央视网|中国网络电视台|网站地图
客服设为首页
登录

中国网络电视台 > IT台 > 行业新闻频道 >

特殊场景系统兼容优化TD手机抗干扰能力显著提升

发布时间:2011年12月13日 17:16 | 进入复兴论坛 | 来源:通信世界网 | 手机看视频


评分
意见反馈 意见反馈 顶 踩 收藏 收藏
channelId 1 1 1

精彩视频推荐

  城市小区建设及高层建筑物的高度和密度不断增加,网络技术的不断升级和增容,对无线网络环境及覆盖质量产生了一定的影响。在无线环境复杂不利、场景多变的情况下,提供具有针对性的解决覆盖质量问题,保证优质的网络覆盖,是移动网络建设中必须面对和解决的问题。

  针对高速公路/铁路、大型高档小区等多种场景实施系统兼容与覆盖的优化,可进一步提高网络对多媒体、视频、数字化通信的支撑能力。

  高速铁路/公路场景: 降低多普勒效应影响

  一般高速铁路沿线,基本上都有同方向近距离的高速公路。在移动网络建设中,这两个场景都需要考虑多普勒效应,最终目的是降低接收灵敏度的问题,做到高速铁路/公路场景的系统兼容与覆盖优化,以便在确保覆盖质量的基础上,将移动网络建设的成本降到最低。

  目前,高铁铁路/公路的行驶速度不断提高,时速达200km/h及以上的动车组(CRH)列车早已投入了使用,时速超过300km/h的动车组(CRH)列车也相继在部分路段投入运行。

  为了确保高速铁路/公路的沿线移动通信系统兼容与覆盖优化,在兼顾高速公路的情况下,提高时速300km/h的动车组(CRH)列车覆盖性能与质量非常有必要,可使高速移动环境下的通信更加安全可靠。

  多普勒效应降低列车接收灵敏度

  高速列车对移动通信质量的影响,主要是由于车体损耗和高速移动的速度造成的,不同车体对无线信号的穿透损耗差别很大。当终端在移动中通信时,特别是在高速情况下,终端和基站都有直视信号,接收端的信号频率会发生变化,呈现多普勒效应。用户移动方向和电磁波传播的方向相同时,多普勒频移最大;完全垂直时,没有多普勒频移。多普勒频移对于接收机接收性能质量有一定的影响,主要是降低了接收的灵敏度。因此,针对高速铁路覆盖的主要技术难点,是对多普勒频移的校正、精确的网络覆盖设计和降低网络建设成本等,这些也都是必须解决的问题。

  多普勒效应和快速切换带来的影响是高速移动环境下必须解决的两大难题,速度越快,影响越大,解决难度也越大,对技术的要求也越高。如果不采取措施,通信质量将严重恶化,甚至掉线。除了在基带处理和智能天线等算法上进行优化以外,在建设中做好网络规划设计也是解决问题的关键。

  高铁环境中的规划设计与设备选型

  设备的选择。在设备选型上,采用分布式光纤基站BBU+RRU组网设备是目前较理想的方案,其优点是在某一区域可以只放置一个BBU,链接多个RRU进行沿路覆盖,同时RRU具备级联功能,通过级联的方式能够节省光纤,提供灵活的建网方式。

  天线的选择。根据仿真和实际测试结果,6阵元天线与8阵元天线相比,在上行覆盖、下行覆盖和公用信道覆盖方面均存在一定差异。因此,对于高速路的覆盖,为保持较好的网络性能,建议选用8阵元天线。

  基站布置。基站布置可以分布在铁路沿线两侧,也可以单侧分布,没有优劣之分,完全根据传播环境和地形决定。

  发射天线与覆盖沿线距离的设计

  由于存在多普勒频偏和穿透损耗,天线布放要考虑到发射天线到覆盖对象(高速铁路和高速公路)的距离。根据多普勒的频偏特性,同样的运动速度下,基站与道路的垂直距离越长,有效的固定Doppler频偏越小,越有利于基带解调。

