺小區(qū)采用專網(wǎng)覆蓋。站臺小區(qū)可以和公網(wǎng)互配鄰區(qū),并在專網(wǎng)和公網(wǎng)間的過渡區(qū)域合理規(guī)劃參數(shù)配置。

    對于鐵路沿線小區(qū),鐵路沿線專網(wǎng)小區(qū)應(yīng)配置公網(wǎng)小區(qū)為單向鄰區(qū),以保證部分公網(wǎng)用戶在專網(wǎng)和公網(wǎng)間過渡的通話質(zhì)量,但同時,為規(guī)避公網(wǎng)用戶占用專網(wǎng)資源,不建議公網(wǎng)小區(qū)配置專網(wǎng)小區(qū)為鄰區(qū)。然而,對于部分專網(wǎng)覆蓋較差區(qū)域,可通過局部設(shè)置雙向鄰區(qū)關(guān)系方式保證專網(wǎng)業(yè)務(wù)體驗。

    四、專業(yè)的高速參數(shù)配置優(yōu)化方案

    針對高速移動的特點,大唐移動對接入和切換參數(shù)進(jìn)行了單獨設(shè)置,以更好的滿足高鐵網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求。

    在接入?yún)?shù)配置方面,可開啟Prach信道的高速開關(guān)設(shè)置,采用高速場景的Ncs配置,根據(jù)不同覆蓋距離選用不同的Ncs配置。高速場景切換參數(shù)設(shè)置的原則是盡量使高速移動中的用戶端在有限的重疊覆蓋區(qū)內(nèi)快速完成切換,以避免用戶端移動出重疊覆蓋區(qū)尚未切換而發(fā)生掉話。盡管高鐵場景上用戶移動的速度快,但方向明確,因此更便于提前啟動切換。

    中國高鐵自開通運營以來,客流需求旺盛,運量持續(xù)增長,越來越多的人選擇高鐵出行,這一趨勢也成為推動高鐵通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要因素。TD-LTE新一代無線通信技術(shù)無疑將會為高鐵通信建設(shè)助一臂之力。大唐移動作為TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)提出者和主流設(shè)備廠商,在深入研究高鐵組網(wǎng)面臨主要問題的基礎(chǔ)上,從產(chǎn)品規(guī)劃、算法提升、以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化多方面提出TD-LTE高鐵組網(wǎng)綜合解決方案,并不斷提升產(chǎn)品性能、完善相關(guān)算法,助力運營商打造一張高品質(zhì)的TD-LTE高鐵網(wǎng)絡(luò)。

編 輯:馬秋月
聲明:刊載本文目的在于傳播更多行業(yè)信息,本站只提供參考并不構(gòu)成任何投資及應(yīng)用建議。如網(wǎng)站內(nèi)容涉及作品版權(quán)和其它問題,請在30日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將在第一時間刪除內(nèi)容。本站聯(lián)系電話為86-010-87765777,郵件后綴為#cctime.com,冒充本站員工以任何其他聯(lián)系方式,進(jìn)行的“內(nèi)容核實”、“商務(wù)聯(lián)系”等行為,均不能代表本站。本站擁有對此聲明的最終解釋權(quán)。
相關(guān)新聞              
 
人物
工信部張云明:大部分國家新劃分了中頻段6G頻譜資源
精彩專題
專題丨“汛”速出動 共筑信息保障堤壩
2023MWC上海世界移動通信大會
中國5G商用四周年
2023年中國國際信息通信展覽會
CCTIME推薦
關(guān)于我們 | 廣告報價 | 聯(lián)系我們 | 隱私聲明 | 本站地圖
CCTIME飛象網(wǎng) CopyRight © 2007-2024 By CCTIME.COM
京ICP備08004280號-1  電信與信息服務(wù)業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證080234號 京公網(wǎng)安備110105000771號
公司名稱: 北京飛象互動文化傳媒有限公司
未經(jīng)書面許可,禁止轉(zhuǎn)載、摘編、復(fù)制、鏡像