【某高鐵線路TD-LT無線網絡覆蓋規(guī)劃設計7000字（論文）】

某高鐵線路TD-LT無線網絡覆蓋規(guī)劃設計目錄TOC\o"1-2"\h\u32444某高鐵線路TD-LT無線網絡覆蓋規(guī)劃設計 1214001合福高鐵線TD-LTE高鐵覆蓋項目簡介與現狀 1177191.1項目簡介 1185461.2覆蓋指標 1318482TD-LTE高鐵覆蓋規(guī)劃方案 255732.1組網方式 380332.2頻率選擇 4248662.3覆蓋方案 584672.4小區(qū)合并與小區(qū)重疊覆蓋距離 6119862.5天線設置方案 8177502.6站址設置方案 923563天饋線系統設備選型 1249391.基站天線 12287072.基站饋線 121合福高鐵線TD-LTE高鐵覆蓋項目簡介與現狀1.1項目簡介合?？瓦\專線（\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"合肥－\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"福州）又名合福高鐵，是\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"京福高鐵的重要組成部分，是溝通安徽到福建沿海地區(qū)的一條大能力客運通道，北接\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"合肥樞紐經\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"合蚌客運專線銜接\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"京滬高鐵至\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"北京，中與\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"滬漢蓉快速客運通道、\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"滬昆高鐵、\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"浦建龍梅鐵路、\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"南三龍鐵路相交，南連\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"福州樞紐。是繼京津、武廣、鄭西高鐵之后，又一條雙線電氣化高速鐵路。合?？瓦\專線由中國鐵路總公司與\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"安徽、\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"江西、\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"福建三省合資建設；連接我國經濟發(fā)展活躍和頗具潛力的眾多地區(qū)，運輸需求旺盛、經濟互補性強；是我國《\t"/item/%E5%90%88%E7%A6%8F%E5%AE%A2%E8%BF%90%E4%B8%93%E7%BA%BF/_blank"中長期鐵路網規(guī)劃》中重要組成部分，屬國家的重大交通工程。由于高鐵運行速度較快，導致無線信號多普勒效應明顯，且高鐵大多處于山區(qū)及人口稀少區(qū)域，現有網絡對高鐵線路覆蓋不足?！熬W絡質量是通信企業(yè)生命線”，為了提升高鐵沿線的無線信號覆蓋質量，改善用戶體驗，減少用戶投訴和對運營商品牌的負面影響，在要求確保高鐵4G語音的順利回落，提升2G網絡能力和質量領先競爭對手的建設方針下，根據網優(yōu)中心提供的高鐵年底容量評估表分析，已建高鐵專網對容量需求大。1.2覆蓋指標通信覆蓋概率要求：95%。