TD-SCDMA線狀場景無線覆蓋方案

當(dāng)前，TD-SCDMA技術(shù)在先進(jìn)性、設(shè)備成熟度和穩(wěn)定性等方面已經(jīng)逐漸被認(rèn)可，潛在用戶開始關(guān)注其系列化的無線產(chǎn)品如何針對(duì)不同的場景特點(diǎn)，提供靈活快速、低成本易維護(hù)的無線覆蓋方案。隨著TD-SCDMA規(guī)模網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)的順利開展，上述問題成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，各種典型場景的無線覆蓋方案也在規(guī)模網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)中得到應(yīng)用。作為未來國內(nèi)TD-SCDMA初期覆蓋的重點(diǎn)場景，線狀場景的覆蓋方案是十分重要的。

線狀覆蓋場景定義

　　我們一般將無線信號(hào)覆蓋區(qū)域呈線狀、帶狀或啞鈴狀的狹長覆蓋場景統(tǒng)稱為線狀覆蓋場景，如公路、鐵路、城市內(nèi)街道、隧道、水路運(yùn)河等。考慮上述場景用戶密度、用戶行為特征等因素，這里主要探討3G建設(shè)初期必須覆蓋的國道、重點(diǎn)省道、高速公路及鐵路沿線等3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求較大且其他場景無法兼顧的場景。

　　考慮上述線狀交通干線將集中一定數(shù)量的3G用戶，按照使用習(xí)慣，該場景下將發(fā)生視頻電話、定位導(dǎo)航及流媒體下載等數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)。因此，根據(jù)國內(nèi)各大運(yùn)營商3G總體規(guī)劃原則，線狀交通干線與密集城區(qū)、一般城區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村并列為3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的典型場景，在全國網(wǎng)絡(luò)分步實(shí)施策略下，初期需重點(diǎn)解決。

線狀覆蓋場景特點(diǎn)及技術(shù)

　　根據(jù)上述定義，我們把線狀覆蓋場景特征歸納如下：

　　1．傳播模型和信道環(huán)境較為特殊。

　　室外傳播環(huán)境近似農(nóng)村場景，但終端移動(dòng)速度一般在80km~220km范圍內(nèi)，將出現(xiàn)一定程度多普勒頻移現(xiàn)象，需要基站支持動(dòng)態(tài)頻移補(bǔ)償技術(shù)。

　　2．用戶業(yè)務(wù)使用習(xí)慣多樣。

　　要求支持CS64kbps的VedioPhone業(yè)務(wù)和PS64kbps數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連續(xù)覆蓋，部分區(qū)域發(fā)達(dá)沿線需要考慮升級(jí)支持384k流媒體下載甚至2.8MbpsHSDPA。

　　3．容量一般不是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃受限因素。

　　該場景下話音業(yè)務(wù)密度小于2Erl/km2，以12.2k話音業(yè)務(wù)為例（按照0.02Erl計(jì)算），考慮多頻點(diǎn)特性，單扇區(qū)三載波配置下可以提供71個(gè)信道，等效為3550個(gè)用戶，完全可以滿足容量需求。另外由于列車快速駛?cè)胄^(qū)而帶來的話務(wù)量短期內(nèi)驟變，這需要依情況考慮適當(dāng)?shù)娜萘款A(yù)留。

　　4．重點(diǎn)考慮連續(xù)覆蓋的廣度和深度。

　　為了最大限度地節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維所需的CAPAX和OPEX，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃期間要求在實(shí)現(xiàn)建網(wǎng)目標(biāo)的前提下，盡量采用各種覆蓋增強(qiáng)技術(shù)擴(kuò)大覆蓋距離，如使用高增益天線、窄波瓣天線、大功放等。

大唐移動(dòng)線覆蓋解決方案

　　1．無線遠(yuǎn)端模塊（RRU）串聯(lián)方案

　　國道、鐵路等交通沿線要求連續(xù)覆蓋，是典型的線狀覆蓋場景之一。一般省際SDH骨干網(wǎng)沿路而建，可以提供豐富的光纖傳輸資源。充足的裸光纖資源為光纖拉遠(yuǎn)模塊串型組網(wǎng)鏈接提供了得天獨(dú)厚的便利條件。

　　大唐移動(dòng)拉遠(yuǎn)型宏基站產(chǎn)品提供靈活的拉遠(yuǎn)方式和串聯(lián)延伸覆蓋能力：采用數(shù)字基帶技術(shù)，通過光纖鏈接基站與無線遠(yuǎn)端模塊RRU，單級(jí)最長可以拉遠(yuǎn)10公里，根據(jù)傳輸資源和容量需求，RRU串接支持1~8級(jí)靈活組網(wǎng)。僅一個(gè)基站通過串聯(lián)RRU方式，最遠(yuǎn)可對(duì)50km長的公路/鐵路沿線進(jìn)行連續(xù)覆蓋，完全滿足國內(nèi)主要交通干線覆蓋需求。對(duì)鏈路質(zhì)量要求高的地區(qū)，可以采用串聯(lián)光環(huán)的方式降低由于單點(diǎn)RRU故障引起其他結(jié)點(diǎn)傳輸故障的風(fēng)險(xiǎn)。

