湯曉慶
【摘要】通過研究高速鐵路TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案,首先對高鐵覆蓋TD-LTE網(wǎng)絡(luò)所遇到的問題進(jìn)行分析,之后在實(shí)際工作中制定相應(yīng)的覆蓋方案對策。
【關(guān)鍵詞】高速鐵路 TD-LTE網(wǎng)絡(luò) 覆蓋方案
近年來,我國高速鐵路工程建設(shè)速度不斷加快,高鐵列車因?yàn)檐噹┩笓p耗高,車速較快,因此,將一定的困難帶給了無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。所以,如何在高速鐵路鐵路中覆蓋TD-LTE網(wǎng)絡(luò)是擺在高鐵運(yùn)營單位面前的一項重要課題。
一、基本覆蓋方案的確定
(一)科學(xué)的選擇專網(wǎng)和公網(wǎng)
專網(wǎng)和公網(wǎng)是高鐵中兩種覆蓋方案。通過公網(wǎng)覆蓋,可以有效應(yīng)用當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)資源,工程建設(shè)速度快,成本低。但是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的難度較大,此外,還需要大規(guī)模調(diào)整高鐵沿線基站運(yùn)行狀態(tài),這樣對大網(wǎng)絡(luò)環(huán)境必將產(chǎn)生影響。通過專網(wǎng)覆蓋,能夠按照用戶的相關(guān)需求,獨(dú)自完成優(yōu)化,尤其是RRU共小區(qū),帶狀區(qū)域覆蓋,降低了小區(qū)在公網(wǎng)間的頻繁切換,很好的保證了高速用戶效率。
(二)分析多普勒效應(yīng)
因?yàn)楦哞F運(yùn)行速度加快,這樣必然會影響到TD-LTE系統(tǒng)的無線信號傳播速度。所以,可以通過以下公式進(jìn)行分析:
F/c×cosθ×v=fc
在這個式子中,光速用V表示,多普勒頻移用fc表示,用c表示工作效率。按照多譜勒原理,在移動通信里面,再向基站轉(zhuǎn)移移動臺時,會有較高的頻率,而離基站越遠(yuǎn),就會不斷降低其頻率。列車的速度會影響到頻率的快慢和大小。多普勒頻移會嚴(yán)重的影響到接收機(jī)的性能,主要是將接收機(jī)的靈敏度降低。在出現(xiàn)頻移情況后,對信號接收點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的測算,并非具體信號的最強(qiáng)接收點(diǎn),造成收集與基站的干解調(diào)性下降,這樣對小區(qū)重選、卻換和小區(qū)選擇產(chǎn)生影響。所以,在高速鐵路運(yùn)行狀態(tài)下,不管是終端側(cè)頻偏補(bǔ)償、估計還是基站側(cè)都屬于一個重要過程中。
(三)設(shè)置穿透損耗
因?yàn)楦哞F列車屬于全封閉是結(jié)構(gòu),而且一些車型還用金屬鍍膜玻璃包裹,這樣就會大大降低電磁波穿透性,尤其是具備較高的電磁波頻率時,就會呈現(xiàn)出非常明顯的穿透損耗?,F(xiàn)階段,通常在20dB以上控制高鐵車型的車體穿透損耗,為了確保用戶能夠穩(wěn)定通信,對車體的穿透損耗必須要有效克服。這樣就需要增強(qiáng)室外的信號發(fā)射功率,這樣就需要增強(qiáng)用戶終端發(fā)射信號強(qiáng)度或者增強(qiáng)基站接收機(jī)靈敏性。
同時,入射角度不同,也會呈現(xiàn)不同的穿透損耗,在垂直入射信號時,會有最小的穿透損耗,如下圖所以,具體的測試說明,在不斷降低了入射角度后,就會相應(yīng)的增加穿透損耗。在具體額工程設(shè)計時,鐵路和基站的垂直距離是對入射角帶來影響的關(guān)鍵。
二、以某地為例闡述TD-LTE高鐵網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
該地位于京津冀,具有橫貫?zāi)媳钡木V鐵路。為了滿足高鐵用戶的話音體驗(yàn)和數(shù)據(jù)要求,將運(yùn)營商品的市場競爭力提升,在分析了上述原理后,同該市的具體情況相結(jié)合,將該市的4G TD-LTE高鐵網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案制定了出來。
(一)制定規(guī)劃指標(biāo)
在RSRP>-113dBm的概率以上孔子LD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,-3dB 并且,在95%以上控制TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。在95%以上控制RS-SINR,在9dB控制業(yè)務(wù)量需求的高區(qū)域覆蓋指標(biāo)。 全網(wǎng)95%以上的用戶邊緣速率都會超出1Mbit/S,且負(fù)載下用戶下行邊緣速率維持在50%。 (二)分析網(wǎng)絡(luò)覆蓋容量 分析CEH3,配置出了8節(jié)車廂,一般選擇應(yīng)用重聯(lián)的形式,也就是每一節(jié)設(shè)置16節(jié)車廂。 列車有2節(jié)一等座,12節(jié)二等座,2節(jié)帶廚房的座位。160個一等座,955個二等座,整個列車可以稱作1115人。 分析列車滿載狀態(tài),主要通過網(wǎng)絡(luò)初期發(fā)展及后期發(fā)展情況將終端用戶量估算出來。 初期:依據(jù)我國移動用戶滲透情況,其中,有30%的TD-LTE終端滲透率,有234個單列車TD-LTE終端用戶。 后期:我國有70%的移動用戶滲透率,其中,有80%的TD-LTE終端滲透率,共有625個單列車TD-LTE終端用戶。 (三)分析單列車用戶吞吐量 因?yàn)闀? Mbit/s控制每個業(yè)物用戶的平均網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度,在1:5控制上下行比例,有60%的用戶激活附著比,10%的用戶業(yè)務(wù)并發(fā)率,通過對單用戶平均速率需求進(jìn)行計算分析,下行60kbit/s、上行12 kbit/s。 通過分析TD-LTE終端用戶得知,初期的單列車上下行速率為:2.8 Mbit/s、14 Mbit/s。 (四)制定合理的組網(wǎng)方案 通過上述所制定的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。通過專網(wǎng)的方式覆蓋本次高鐵,然后利用精確建設(shè)和精細(xì)規(guī)劃確保專網(wǎng)信號在線路范圍內(nèi)的重要性。工程175個站點(diǎn)設(shè)置出來,設(shè)置102個2G專網(wǎng)站點(diǎn),在2000控制2G專網(wǎng)的平均距離,在1020米控制4G專網(wǎng)站的平均間距。將四個高鐵站設(shè)置到該網(wǎng)絡(luò)中,將專網(wǎng)和公網(wǎng)的臨區(qū)關(guān)系合理的配置出來,從而提升網(wǎng)路質(zhì)量。在區(qū)分不用小區(qū)時,PCI發(fā)揮著重要作用,終端下行期間一起應(yīng)用,高鐵宏站和PCI規(guī)劃原則基本相同。 三、結(jié)語 文章研究了TD-LTE高鐵規(guī)劃期間所所遇到的一些問題,并且,同某市具體工程相結(jié)合,將相應(yīng)的指導(dǎo)工程實(shí)踐方案制定了出來,也就是通過當(dāng)前的2G專網(wǎng)基礎(chǔ)對TD-LTE4G專網(wǎng)進(jìn)行覆蓋?,F(xiàn)階段,有關(guān)TD-LTE的高鐵施工正在快速進(jìn)行,將良好的上網(wǎng)體驗(yàn)為高鐵用戶終端提供了出來,從而將高鐵轉(zhuǎn)網(wǎng)性能提升了上來。