RSRP（信號接收功率）要求：鐵路沿線（含隧道）達到-113dBm；車站一般區(qū)域達到-105dBm，高業(yè)務量區(qū)域達到-95dBm。RS-SINR(信號與干擾加噪聲比)要求：鐵路沿線（含隧道）為3dB；車站一般區(qū)域達到6dB，高業(yè)務量區(qū)域達到9dB。下行邊緣用戶速率達到1Mbps（50RB）。2TD-LTE高鐵覆蓋規(guī)劃方案本項目高鐵覆蓋規(guī)劃原則如下：4G四期網絡建設應面向市場需求，圍繞“三領先、一確?！钡哪繕耍瑢崿F4G網絡的“更深、更廣、更厚、更精”，進一步優(yōu)化網絡，實現從數據承載到語音承載的轉變，確保4G領先優(yōu)勢。保持室內覆蓋的絕對領先：全力推進2G室內分布系統支持4G，各公司完成比例不低于90%，力爭100%完成；進一步加大新建室內覆蓋規(guī)模，聚焦室內弱覆蓋場景，兼顧投資效益，合理選擇覆蓋手段，有效解決深度覆蓋問蓋。保持連續(xù)覆蓋的相對領先：進一步完善優(yōu)化市區(qū)、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的連續(xù)覆蓋，對新增區(qū)域進行覆蓋，對弱覆蓋區(qū)域進行優(yōu)化補點，提升連續(xù)覆蓋質量。保持廣覆蓋的適度領先：進一步拓展農村區(qū)域覆蓋，在數據熱點覆蓋的基礎上，因地制宜推進行政村覆蓋。合理實施網絡擴容：基于業(yè)務預測和擴容標準，合理確定載頻擴容規(guī)模；根據網絡實際負荷情況，逐小區(qū)動態(tài)精準實施擴容。實現精確覆蓋：確?；趦r值和需求的精確覆蓋，特別加強重點場景的有效覆蓋?；緦崿F已運營高速鐵路、高速公路、地鐵的全覆蓋和國道的優(yōu)先覆蓋。在完成3A級以上景區(qū)全覆蓋的基礎上，優(yōu)先覆蓋其他客流量大的景區(qū)。積極推進4G技術演進：規(guī)模部署下行載波聚合，按需部署上行載波聚合，積極推進4G新技術、新方案和新產品，有效提升4G網絡性能?？茖W有效使用切塊資金，用于微基站、一體化皮/飛基站和存量站點配套工程，嚴禁挪作他用。軟件功能－基本功能包：根據本地網用戶數規(guī)劃，考慮一定的激活因子確定擴容規(guī)模。本期工程將VOLTE功能納入基本功能包統一購買?？蛇x軟件功能－載波聚合功能，在引入下行兩載波聚合技術前提下，按需引入上行兩載波聚合技術；軟件六扇區(qū)，立足提升頻譜效率，按需新增軟件六扇區(qū)功能。2.1組網方式1.本項目原則上采用專網方式，并通過精細規(guī)劃、精確建設保證專網信號在線路區(qū)域的主導地位。公網組網和專網組網性能對比如表5-1所示。2.在高鐵低速運行且專網建設質量難以保證的區(qū)域可以局部采用公網建設方式。如高鐵進入城區(qū)后，運行速度會降低到120km以下。而且城區(qū)建筑物密集，無線信號較難控制，這時可以考慮公網覆蓋。3.利用單雙向鄰區(qū)關系，過渡帶小區(qū)設置，基于頻率優(yōu)先級的重選與切換，區(qū)分高、低速用戶的切換等手段實現良好的專網、公網協同覆蓋。表5-1高鐵組網方案性能對比類別公網組網專網組網方案描述兼顧高鐵及周邊區(qū)域覆蓋，與周邊宏站統一規(guī)劃只覆蓋高鐵線路，且避免吸收周邊區(qū)域業(yè)務覆蓋區(qū)域覆蓋區(qū)域廣，高速鐵路和鐵路附近區(qū)域均需覆蓋只覆蓋高速鐵路帶狀區(qū)域和出入口業(yè)務量需求業(yè)務需求量多、相對不固定，同時滿足列車及周邊用戶需求，可能導致高鐵用戶容量受限只滿足列車上用戶的高鐵用戶業(yè)務需求，相對固定，便于規(guī)劃和保證用戶感知網絡性能需要兼顧高鐵與周邊區(qū)域用戶，無法針對高鐵的帶狀高速覆蓋進行專門優(yōu)化，沿線性能較差僅針對高鐵用戶進行優(yōu)化配置，網絡性能更優(yōu)網絡優(yōu)化網絡優(yōu)化困難，網絡參數設置需兼顧高速、低工程參數設置和系統參數配置等較難兼顧網絡優(yōu)化簡單，可根據專網用戶的特定需求，獨立進行優(yōu)化，保障高速用戶性能鄰區(qū)設置鄰區(qū)關系復雜，覆蓋鐵路的小區(qū)鄰區(qū)關系較多，易引起誤切換，影響網絡性能鄰區(qū)關系簡單，在專網內主要設置前后鄰區(qū)，進出站設置雙向鄰區(qū)關系工程成本充分利用公網已有資源，建設成本低進度快需獨立的設備及站點，建設成本高、難度大2.2頻率選擇根據《工業(yè)和信息化部關于分配中國移動通信集團公司LTE/第四代數字蜂窩移動通信系統（TD-LTE）頻率資源的批復》（工信部【2013】517號），我公司4G網絡可用頻率包括F頻段（1880MHz-1900MHz）、D頻段（2575MHz-2635MHz）、E頻段（2320MHz-2370MHz）。