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文档之家› 华为高铁LTE无线网络覆盖方案
华为高铁LTE无线网络覆盖方案
FD跨频段载波聚合,提升单用户体验;
智能载波关断,节能减排;
支持简单拼叠,向更多制式和更多频段扩展;
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华为LTE高铁组网规划
场景:TDS/TD-LTE双模高铁(考虑后续2*20M演进)
TDS小区1
TDL 小区1
3172 3172
主邻电平相等位臵 满足切换电平要求位臵
200ms 对称 A
128ms B
50ms
A:过渡区域,信号到满足切换电平迟滞(2dB)需要的距离
B:切换区域
A B 重叠带 站点间距
200ms: 终端测量上报周期 128ms: 切换时间迟滞
50ms: 切换执行时延,实测时延在50ms以内
考虑单次切换时,重叠距离= 2* (电平迟滞对应距离+周期上报 距离+时间迟滞距离+切换执行距离)
3、采用RRU3172时,该组网方式后续可演进为LTE 2*20M,且无需进行拓扑结构调整
采用RRU3172时,考虑后续高铁2*20M演进,建议单BBU下RRU数量不超过12个,级联数不超过2级
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目录
1
高铁移动通信概述
2
华为高铁无线解决方案
TDL 小区2
3172 3172
TDL 小区3
3172 3172
3172 3172
3172 3172
UBBPb
LBBPd LBBPd UBBPb UMPT WMPT
3172 3172
LBBPd
PTN
9.8G GE
1、该场景下BBU最大配臵为2UBBPb+3LBBPd ;最大支持12个RRU
2、2*20M时,最大级联数为2级(受限于当前业界最大9.8G的光口速率); 建议小区合并为4/4/4
角度D
增大
穿透损耗
增大
国内高铁列车以CRH为主,车体损耗大
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高速引起多普勒频移及频繁切换
多普勒效应:列车高速运动将会导致接收端接收信号频率发生变化。频率的变化将降低接收机的解调性能
多普勒频移计算方法: f d
1500
f v cos ,,其中 c 为光速,f 为工作频率; 改变基站与铁路间距,可得多普勒频偏与d的关系如下 v 为车速, c
移动速度(km/h) 过渡区域A(m) 切换区域B(m) 重叠需求距离(m)
200 250 300 350 400 40 40 40 40 40 21 27 32 37 42 122 134 144 154 164
考虑2次切换时,重叠距离= 2* (电平迟滞距离+周期上报距离+定时 器(500ms)+周期上报距离+时间迟滞距离+切换执行距离)
移动速度(km/h)
200
过渡区域A(m)
40
重选区域B(m)
96 110 124
重叠需求距离(m)
192 220 248
250
300 350 400
40
40 40 40
138
152
276
304
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天线
覆盖
参数
容量
高铁重叠覆盖设计—系统内异频切换
Cell 1 Cell 2 Cell 3 Cell 4 Cell 5
由于高铁列车的穿透损耗,为满足覆盖设计目标单RRU覆盖范围不会太大
在RRU不合并小区的情况下,假设列车以300km/h速度运行,则列车每10秒左右将进
行一次小区间切换,频繁的小区切换将极大降低网络的性能。
列车高速移动引起的多普勒频移及频繁切换,对于高铁网络建设是一个极大的挑战
• “十二五”铁路发展目标:基本建
• 推进技术现代化,提高通信信号现代化
成快速铁路网,营业里程达4万公
里以上,基本覆盖省会及50万人口
水平。完善全路骨干、局内干线传输网, 建设全路数据通信网。
以上城市
快速化
信息化
全面化
高铁信息化时代已经来临
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切换频繁
由于单站覆盖范围有限,列车
高速移动将在短时间内穿越多 个小区的覆盖范围,引起频繁 的小区间切换,进而影响网络 的整体性能。
损耗较大,给车体内的无线覆
盖带来较大困难
调性能提升是一个极大的挑战。
高速通信面临的挑战:穿损大,频偏大,切换频繁
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多普勒频移