  站距高铁垂直距离大于高速公路。由于高速铁路的平均时速要高于高速公路的平均时速,在同样条件下(距离,偏移角度),高速铁路的Doppler频偏要大于高速公路,因此,设计基站距离高速铁路的垂直距离,要稍稍大于基站距离高速公路的垂直距离,以便取得较好的基带解调性能。

  基站与覆盖沿线需要保持一定距离。穿透损耗与电波的入射夹角有对应关系,在电波垂直于障碍物时,穿透损耗最小,随着电波逐渐斜向入射障碍物,电波经过该障碍物的损耗也增大。在高速铁路和高速公路的场景中,列车和汽车本身的穿透损耗不可忽视。因此,需要基站与覆盖沿线保持一定距离,以保证天线旁瓣波束射入车体时,穿透损耗不会太大。基站在高速铁路覆盖半径边缘的发射天线与覆盖对象应至少有30度夹角存在。

  对天线方向性的设计要求要降低。相对而言,公路运行车辆的封闭性、车体构造和厚度等决定了在同等条件下公路运行车辆的穿透损耗要小于铁路机车。因此,对天线方向性的设计要求应该降低。

  切换问题的解决

  采用异频硬切换方案。在超高速移动的情况下,当多普勒效应引发的同频邻区相对频偏大于一定门限时,连接状态下的用户终端测量不到同频邻区,无法触发接力切换,导致接力切换无用武之地。此时,采用异频硬切换方案来对抗多普勒频偏效应,比接力切换方案更能保证连续覆盖。

  保证UE将满足切换条件。切换区域的设计对切换有非常重要的影响。切换区域过小就会因为无法满足切换时延的要求而导致切换失败。过小的重叠覆盖区,通常容易使无线链路在目标小区重配置成功之前就已经与源小区失步了,导致切换流程在物理信道重配置阶段失败。根据切换启动门限参数的设计,以及完成切换流程所需时间的保守统计,估算切换区所需的重叠覆盖区域大小,两个小区覆盖重叠区域设计得足够大,才能保证UE将满足切换条件的测量事件上报之后,UE有足够的时间跨越整个重叠覆盖区。

  信号场强相同区域向两侧过渡。假定高速用户的最高移动速度为250km/h,每秒移动的距离为69m。而根据设备性能,硬切换所需时延平均为l000ms(从测量控制消息上发到物理信道重配完成),那么所需要规划切换区域应该大于69m的范围;切换是双向进行的,因此切换带应该是138m,同时应该加上从信号场强相同区域(小区边界)向两侧强场过渡的区域。这样切换带加上过渡区域构成了道路的重叠覆盖区。如图1所示。

多类型小区的系统兼容与覆盖优化

  城市中各类小区建设数目迅速增长,住宅的密度也不断增加,小区场景环境不断变化,有的高层就在别墅区及小高层小区,旁边又开辟一个高层小区。对于大量的移动手机用户来说,由于建筑物的遮挡,居民区的部分区域会出现信号盲区或信号弱的情况,直接影响手机用户的网络体验。同时,一些高档小区的高端用户多,单用户话务量大,这些区域对于网络容量也有很高的要求。

  如何解决小区的信号覆盖和网络容量问题,已经成为移动网络运营商日益关注的课题。

  一般来说,通过室内分布系统的建设可以解决居民区的网络覆盖和容量问题。但是小区由于受到物业因素、业主因素或者投资成本等多种因素的影响,不一定都能够实现完整的室内分布系统。因此,对于不同的小区,需要根据不同的条件,尽量采取移动通信系统兼容等方案来解决。

