[摘要]文章針對高鐵的位置更新問題提出LAC和RAC規(guī)劃方法,對存在的移動切換和重選問題提出過渡區(qū)等方法并對切換算法提出建議,對高鐵長隧道以及特大橋難點覆蓋問題提出解決辦法,對于山區(qū)和海域鐵路的信號覆蓋規(guī)劃有一定的參考價值。
[關鍵詞]高鐵覆蓋WCDMALAC更新過渡區(qū)隧道覆蓋長橋覆蓋
溫福高鐵,北起浙江省溫州南站,南至福州,全長298千米,其中隧道長度約141千米,最長的為霞浦隧道,長達13124米。福建境內的鐵路全長229公里,經過福建的福鼎、霞浦、福安、寧德、羅源、連江、福州等縣市。福建段中,橋隧占線路總長的78.84%,橋隧比重居全國現有及在建鐵路之最。這種橋隧環(huán)境與現網城市的電磁環(huán)境完全不同,對網絡的規(guī)劃和信號的覆蓋提出了特殊的要求。
1LAC和RAC規(guī)劃
1.1配置原則
目前溫福高鐵在福建境內要經過寧德和福州2個地市,在鐵路沿線,如果使用現網的WCDMA網絡覆蓋,要經過多個LAC和RAC區(qū),會有大量的位置更新。為避免頻繁的跨LAC位置區(qū)更新,只設置寧德和福州2個位置區(qū),每個地市安裝一臺華為RNC,以管理該地市高鐵沿線基站。這個RNC歸屬于該地市的MSC SEVER下,全線采用封閉式專網結構。由于現網中LAC和RAC的范圍是一致的,因此這里只討論LAC規(guī)劃,如圖1:
1.2LAg更新
采用一個本地網一個位置區(qū)進行規(guī)劃,只在進出地市邊界時各發(fā)生一次全員位置更新。為了確保邊界地市的位置更新順利進行,需要有足夠的FACH和RACH信道,默認每個小區(qū)一條FACH和一條RACH。根據估算,1秒鐘內可以完成25個用戶的接入,通常情況下,默認的接入信道配置足夠滿足小區(qū)用戶接入和位置更新的需求。
在溫福高鐵的邊界區(qū)域,如寧德與福州的交界處,可能出現大量用戶同時發(fā)起位置更新的情況,此時接入信道可能出現擁塞。在擁塞的時間段內,一部分用戶無法及時進行位置更新,也無法接入。位置更新不及時會導致掉話,對空閑的用戶沒有影響;但如果用戶在這段時間內被尋呼,則會出現尋呼不到的情況,如果發(fā)起業(yè)務,也會出現發(fā)起業(yè)務失敗的狀況。
假如一列火車上有200個聯通3G用戶,則所有用戶完成位置更新需要的時間為200/25=8秒,其中有25個用戶需要等到第8秒才能完成位置更新。溫福鐵路的設計速度是250km/h,大約7秒就行駛500米,也就是一個RRU的覆蓋距離。估算結果表明,接入的瓶頸是FACH信道和RACH,即FACH信道的限制使1秒鐘只能完成25個用戶的接入過程??梢栽贚AC邊界小區(qū)增加FACH信道配置來提供FACH處理能力,減少大量用戶位置更新的接入排隊時間。增加的命令為:
ADD FACH: CELLID=1,PHYCHID=8,TRCHID=6,MbmsMtchlnd=COMMON,RATEMATCHINGATTR=230, TOAWS=40, TOAWE=10,MAXFACHPOWER=-10, MAXCMCHPI=D15,MINCMCHPI=D14, SIGRBIND=TRUE,CHCODINGTYPE=CONVOLUTIQNAL:
根據華為的配置規(guī)則,第一條SCCPCH上承載的信令前向接入信道(FACH)的傳輸信道標識為4,業(yè)務前向接入信道(FACH)的傳輸信道標識為5;第二條SCCPCH上承載的信令前向接入信道(FACH)的傳輸信道標識為6,業(yè)務前向接入信道(FACH)的傳輸信道標識為7。
比如配置2條FACH,則處理能力加倍,在上面的例子中,所有用戶完成位置更新所需要的時間縮短為4秒。邊界站采用加大公共信道配置的小區(qū),可以解決位置更新的問題。
2移動性互操作