f 0 f
频偏估计与校正 频偏估计
f
f0
f 0 f
频偏校正
f 0 f f
基站
可支持移动速度大于350km/h下的频偏估计及校正
RACH检测
提升高速场景下的RACH检测性能,保证接入可靠性
PUCCH检测
PUSCH检测
采用高速检测算法,提升高速场景下PUCCH的检测性能
双通道FAD RRU,单RRU 同时支持F+D, 一次部署解决 后续容量问题
3172 பைடு நூலகம்AD频段
3162 FA频段
DBBP530C 机柜式大容量基带池
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FAD三频RRU,覆盖+容量一步到位
传统方式
初期
FA天线
华为方案
后期
D天线
刀片式RRU3172,覆盖容量一步到位
高铁移动通信的业务特点
1
特点
1. 高速、环保、便捷
2
3
2. 中短途旅行,时间较短 3. 运输能力大,单车容纳能力高
4
4. 周边环境简单,适宜网络布署
业务多样化
E-mail
视频电话
FTP
业务需求量大
列车运输能力大,且环境舒适,用户业务比 例高,整体业务需求较其他场景大 商务人士乘坐比例高,高端客户占比大,对 于提升运营品牌具有重要意义
A:过渡区域,起测位臵到满足目标系统电平强度要求位臵需要的距离
B:切换区域 480ms*3: 终端测量上报周期(邻区仅一个频点时),目前终端只能测量3 个UTRAN频点 640ms: 切换时间迟滞默认值,
480ms: 终端测量上报周期(邻区仅一个频点时),频点多时时间翻倍
128ms: 切换时间迟滞默认值, 50ms: 切换执行时延
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天线
覆盖
参数
容量
高铁重叠覆盖设计—系统内同频切换
合理的重叠覆盖区域规划是实现网络业务连续的基础,重叠覆盖区域过小会导致切换失败,过大则会导致干扰增加,进而影响用户 业务感知,因此高铁覆盖规划中要合理设计重叠覆盖区域
重叠覆盖带设计
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高铁列车穿透损耗差异大
不同列车由于材质以及速度上的差异,其对于无线信号的穿透损耗差别很大
车型 普通列车 CRH1(庞巴迪列车) CRH2(部分动车) CRH3(京津城际) CRH5(阿尔斯通) 列车材质 铁质 不锈钢 中空铝合金车体 铝合金车体 中空铝合金车体 损耗(dB) 12 24 14 29 22
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目录
1
高铁移动通信概述
2
华为高铁无线解决方案
3
高铁无线网络规划
4
华为LTE高铁覆盖案例
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高速场景的频偏估计与校正
eNodeB根据接收的上行信号频率进行频偏估计,然后在基带测对频偏信号进行频率校正,提高上行信号解调性能。
异频切换以及异系统切换均需要考虑终端的GAP测量,分别计算如下
主邻电平相等 位臵 满足切换电平要求 位臵 起测位臵
满足切换电 平要求位臵
采用重定向方式切 换时,LTE资源释放
480ms
对称
A
128ms B
50ms
480*N ms
对称 A
640ms B
A:过渡区域,起测位臵到满足切换电平迟滞(2dB)位臵需要的距离 B:切换区域
D天线 FAD合路 天线
FA天线
FA 频段RRU
FA频段RRU
Vs.
FA天线
D频段RRU
FAD RRU
Or
FAD RRU
刀片式RRU3172:
FAD三频合一,覆盖容量一步到位:同时支持FAD频 段,其中D频段支持3*20MHz 刀片式小巧设计,FA功率2*30W,D功率2*40W,体 积重量12L/12KG,多模灵活部署,按需演进
注:考虑当前高铁站点天面受限,若采用多频合路天线时,天线水平波瓣建议不大于65度,增益18dBi左右
站点布局建议
交错站点布局
高铁站点的选择应尽量交错分 布于铁路两侧,以助于改善切 换区域,并利于车厢内两侧用 户接收信号质量相对均匀,如 右图
拐角站点布局
规划中,对于在拐角区域应 选择拐角内进行站点规划, 有助于减小基站覆盖方向和 轨道方向夹角,减小多普勒 频移的影响,如右图
异频一次切换的重叠距离= 2* (周期上报距离+时间迟滞距离+切换执行距离)
移动速度(km/h)
200 250 300 350 400
重叠距离= 2* (周期上报距离+时间迟滞距离)