　　由于RRU支持室外環(huán)境抱桿、掛塔等多種安裝方式，可降低每個(gè)站點(diǎn)對(duì)機(jī)房配套建設(shè)要求，實(shí)現(xiàn)快速建站，大幅節(jié)省建設(shè)成本和運(yùn)維成本。

　　本方案組網(wǎng)成本低，建網(wǎng)快，但需要一定數(shù)量的裸光纖資源，在缺少光纖且新建困難的情況下，需要采用傳統(tǒng)宏基站覆蓋方式。

　　2．宏基站+高增益天線

　　作為主流站型，根據(jù)需求可以采用不同配置的宏基站進(jìn)行連續(xù)覆蓋。對(duì)于單純交通干線沿途，可以采用兩扇區(qū)的S1/1配置，兩副天線背靠背方式沿交通干線兩個(gè)方向覆蓋。當(dāng)基站和天饋距離覆蓋區(qū)域很近時(shí)兩副天線之間夾角很大（接近180°），天線的前后比指標(biāo)無法保證兩個(gè)扇區(qū)背向交界的區(qū)域得到良好的覆蓋時(shí)，同時(shí)頻繁的小區(qū)間切換將導(dǎo)致掉話率升高。這種情況下可以通過小區(qū)合并的方式降低切換概率，如采用功分方式，一個(gè)基站扇區(qū)為兩副背靠背天線提供信號(hào)輸入，這樣兩副天線同屬一個(gè)小區(qū)，因此相鄰小區(qū)頻繁切換概率降低了50%。

　　對(duì)于公路沿途經(jīng)過鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊或者旅游景區(qū)時(shí)，可以考慮采用1/1/1配置，第三個(gè)扇區(qū)用來兼顧沿途部分區(qū)域的覆蓋。部分地勢(shì)較低的盆地或山體遮擋區(qū)域，可適當(dāng)采用全向天線對(duì)周邊兼顧覆蓋。

　　隨著容量需求增加，可以采用增加載波的方式進(jìn)一步擴(kuò)容，目前宏基站每個(gè)扇區(qū)都支持從單載扇到三載扇的靈活擴(kuò)容。對(duì)于機(jī)房建設(shè)困難或要求快速建站的情況，可以采用無需機(jī)房的室外型一體化宏基站。在容量需求不高的情況下，采用4振元智能天線替代傳統(tǒng)8振元的智能天線可以大幅降低設(shè)備及工程安裝成本。

　　3．微蜂窩基站+直放站

　　經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)區(qū)域的公路沿線一般話務(wù)量低，不要求對(duì)周邊區(qū)域進(jìn)行連續(xù)覆蓋，使用微蜂窩基站對(duì)該地區(qū)人口相對(duì)集中的村莊進(jìn)行本地覆蓋，同時(shí)微蜂窩基站剩余的容量可以支持周邊公路沿線的延伸覆蓋。這種微基站+直放站的方案對(duì)容量需求不大，且周邊區(qū)域?qū)Ω蓴_不敏感的場景覆蓋時(shí)成本優(yōu)勢(shì)非常明顯。

　　大唐移動(dòng)微蜂窩基站和直放站均為一體化設(shè)計(jì)，無需建機(jī)房、鐵塔，不需要直流電源，不需附加的傳輸設(shè)備，安裝簡單，開通迅速，可大大節(jié)省配套設(shè)備的建設(shè)投資。其中直放站選型需綜合考慮干擾和成本等因素，選擇移頻直放站、選頻直放站或光纖直放站。

　　總之，在TD-SCDMA各種典型場景的無線覆蓋方案中，國道、重點(diǎn)省道、高速公路及鐵路沿線等的線狀區(qū)域的無線覆蓋是3G建網(wǎng)初期無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的重點(diǎn)場景，在3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)較2G需求較大，且TD-SCDMA又無大規(guī)模組網(wǎng)案例的情況下，大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)旗下核心企業(yè)之一的大唐移動(dòng)通過不斷的研究、試驗(yàn)、總結(jié)、調(diào)整，首先提出了適于3G需求的TD-SCDMA線狀場景無線覆蓋方案，并成功應(yīng)用于正在進(jìn)行中的TD-SCDMA規(guī)模網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)。經(jīng)過了DT/CQT、真實(shí)加載、高速移動(dòng)等多項(xiàng)測試驗(yàn)證，覆蓋、容量、性能各項(xiàng)指標(biāo)均滿足3GPP規(guī)范及建網(wǎng)目標(biāo)要求。上述TD-SCDMA線狀場景無線覆蓋解決方案，滿足不同環(huán)境、不同資源、不同業(yè)務(wù)分布、不同成本的要求，并在試驗(yàn)網(wǎng)得到成功驗(yàn)證，適用于3G網(wǎng)絡(luò)的初期建設(shè)及后期擴(kuò)容，為實(shí)現(xiàn)TD-SCDMA的大規(guī)模商用組網(wǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。