中興通訊新型高速鐵路覆蓋解決方案

摘要：

隨著中國鐵路的高速發(fā)展，由于新型列車車廂封閉性好，時速快，信號衰減較大，對移動語音網(wǎng)絡(luò)會造成非常大的影響。高鐵覆蓋成為網(wǎng)絡(luò)覆蓋新課題。高速列車行駛速度通常高達(dá) 200公里 /小時(甚至 250公里 /小時)。無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋率從原來的99%上下直降到80%左右，掉話率也從原來0%上升到25%以上，其他話音指標(biāo)及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)指標(biāo)均有不同情況的下降。

網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量的下降直接影響了乘坐列車乘客的日常工作和生活，為了盡快解決這些棘手的問題，急需對高速列車進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化。中興通訊針對高速鐵路發(fā)展和GSM網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展特點(diǎn)，提出新型高鐵覆蓋解決方案，為提升網(wǎng)絡(luò)KPI做好準(zhǔn)備。

1、火車大提速帶來的GSM覆蓋問題

2007年4月18日火車第六次大提速，引入了“D”字頭的動車組CRH（China Railway High-speed），列車時速提升至200 ～250公里，極大地方便了人們的出行。但是，隨著CRH列車的引進(jìn)，高速列車上GSM覆蓋也出現(xiàn)了新的問題，概括而言問題主要包括兩方面：

由于動車組車廂密閉性能和屏蔽效果好，大約比原先的普通車廂增加了大約10 dB左右的穿透損耗，而原先的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃沒有考慮這一因素，從而導(dǎo)致車體內(nèi)信號電平低，通話質(zhì)量下降；如果要利用現(xiàn)網(wǎng)對鐵路進(jìn)行覆蓋，則需要對全網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整，例如更換現(xiàn)有基站，增大現(xiàn)有站點(diǎn)發(fā)射功率等等措施，工程量大且成本高。

車速提高使得車體中的用戶快速穿越小區(qū)，導(dǎo)致切換頻繁，既占用系統(tǒng)資源，也因切換的增加導(dǎo)致通話效果變差。

綜上所述，如果簡單對現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整無法解決上述問題，并且鐵路的特點(diǎn)決定了高鐵覆蓋的區(qū)域是狹長的帶狀區(qū)域，如果用傳統(tǒng)的蜂窩方式來實現(xiàn)覆蓋，覆蓋成本也比較高。針對上述問題，中興通訊基于業(yè)界領(lǐng)先的BBU+RRU產(chǎn)品，創(chuàng)新性地提出了高鐵覆蓋專網(wǎng)解決方案。

2、基于中興BBU＋RRU產(chǎn)品的高鐵覆蓋方案

所謂BBU＋RRU產(chǎn)品，業(yè)界又稱為分離式基站，是將基帶和射頻部分分離的一種基站形態(tài)。中興通訊GSM BBU＋RRU產(chǎn)品架構(gòu)如圖1所示。

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圖1 ZXG10 BBU＋RRU產(chǎn)品
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BBU與RRU之間物理上光纖連接，承載的是基帶信號，因此在對端可以實現(xiàn)無失真的傳輸，相比之下，射頻信號拉遠(yuǎn)或者中頻信號拉遠(yuǎn)是有損耗的，拉遠(yuǎn)距離也非常有限。

高鐵覆蓋方案的要點(diǎn)如下：

BBU集中放置，RRU級聯(lián)拉遠(yuǎn)適合鐵路區(qū)域覆蓋

B8048是48載頻室內(nèi)BBU單元，19英寸寬、3U高，可以放置在車站和現(xiàn)有機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架上，RRU產(chǎn)品R8106通過拉遠(yuǎn)的方式架設(shè)在鐵路沿線，最長拉遠(yuǎn)距離是35 km，且RRU之間可以級聯(lián)，這種組網(wǎng)方式非常適合鐵路這種狹長帶狀區(qū)域的覆蓋需求。

創(chuàng)新性的多RRU同小區(qū)技術(shù)

設(shè)置高鐵覆蓋專網(wǎng)，有效降低提速導(dǎo)致的切換頻繁問題。

方案將多個RRU配置為同一小區(qū)，各RRU采用同一BCCH，同一小區(qū)參數(shù)，并且BBU與RRU采用時延補(bǔ)償技術(shù)，保證了各個RRU之間是嚴(yán)格同步到BBU的，即同小區(qū)同頻同步。這樣列車穿過同一小區(qū)的不同RRU時不發(fā)生切換，只有跨小區(qū)的RRU之間才發(fā)生切換，從而有效降低切換次數(shù)。由于高鐵覆蓋采用專網(wǎng)的方式，只有高鐵覆蓋小區(qū)之間才配置鄰區(qū)關(guān)系，只在車站允許與大網(wǎng)交互，因此列車內(nèi)用戶的切換只能在專網(wǎng)內(nèi)部，從而保證了用戶的切換效果。

高鐵覆蓋專網(wǎng)解決方案如圖2所示。



圖2 覆蓋方案示意圖
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3、BBU＋RRU高鐵覆蓋方案與其他方案的對比

可選的方案包括現(xiàn)網(wǎng)分裂專門小區(qū)的覆蓋和光纖直放站的覆蓋，根據(jù)前面的分析，現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)分裂的方式覆蓋效果不能保證，同時也無法解決切換的問題。與光纖直放站的對比情況見表1。

表1 BBU＋RRU方案與光纖直放站的對比

項目 BBU＋RRU 光纖直放站
信號質(zhì)量 基帶信號無失真拉遠(yuǎn) 可以理解為一種射頻拉遠(yuǎn)，信號有失真
容量 基站的一種形式，本身可提供載頻容量 不能增加系統(tǒng)容量
對現(xiàn)網(wǎng)的影響 與現(xiàn)網(wǎng)充分融合 增加基站噪聲，縮小覆蓋半徑
維護(hù)和管理 完善的設(shè)備管理和報警功能，降低維護(hù)成本和維護(hù)工作量 網(wǎng)管功能和設(shè)備檢測功能遠(yuǎn)不如基站，當(dāng)直放站發(fā)生故障后不易發(fā)現(xiàn)
功率 目前設(shè)備支持30 W發(fā)射功率，支持更大的覆蓋范圍 在城市密集區(qū)的直放站一般在1 W以下，郊區(qū)可達(dá)20 W
技術(shù)背景 采用業(yè)界最新的“分布式基站”的設(shè)計理念 為完善網(wǎng)絡(luò)覆蓋采用的信號放大設(shè)備
應(yīng)用場景 適合各種應(yīng)用場景的解決方案 非重要場合的小范圍應(yīng)用

從表1可以看出，BBU＋RRU方案相比采用光纖直放站的方案在信號質(zhì)量、對現(xiàn)網(wǎng)影響以及維護(hù)管理方面有明顯優(yōu)勢。

4、總結(jié)

綜合上述分析，BBU＋RRU產(chǎn)品形態(tài)由于其射頻單元能夠拉遠(yuǎn)貼近覆蓋區(qū)域，因此非常適合高速鐵路這種帶狀狹長地帶的覆蓋，并且相比光纖直放站等方案具備明顯的優(yōu)勢。除了高速鐵路，類似的場景包括隧道（含地鐵）、高速公路等也可以采用這種方案。

[ 本帖最后由 zhuzhenhuazxn 于 2009-6-14 22:56 編輯 ]