在TD-SCDMA的標準中,現在的移動最高速度是120km/h。從相關的試驗數據得來的信息是現在的實際試驗的移動速度為120km/h,理論仿真速度為250km/h。有人疑慮實際組網時TD-SCDMA怎樣滿足時速達300km/h~500km/h的要求。
高速鐵路上有許多高端3G用戶有商務等業(yè)務的需求,這些業(yè)務不僅包括語音業(yè)務、視頻業(yè)務、還有高速數據業(yè)務。本文中烽火移動給出了TD-SCDMA覆蓋高速鐵路的解決方案,分兩步完成高達500km/h以上的移動要求,第一步通過優(yōu)化聯合檢測(JointDetection)中的信道估計(ChannelEstimation)算法和智能天線(SmartAntenna)的波束賦形(Beam-forming)算法來滿足當前列車時速300km/h左右的要求;第二步通過TD-SCDMA的LTE(long-termevolution)來解決列車時速500km/h的速度要求。
高速鐵路網絡覆蓋亟待實現
高速鐵路的覆蓋是整個3G覆蓋的不能或缺的部分,如果這一部分不能提供3G業(yè)務,將對整個3G的應用產生負面影響,而且將失去大量高檔用戶。因此,對高速鐵路進行3G覆蓋也是設備提供商的一個商機! ≡诓痪们罢匍_的全國鐵路工作會議上傳出震撼性消息:“十一五”期間,中國將投資12500億元人民幣,建設17000公里鐵路新線。其中客運專線7000公里,列車時速將達到200公里至300公里以上。根據鐵道部資深專家介紹,高速鐵路的建設將對鐵路移動通信系統(tǒng)建設提出更高的要求。
高速鐵路帶來的震撼首先來自于它的投資額度:12500億人民幣!另據鐵道部消息稱,相關追加投資最終將使高速鐵路總投資超過20000億元人民幣。
據專家推測,在大約20000億元人民幣的總投資中,購買高速列車和相關調度通信系統(tǒng)所占的訂單價值,大致占到10000億元人民幣的份額。而通信系統(tǒng)建設在其中將很可能占據超過四分之一的份額,即2500億元人民幣。
鐵道部資深專家表示,高速鐵路對鐵路移動通信系統(tǒng)提出了更高的要求,這主要表現在:移動通信系統(tǒng)在網絡結構、硬件設備、軟件算法方面都要適應列車最高時速達到300km/h~500km/h時的情況,必須具有快速越區(qū)切換的功能,還能夠實現無線列控方式。此外,系統(tǒng)應該滿足雙線雙方向運行要求和功能尋址的要求,同時滿足故障安全原則,能夠并充分利用頻譜資源,適應各種鐵路運輸的需要。
一般高速鐵路上的乘客至少有語音業(yè)務方面的需求,而高檔用戶除了語音需求還有高速數據業(yè)務的需求。如果未來的高速鐵路沒有3G業(yè)務覆蓋的話,人們首先會對使用3G的感覺不好,因為3G網不是一張無縫覆蓋的網絡,不能讓人在任何時候、任何地點進行通話和上網等。這樣的后果是會失去許多用戶,包括高檔用戶和潛在的用戶。特別是人們連續(xù)乘坐火車,希望能夠排解旅途的郁悶,這正是3G休閑業(yè)務,如游戲、多媒體業(yè)務等派上用場的時候,而此時如果不能提供相應的服務,會讓3G用戶感到很郁悶,同時,運營商也會失去一塊贏利的區(qū)域。
高速鐵路TD-SCDMA覆蓋解決方案
烽火移動認為,滿足高速鐵路的覆蓋可以分2步走,第一步,通過優(yōu)化聯合檢測(JointDetection)中的信道估計(ChannelEstimation)算法和智能天線(SmartAntenna)的波束賦形(Beam-forming)算法滿足當前列車時速300km/h左右的要求;第二步,通過TD-SCDMA的LTE(long-termevol-ution)來解決列車時速500km/h的速度要求。
滿足高速鐵路覆蓋,主要是滿足移動速度和切換要求。通過兩種方式可以滿足切換要求,第一,通過損失部分容量增加小區(qū)覆蓋半徑來減少切換次數,比如,通過犧牲一個時隙可以將TD-SCDMA的小區(qū)覆蓋半徑增加到數十公里,這樣,相比11.25km的小區(qū)半徑,在同樣的覆蓋區(qū)域切換次數將減少為幾分之一,切換的次數大量減少;第二,通過改進快速切換算法,確?焖僭絽^(qū)切換成功。
移動速度問題。影響TD-SCDMA移動速度的因素主要有智能天線的波束賦形算法和聯合檢測中的信道估計(ChannelEstimation)算法的速度。在高速車載環(huán)境下,一般沒有直線視距信號存在,接收到的信號是由反射波、折射波和散射波等組成,接收到信號的平均功率隨著距離的增大而減小。由于TD-SCDMA是TDD模式,上行鏈路和下行鏈路使用同一個頻帶,基站端的發(fā)射機可以根據在上行鏈路上得到的接收信號來判斷下行鏈路的多徑信道的快衰落特性。研究表明,TD-SCDMA完全能夠滿足高速移動環(huán)境。
對于移動臺的移動速度特別高的情況下,由于上行鏈路的估計不能完全精確地反應下行信道的特征,這樣就不能精確地使用在下行的波束賦形了,但是,可以通過改進信道估計算法。而且,可以在部署TD-SCDMA網絡的同時,對上述存在的問題進行研究探索,也可以在TD-SCDMA的演進中關注諸如TD-SCDMA的移動速度等問題。
由于TD-SCDMA的小區(qū)呼吸不明顯,而且還可以用多載波實施高速數據業(yè)務,這樣相比是WCDMA的小區(qū)呼吸現象嚴重,TD-SCDMA在高速鐵路覆蓋中具有優(yōu)勢,因為不僅覆蓋半徑大,而且對高速數據業(yè)務和小范圍覆蓋的質量沒有差別。相信這樣TD-SCDMA不僅能夠獨立組網,而且將是一張質量優(yōu)良的3G網絡。
高速鐵路需要3G的覆蓋,通過改進,TD-SCDMA能夠實現對高速鐵路的有效覆蓋。烽火移動的TD-SCDMA高速鐵路覆蓋方案,旨在引起業(yè)界對TD-SCDMA覆蓋高速鐵路的重視,相信通過大家的努力,TD-SCDMA網絡一定能夠成為一張真正實現無縫覆蓋的、優(yōu)秀的3G網絡。
烽火通信展現光通信攻略
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FONSTW1600是烽火通信推出的全開放式大容量骨干網波分復用系統(tǒng)。系統(tǒng)在單根光纖中利用L和C兩個波段,最多可達160個波長,每波接入的最高速率為10Gbit/s,單根光纖傳輸總容量最大可達1.6Tbit/s,采用RAMAN放大技術、增強型前向糾錯技術和色散管理技術使得系統(tǒng)能夠無電中繼傳輸5000km以上,充分滿足超大容量長途干線建設的需要。該系統(tǒng)支持多速率接口,能夠實現多業(yè)務傳輸,支持多種光纖類型、多種組網類型,支持帶外FEC技術,系統(tǒng)采用EDFA與分布式RAMAN放大相結合的技術,改善系統(tǒng)信噪比,提供超長距離無電中繼傳輸。
作者:周喆 來源:通信產業(yè)報