  3层以下别墅小区的覆盖

  别墅小区楼层低,楼宇之间间距宽阔,高端用户多,对网络质量要求高,覆盖重点主要是住宅内部。

  由于别墅一般采用砖墙,可以通过室外信源对室内进行信号覆盖,推荐使用BBU+RRU+全向伪装天线的方式进行覆盖。

  7层以下小高层建筑的覆盖

  ● 同时实现低层和高层的覆盖

  小高层建筑在新建的城市建筑中占据了很大的比重,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。小高层建筑的高层信号质量一般比低层要好。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。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。小高层小区主要的解决方案通过BBU+单通道RRU+伪装天线解决覆盖。

  如果小区只是低层信号不好(7层以下),可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。例如:以某小区覆盖为例,通过小容量基带池BBU+单通道RRU的模式进行覆盖,测试结果良好,达到设计要求。在该例中,采用灯杆状天线,主要完成7层以下的信号覆盖。设计中采用了“多天线,小功率”的设计,每栋建筑都可以视距看到分布天线,保证室内覆盖只经过一次穿透损耗。见图2。

● 已建GSM小区采用馈缆系统覆盖

  另外一种情况是小区里已经建立了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小区的地面施工,在很短的时间内实现小区的TD-SCDMA信号覆盖。

  8层以上高层住宅小区的覆盖

  目前,8层以上高层小区建设,多为12、18、24、28、32、38层等居多,高层小区一般位于密集市区,楼层高,有电梯、地下停车场、地下商场等特殊区域,高端用户多,对服务质量要求高。

  同时,住宅一般采用混凝土结构,楼板厚度大,采用室外信号字透覆盖的效果差,而且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,因此一般首选建立室内分布系统来实现信号覆盖,同时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BBU+RRU+室内分布系统方式,解决覆盖和容量问题。对于建筑物的电梯,一般利用单独的RRU通道来解决。对于地下停车场,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通道或通过直放站进行覆盖。

  对于周围宏站较多、无线环境复杂的区域,应采用微蜂窝技术,以微蜂窝基站作为独立信源,对各个楼层、地下室和电梯作专项室内覆盖解决;针对高层和低层采用不同的微蜂窝覆盖;与周围宏站设置邻区关系。

  这样,不仅能够增加网络容量和覆盖率,采用微蜂窝技术解决小区覆盖质量,还有效地解决了小区的室内环境的弱覆盖问题,大大地提高了基站的分布密度,并在不增加频率资源的前提下,大幅提高网络容量。

  网优建议

  由于3G业务已经成熟并向4G方向演进,移动通信网络的各种系统和制式的技术不断进步,网络环境与景点也在不断变化。因此,本文提到的综合解决方案,只是实际网络建设中各类场景中的主要场景,实际网络建设中遇到的特殊场景是非常多样的。但是,通过分析,都能找到一定的相通性,可以通过建立模型进行仿真研究。

  总之,要打造精品TD-SCDMA移动通信网络,需要采取多种有效手段,实现网络系统设备兼容与覆盖优化,采用最优的综合组网方案,以满足用户对高质量的多媒体、视频和数字化通信的需要。

  随着用户数量的不断增加,小区的半径缩小,同频复用系数不断增加,同频干扰将取代噪声和其它干扰,成为制约系统容量的主要约束之一。

  相比其他3G技术,如CDMA2000,WCDMA,联合检测是TD-SCDMA通信系统所特有的关键技术。TD终端采用联合检测技术,可以降低系统的下行同频干扰,提升TD系统容量、减少用户掉话,对网络性能提升具有显著作用。

  当前,所有的TD-SCDMA终端均采用了联合检测技术。通过技术攻关,TD终端的联合检测性能得到了大幅提升,其性能稳定可靠,可有效的减少掉话、提系统容量。

  为了持续的提升终端联合检测性能,已将多小区联合检测标准推进至3GPP国际标准中,从标准上保证了所有TD终端具有良好的抗同频干扰能力。

热词:

  • 兼容优化
  • TD手机
  • 抗干扰
  • 留言评论