改善高铁覆盖质量,可以有效提高客户满意度,提升运营商品牌形象。中兴通讯高铁精品覆盖方案基于三项核心技术,适用于高铁沿线各种复杂的无线场景,节约投资快速建网,有效提升高铁网络性能,助力运营商打造精品高铁网络。
截止到2010年底,我国高铁投入运营里程达8358公里,高铁运营里程高居世界第一。目前,我国高铁在建规模超过1万公里。到2012年新建高铁总规模将达到1.3万公里。未来几年高铁将成为我国地面客运的主流。高铁旅客中有较多的中高端用户,改善高铁覆盖质量,对于提高客户满意度、提升运营商品牌形象至关重要。
高铁覆盖面临诸多挑战
列车运营时速250公里以上的高铁覆盖和传统大网覆盖有着极大的差异,是2G/3G/4G网络覆盖所必须共同面对的新课题,甚至是难题。由于列车时速高且车体损耗大,使得高铁覆盖面临诸多挑战。
多普勒频移效应明显,对上行接入、容量、覆盖和基站解调性能是一个挑战。如果不进行有效校正,系统解调性能将严重恶化,甚至导致系统不能正常通信。
高速列车采用密闭式厢体设计,车体穿透损耗较大,使得高铁覆盖站点密集,站点选址较为困难,投资大,建设周期长。
由于高铁速度极快,小区变更频繁,影响接入成功率、数据业务流量和寻呼成功率。如不克服,无法保证高铁的无缝覆盖,造成用户的Qos下降甚至掉话。
跨度大,场景复杂。高铁通常跨越多个地市,途经多种场景:高铁火车站、市区低速区、农郊开阔地高速区、山区/丘陵、桥梁、劈山口、隧道等,连续覆盖实现难度增加。
中兴通讯高铁覆盖解决方案基于三项核心技术,成功应对高铁覆盖所面临的诸多挑战:
首先,基于专利的基带频移补偿算法,快速跟踪频移变化,实现频移有效补偿,改善无线链路的稳定性和可靠性,保障高铁覆盖网络的正常通信。
其次,基于基带合并MRRU技术的高铁覆盖增强技术,极大地扩展单小区覆盖能力,大大降低切换次数,有效提升了高铁覆盖网络性能。在STSR小区和RRU功分等传统组网方式已经不能胜任高铁覆盖需求的背景下,MRRU技术的出现,成功适用于高铁开阔地、超长隧道、复杂隧道群等高铁沿线所有复杂场景,且扩展站距,节约投资,快速建网。
最后,基于链型小区优化技术,通过“之”字形布站和天馈选型,形成高铁覆盖链型小区分布;采用快速切换算法,满足高速用户的移动性要求;专项参数配置满足高铁网络和周围大网的互操作,实现高铁和大网的协同覆盖。
技术优势崭露头角
哈大高铁和秦沈高铁,是两大东北城际交通动脉。哈大高铁最高时速可达350公里以上,在辽宁省境内553公里,涉及铁岭、沈阳、辽阳、鞍山、营口和大连6个地市。秦沈高铁最高时速接近270公里,在辽宁境内386公里,途经沈阳、鞍山、盘锦、锦州和葫芦岛等地市。
中兴通讯对哈大高铁和秦沈高铁展开精细规划,在原有移动网络基础上,对现网未覆盖的铁路沿线进行补充完善,通过充分利旧、共享或新建,部署最少的站点以满足哈大高铁和秦沈高铁沿线的2G/3G业务需求。
·基于实测的高铁传播模型
传统的传播模型如COST231-Hata模型已经不适合高铁覆盖。因此中兴通讯开展高铁传播模型的专项测试,采集足够多的有效数据,校正得到高铁覆盖专用传播模型,提高了覆盖预测的精度和站址布局的准确度。
·基于实测的高速列车穿损
不同区域的高速列车差异较大,即使同一路线上运营的高速列车型号也不尽相同。因此,中兴通讯针对各种车型的车体穿透损耗开展专项测试,获取到充分的实测数据,掌握了高铁沿线各种车型的车体穿损值,并以车体穿损最大的高速列车作为设计目标,满足和兼容全系列高速列车的覆盖需求。