其中E頻段（2320MHz-2370MHz）僅限于室內網絡使用。同時，為了進一步提高1.8GHz頻段LTEFDD和TDD網絡間的兼容性，保證LTE混合組網試驗以及后續(xù)網絡的順利進行，工業(yè)和信息化部下發(fā)了《工業(yè)與信息化部關于做好1.8GHz頻率LTEFDD和TDD網絡無線電干擾預防和協調工作的通知》。為此，本工程中頻率選擇遵循以下方案。為了保證網路結構的穩(wěn)定性，便于后續(xù)擴容，本項目4G室外宏基站按照同頻組網進行網絡規(guī)劃;城區(qū)覆蓋區(qū)域，需保持與原有網絡頻率使用方案相協同;縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農村等區(qū)域原則上采用F頻段進行覆蓋;為了保障網絡質量，4G網絡室外使用F頻段和D頻段，室內原則上使用E頻段，室內外異頻組網，具體頻點使用方式如下:F頻段:考慮到其它運營商新設的1800MHz頻段LTEFDD基站，在1880MHz~1885MHz頻段己沒有帶外保護要求，可能會造成使用該5MHz頻段的TD-LTE系統受到嚴重干擾。為避免干擾，本項目F頻段的使用頻率調整至1885MHz~1915MHz?？捎妙l率帶寬為30MHz，包括1個20M頻點(1885MHz~1905MHz)和1個10MHz頻點(1905MHz~1915MHz)，用于室外宏基站覆蓋或封閉室內場景(如地鐵)的覆蓋。D頻段:可用頻率帶寬為60MHz,3個可用頻點。2個頻點用于室外宏基站進行蜂窩組網，1個頻點用于補盲、補弱。E頻段:可用頻率帶寬為SOMHz帶寬。為了盡可能減少4G網絡對WLAN的干擾，本期工程4G網絡優(yōu)先使用低端頻點2320MHz~2340MHz。2.3覆蓋方案1.覆蓋線路選擇綜合考慮高鐵線路的通車時間、客運量、工程建設條件，投資效益，市場競爭需求等因素。本項目高鐵覆蓋采用專網覆蓋方案，能較好的保證高鐵覆蓋效，且后續(xù)網絡優(yōu)化難度低。2.覆蓋規(guī)劃根據各場景鏈路預算結，結合小區(qū)間重疊覆蓋距離要求，并結合工程建設要求，本項目對于非隧道場景的常規(guī)路段，采用宏蜂窩基站方式進行覆蓋，每個物理站點配置2個兩通道RRU，分別連接高增益雙通道天線進行覆蓋，每三個物理站點(6個雙通道RRU)合并為一個邏輯小區(qū)。3.針對隧道覆蓋，可采用天線覆蓋或泄漏電纜覆蓋兩種方案。本項目針對300米以下的短隧道優(yōu)先采用低成本的宏站覆蓋方案。對于300米以上的隧道，優(yōu)先采用覆蓋效果更佳的泄漏電纜覆蓋方案。采用泄漏電纜覆蓋方式時，隧道出入口需要通過設置天線外打的方式與外部信號實現良好銜接。外置天線方案:覆蓋方案采用隧道兩端RRL共小區(qū)，在隧道口兩端建設RRL站點，采用高低不同的天線掛高，低掛高天線直射隧道口對隧道內部進行覆蓋，高掛高天線覆蓋隧道相反的方向。采用此種方式，可以很好的保證隧道內部的良好覆蓋，避免弱覆蓋及切換風險。覆蓋方式如圖5-1所示。圖5-1外置天線覆蓋方案泄露電纜方案:泄露電纜的覆蓋距離按照如下公式計算得出:漏纜覆蓋距離=【導頻功率一(跳線損耗+功分合路損耗+漏纜禍合損耗+車體損耗+人體損耗+隧道寬度因子及余量)】/每百米損耗。根據鏈路預算，GSM900M的泄露電纜覆蓋距離為502米，TD-LTE的覆蓋距離為314米。通常隧道中單邊每隔500m一個避車洞，可放置RRU等設備，因此GSM900M每1000米放置RRU，TD-LTE則需要每500米放置RRU。