高鐵覆蓋采用專網覆蓋,采用的是專用頻點(也可以采用室內分布頻點)。選擇火車站站臺作為過渡區(qū)域。在可能的情況下,在火車站站點安裝室內分布系統(tǒng)(使用專網F2頻點),以增強專網的區(qū)域的信號覆蓋,保證高鐵用戶在過渡區(qū)順利完成切換和重選。
鐵路專網采用單獨的頻點組網。車站是公網和鐵路專網交迭的區(qū)域,用戶進入站臺后進入專網,而在離開站臺或車站后,離開專網進入公網。因此,需要在車站配置雙向鄰區(qū)。
為保證用戶在登上火車后進入專網,可通過切換和重選的參數控制使這些用戶優(yōu)先切換或駐留到異頻專網。可以在站臺設置一個過渡區(qū)完成優(yōu)先切換和駐留,如圖2:
過渡區(qū)是位于車站進站口和站臺之間,公網小區(qū)和專網小區(qū)重疊覆蓋的一段區(qū)域。假設過渡區(qū)內的公網小區(qū)為Cell1(頻點為公網頻點F1),專網小區(qū)為Cell2(頻點為專網頻點F2)。Cell1可以利用覆蓋車站的室內分布系統(tǒng)或宏小區(qū),其在過渡區(qū)(進站口或站臺)內信號強度可通過設計和優(yōu)化而低于一定門限,建議低于-90dBm。
Cell2在過渡區(qū)內需要保證有良好的覆蓋,使用戶進入過渡區(qū)之后可以切換到Cell2。建議Cell2在過渡區(qū)內的信號強度高于-85dBm。同時,需要控制Cell2覆蓋,尤其是在車站候車室和站外的信號強度,建議低干-90dBm,避免造成車站內外的用戶大量異頻切換到Cell2上。
對公網小區(qū)Cell1,配置異頻切換門限,即2D和2F異頻切換門限,使連接態(tài)用戶進入切換區(qū)之后就可以啟動異頻測量并切換入專網。2D門限是控制用戶啟動異頻測量的門限,需要將該門限設置為大于過渡區(qū)內Cell1-內信號強度的數值,從而使用戶進入切換區(qū)后即可以啟動異頻測量。但該參數如果設置過高,可能對過渡區(qū)外公網用戶造成影響。如過渡區(qū)內公網小區(qū)的信號強度為90dBm以下,則2D門限可以取為-85dBm。同時異頻切換的Cell1小區(qū)電平門限需要低于過渡區(qū)內專網小區(qū)的信號電平,保證公網用戶在啟動異頻測量后,可以觸發(fā)異頻切換。
專網小區(qū)Cell2配置Cell1為鄰區(qū)。為了避免專網小區(qū)用戶在過渡區(qū)內切換到公網,可以將2D啟動門限設置為低于過渡區(qū)和鐵路內專網信號電平的值。同時,為了避免乒乓切換,2D啟動門限可以低于從公網小區(qū)到專網小區(qū)的異頻切換目標小區(qū)電平門限。
對于空閑態(tài)用戶,需要通過重選參數控制使用戶進入過渡區(qū)后重選入異頻專網。重選參數一般采用Ec/Io測量。可以設置較高的異頻測量啟動門限,建議設置為2dB,使公網小區(qū)用戶一直進行異頻測量。同時在鄰區(qū)配置中對Cell2鄰區(qū)配置較小的小區(qū)重選偏值,使用戶優(yōu)先重選至專網小區(qū),建議將偏值設置為-6dB。
在鐵路沿線,公網小區(qū)不配置專網小區(qū)為鄰區(qū)。這樣公網用戶無法通過切換和小區(qū)重選到專網,以避免公網用戶大量進入專網對專網容量造成影響。但由于鐵路沿線可能經過一些城鎮(zhèn)、村莊,用戶在專網覆蓋區(qū)域內開機,可能駐留入專網。為了避免對這些用戶造成影響,在專網小區(qū)配置沿線公網
小區(qū)為鄰區(qū),使駐留在專網的非火車用戶在離開專網覆蓋區(qū)域后可以切換或重選入公網。但為了避免火車上的用戶切換或重選八公網,需要在鐵路沿線保證較好的信號電平,建議信號強度保持在95dBm以上,同時可以降低異頻切換和重選的啟動門限。
3隧道內覆蓋
3.1采用方案
溫福鐵路將采用聯通、電信共建的方式,此時存在共站點或共天饋的問題。在隧道內先與電信基站通過合路器或POI合路,然后再經過功分器分路,接入泄漏電纜,連接方式見圖3:
3.2泄漏電纜鏈路預算
溫福鐵路隧道內所使用的泄漏電纜其具體參數如表1所示:
隧道內的理想鏈路上行路預算如表2。