·全程应用MRRU技术
哈大线和秦沈线2G/3G高铁覆盖全线采用MRRU小区技术。以3G高铁覆盖为例,采用2RRU背靠背合并小区、RRU上塔、40W小区发射功率,合理控制天线挂高,降低塔建投资。采用2RRU技术提升单小区覆盖能力250%以上,有效降低了高铁覆盖的总体投资,极大提升了高铁覆盖的整体性能。
·基于2G现网覆盖预测3G覆盖
开展高铁沿线2/3G同步测试,可知:同等条件下,2/3G信号差值的平均值为21.7dB,标准差为5.7dB。因此,在规划中充分利用2G现网信号覆盖来预测未来的3G信号覆盖,大大提升了3G高铁选站的准确性,且充分利用现网资源,节约了建网成本。
·现场精细勘查选址
业务区内高铁沿线地形复杂,起伏较大,沿线分布有桥梁、劈山口、开阔地等。中兴通讯组织进行现场精细勘察,合理选择站址,确保满足各种地形的覆盖,同时控制高铁覆盖小区工参,避免对周围大网形成越区覆盖。
通过精细规划,中兴通讯输出了高质量哈大线和秦沈线高铁覆盖规划方案,其中秦沈线高铁覆盖网络已于2010年底全线开通,各项测试指标和网管统计指标良好。
MRRU技术提升高铁网络性能
高铁遇水架桥,逢山开路,因此沿线形成高架、劈山口、长隧道等各种复杂场景。传统的STSR小区或RRU功分方案,不能胜任高铁覆盖需求。
中兴通讯采用基带合并MRRU技术,成功应对高铁沿线的各种复杂无线场景。特别是在长隧道和隧道群中,可将隧道内外的不同RRU进行小区合并,或将多个连续隧道及其隧道口外的RRU共同进行小区合并。由于MRRU技术不抬升小区底噪,因而极大拓展了单小区的覆盖能力,切换区设置更为合理,切换次数大幅减少,网络性能得到有效提升。
在多业务测试中,并发业务包含4个HSDPA、2个HSUPA、1对视频和1对语音。实测表明:采用MRRU技术后,高铁性能良好。各业务保持无掉话,其中HSDPA全程平均吞吐率高达4Mbps以上,HSUPA全程平均吞吐率达1Mbps以上。
针对约10公里长的浏阳河隧道,中兴通讯采用MRRU小区,使用11个RRU完成浏阳河隧道内外的共同覆盖,高铁列车进出隧道的12公里无切换,大幅提升了武广高铁覆盖网络性能。
STSR小区扩展低速区容量
时速200公里是高铁运行在城区等低速环境下的典型时速。中兴通讯在广深高铁深圳路段的3G覆盖中,针对高铁沿线时速200公里的路段采用了STSR小区组网方式,在保证网络质量的同时扩大容量近一倍,最大程度地利用了现网资源,维护了运营商的利益。
在STSR小区配置下,HSDPA最高吞吐量超过6.5Mbps,平均吞吐量2.9Mbps,高于1Mbps的比例为82%。
当高铁运行在200公里时速的城区低速区时,可配置MRRU小区或STSR小区,当容量需求增加时,可优先采用小区分裂的方式实现扩容;当用户持续上升时,可采用新增载频的方式扩展容量。
中兴通讯高铁精品覆盖方案基于专利的基带频移补偿技术、基带合并MRRU技术和链型小区优化技术这三项核心技术,在2G/3G高铁覆盖中得到了广泛的成功应用。该方案极大地扩展了高铁小区的覆盖能力,有效减少了基站数目,且充分利用大网资源,从根本上降低了2G/3G网络的总成本,有利于快速建网,帮助运营商在高铁争夺战中占得先机;同时打造精品高铁网络,保证高铁覆盖质量,提升用户体验,助力运营商树立后3G时代品牌新形象,提高运营商的投资收益率。