對短距離隧道，將RRL安裝在隧道口鐵路站塔或是隧道口自立通信桿，通過饋線將射頻信號饋入泄漏電纜，如圖5-2所示。通過計算泄露電纜損耗確定末端天線輸入功率，計算末端天線覆蓋距離。圖5-2短距離隧道對長距離隧道，將RRU安裝在隧道口鐵路站塔或是隧道口自立桿，或者是安裝在隧道內避車洞內，通過饋線將射頻信號饋入泄漏電纜通過如圖5-3所示。通過計算泄露電纜損耗確定長距隧道RRU數量。圖5-3長距離隧道2.4小區(qū)合并與小區(qū)重疊覆蓋距離1.小區(qū)合并本項目要求主設備支持6CP合并能力，即支持6個雙通道RRU實現小區(qū)合并，每站址兩個RRU，每三個站址合并為一個小區(qū)，如圖5-4所示。目前華為和中興設備均能支持6CP合并，華為最新的產品可實現12RRU小區(qū)合并。愛立信和諾西僅支持4CP合并能力，對網絡質量有一定影響。圖5-4小區(qū)合并圖2.小區(qū)重疊覆蓋距離手機在服務小區(qū)的信號強度衰落到一定程度，會觸發(fā)小區(qū)重選(idle模式)或者切換(Active模式)過程，我們必須保證在手機順利進入新小區(qū)之前，當前小區(qū)的信號不會進一步衰落到門限值以下，否則空閑的手機可能進入NoServiceMode(即脫網)、或者Active模式的手機切換失敗而掉話。因此需要控制重疊區(qū)域的大小，來保證重選或者切換的完成。一般認為小區(qū)重選需要5秒以上時間，而切換一般3-5秒內可以完成，所以滿足重選需求的交疊區(qū)可滿足切換需求。小區(qū)間的重疊覆蓋區(qū)域要求跟移動終端的移動速率成正比，終端移動速率越快，需要的重疊區(qū)域便越大。2個小區(qū)的覆蓋重疊示意圖如圖5-5所示。圖5-5中，O為小區(qū)A和小區(qū)B信號相等處，A為小區(qū)A的覆蓋邊界，覆蓋邊界即小區(qū)最小接入電平，B為小區(qū)B的覆蓋邊界，覆蓋邊界即小區(qū)最小接入電平，從O點到A點需要5秒的覆蓋重疊區(qū)域，而從O點到B點也需要5秒的覆蓋重疊區(qū)域，所以總的重疊覆蓋區(qū)域是A點到B點。圖5-5空閑模式下小區(qū)重疊區(qū)域示意圖根據車速的不同，可以計算出終端在不同速率下的最小覆蓋重疊區(qū)域要求，不同速率下的小區(qū)覆蓋重疊要求見表5-3。表5-3不同速度下小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域要求終端行使速度（車速）小區(qū)重疊區(qū)域100km/h278米150km/h417米200km/h556米250km/h695米300km/h834米350km/h972米2.5天線設置方案宏基站天線選型和使用應能夠滿足本期工程網絡建設的需求，在此基礎上考慮4G網絡擴容及技術演進的需求，并積極探索針對特殊覆蓋場景、特殊工程建設需求的創(chuàng)新解決方案。本工程天線設置方案如下:以8通道天線為主，2通道天線主要用于密集城區(qū)的補盲建設。為了保障良好的網絡質量和性能，在具備條件的情況下，原則上4G網絡基站應盡可能采用獨立天饋系統。對于新增天饋確實困難的站址可采用具備獨立電調功能的天線。應與現有天饋線系統協同考慮，避免對現網系統產生明顯影響。合路建設時應考慮與擬合路系統的覆蓋一致性要求及覆蓋收縮。降低合路天線對后續(xù)維護優(yōu)化工作的影響和限制。獨立建設時應保證空間隔離度以滿足系統共存要求。在滿足本期網絡部署需求的基礎上，應適當考慮4G網絡擴容和技術演進的需求，對于潛在容量站點，為F,D多載波部署預留天線位置或天線共用條件。優(yōu)先采用集團集采的天線類型，對于不在集團集采范圍內的小型化天線及美化天線等應在中國移動企標范圍內選擇、且性能指標須滿足要求。本期新增的微基站，應根據其應用場景和受限因素，選擇天線形態(tài)適宜(內置或外置，尺寸符合安裝限制)、增益及半功率角合適的雙通道天線。對于G網而言，為避免越區(qū)覆蓋，當站點與鐵路沿線的垂直距離在150米以內時采用21dBi33度窄波束天線，當站點與鐵路沿線的垂直距離大于150米時采用65度波束天線，天線增益優(yōu)先選取為18dBi。對于TD-LTE網而言，鐵路覆蓋為帶狀狹長區(qū)域，智能天線無法發(fā)揮特性。天線選擇應考慮高增益、窄波束的雙通道雙極化天線，支持F頻段和D頻段，水平波束寬度為30-40度，增益不低于20dBi。天線架設方式建議采用雙天線、雙RRU方式，該方案具有最強的覆蓋能力，可以做到跟G網覆蓋站點共址。2.6站址設置方案1.站址設置原則基站設置關系到無線網絡覆蓋效果、全網通信質量以及建成后的社會效益和經濟效益，本工程應遵循以下原則:堅持以終為始、質量第一的原則，為保障網絡結構合理和架構穩(wěn)定，要按照F/D頻段混合組網、同步規(guī)劃的原則進行站址的統籌規(guī)劃，確保無線網絡結構在未來兩至三年原則上不做大的調整。對現網站址結構進行認真細致的評估，網絡結構分析確認可共址建設的站點應充分利用現有資源，降低工程投資;對于網絡結構分析不合理的站點應通過天饋調整、新選站址或異頻插花組網方式來解決，保證網絡性能。對于確有覆蓋需求而現網沒有物理站點的區(qū)域采用新選站址方式進行覆蓋。做好4G基站建設，對3G網絡重疊覆蓋或網內同頻干擾嚴重的區(qū)域同期進行網絡結構優(yōu)化調整。對于己有GSM覆蓋的高鐵線路，城區(qū)內路段，應結合GSM高鐵覆蓋站點情況，采取共用+新建補充站點進行建設。郊區(qū)、農村路段，對于GSM高鐵覆蓋平均站間距小于等于12公里的，在大部分區(qū)域可以實現與GSM的共址建設;對于GSM站間距過大，需新增補充站點滿足高鐵覆蓋要求。郊區(qū)和農村路段，專網站點距離鐵路的垂直距離要求在100米一200米范圍內，利舊鐵塔的基站可適當放寬，但不應超過300米。高鐵站點的選擇應盡量交錯分布于鐵路兩側，以助于改善切換區(qū)域，并利于車廂內兩側用戶接收信號質量相對均勻;對于在拐角區(qū)域應選擇拐角內進行站點規(guī)劃，有助于減小基站覆蓋方向和軌道方向夾角，減小多普勒頻移的影響。特殊場景不適宜作為切換帶，例如，特殊站間距過大，長距離大橋，鐵路彎道，隧道出入口，鐵路高架特別高度等區(qū)域，可采取共小區(qū)設計覆蓋特殊路段。另外，站臺小區(qū)不作為共小區(qū)的兩端小區(qū)，應該盡量設置在共小區(qū)的中間位置。具體的站址選擇應滿足以下要求:①滿足覆蓋和容量要求。參考鏈路預算的計算值，充分考慮基站的有效覆蓋范圍，使系統滿足覆蓋目標的要求，充分保證重要區(qū)域和用戶密集區(qū)的覆蓋。在進行站點選擇時應進行需求預測，將基站設置在真正有話務和數據業(yè)務需求的地區(qū)。②滿足網絡結構要求?；菊局吩谀繕烁采w區(qū)內盡可能平均分布，盡量符合蜂窩網絡結構的要求，一般要求基站站址分布與標準蜂窩結構的偏差應小于站間距的1/4。在具體落實時注意以下方面:在不影響基站布局的情況下，視具體情況盡量選擇現有設施，以減少建設成本和周期;原則上應避免選取對于網絡性能影響較大己有的高站(站高大于50米或站高高于周邊建筑物巧米)，并通過在周邊新選址或選用多個替換站點等方式保證取消高站后的覆蓋質量。避免將小區(qū)邊緣設置在用戶密集區(qū)，良好的覆蓋是有且僅有一個主力覆蓋小區(qū)。③避免周圍環(huán)境對網絡質量產生影響。天線高度在覆蓋范圍內基本保持一致、不宜過高，且要求天線主瓣方向無明顯阻擋，同時在選擇站址時還應注意以下幾個方面:新建基站應建在交通方便，市電可用、環(huán)境安全的地方;避免在大功率無線電發(fā)射臺、雷達站或其他干擾源附近建站;新建基站應設在遠離樹林處以避免信號的快速衰落;在山區(qū)、岸比較陡或密集的湖泊區(qū)、丘陵城市及有高層玻璃幕墻，建筑的環(huán)境中選址時要注意信號反射及衍射的影響。2.站址間距(1)使用小區(qū)合并功能，小區(qū)內RRU間不需要預留重疊切換帶，小區(qū)間需預留。(2)郊區(qū)和農村路段:在開闊路段，為減小多普勒頻移的影響以及避免“塔下黑”問題，站點距離鐵路的垂直距離建議在100米一200米范圍內，利舊鐵塔的基站可適當放寬，但不應超過300米，站間距控制在1.2公里以內，保證天線與軌面視通。在連續(xù)狹窄路段，山體起伏很容易使信號受到阻擋，基站距鐵軌的距離基本在100米以內甚至50米以內。此時