鏈路預算基本可以滿足1km的站間距要求。在隧道內,由于鐵路規(guī)劃泄漏電纜500米設置一段入口,因此可以隔一個入口放置2個RRU,RRU的間距為1km。
如果漏纜覆蓋距離無法達到500米,可以通過在漏纜上加上行塔放的方法增加上行覆蓋,同時也可以增加下行功放來增加下行覆蓋。
4長橋覆蓋
4.1現狀
寧德特大橋全長8169公里,中間為海面,屬于跨海特大橋。由于站址選擇困難,中間海面沒有可選用的站點,故覆蓋比較困難。
4.2寧德特大橋專項規(guī)劃
要實現寧德特大橋的遠距離覆蓋,必須要保證基站天線掛高的高度能達到覆蓋目標?;咎炀€掛高的高度由2部分組成:站址的海拔高度與地面至天線的高度。
基站天線實際掛高情況將影響海面實際覆蓋距離,天線掛高越高,無線傳播受地球曲率的影響越小。在可能的情況下,應該根據與覆蓋目標區(qū)域的距離,盡量選擇海拔高度比較高的站址,以滿足海面遠距離覆蓋對天線掛高的要求。只有天線掛高得到保證了,才可能實現遠距離覆蓋的目的。
根據實際情況,在寧德特大橋南、北各建了一個站,采用RRU1+RRU2和RRU3+RRU4這4個RRU來覆蓋特大橋,并利用寧德火車站南和蕉城筆架山隧道基站來協助覆蓋,如圖4。
其中寧德特大橋北站點在山上,山頭海拔高度達到50米,再加上抱桿高度,天線掛高可以達到60米。寧德特大橋南站點所在位置的海拔高度達到150米,加上抱桿或塔高,天線高度可以到160米。備選站點所在山頭海拔高度達到200米,加上抱桿或塔高,天線高度可以達到210米。三個站點距離大橋的垂直距離分別為大橋北1.3公里,大橋南1.6公里,備選站點2.7公里。由于站點距大橋較遠,可以使用18dBi 65度天線,用兩個扇區(qū)朝向大橋覆蓋。
同時考慮到大橋距海面有一定的高度(按照6米計算),具有較好的傳播環(huán)境,因此大橋北站點的覆蓋半徑可以達到2.0km,大橋南站點的覆蓋半徑可以達到約3.4km。也就是說,這兩個站點可以覆蓋寧德特大橋,見圖5:
5結語
WCDMA的頻率高,覆蓋距離近,常規(guī)下的室內覆蓋尚有一定的困難,在高鐵的隧道覆蓋上問題就更多。高鐵的信號覆蓋問題中,位置更新是共性問題,通過增加信道配置可以解決;站臺移動切換過渡小區(qū)的提出更有利于用戶從公網到專網的切換;長隧道以及特大橋的難點覆蓋問題的解決辦法,對其它各地的高鐵移動信號覆蓋與優(yōu)化具有一定的參考價值。
參考文獻
[1]張長鋼,等,WCDMA無線網絡規(guī)劃原理與實踐[M],北京:人民郵電出版社,2005
[2]吳呈海,葉紹敏,謝子華WCDMA的RNC側Iu-PS對接技術研究[J],移動通信,2009(12):40-44
[3]李世鶴TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)標準[M],北京;人民郵電出版社,2003
[作者簡介]
鄭繁榮:畢業(yè)于成都電訊工程學院電磁場與微波技術研究生班?,F任福建新大陸通信科技股份有限公司技術總監(jiān),主要從事無線通信技術研究、網絡規(guī)劃及優(yōu)化工作。我國第一代直放站發(fā)明者之一,研制的LLZ-900MHz蜂窩式移動通信直放機曾獲得福建省郵電科學技術進步一等獎、郵電部科學技術進步三等獎。
中國移動黑莓個人郵箱業(yè)務(BIS)正式登陸羊城
中國移動通信集團廣東有限公司廣州分公司(簡稱“廣州移動”)和Research In Motion(RIM)公司在5月11日共同宣布,中國移動黑莓個人郵箱業(yè)務(BIS)在廣州地區(qū)正式上線。該業(yè)務將滿足廣州地區(qū)個人用戶的移動互聯需求,幫助他們更好地管理和優(yōu)化移動工作和生活,盡享便捷、高效的無線體驗。
該業(yè)務能夠提供豐富的應用和多種功能,其中之一是提供黑莓電子郵件推送服務。第一,開通BIS的用戶可以在黑莓智能手機上綁定包括“139郵箱”在內的10個工作及個人郵箱,輕松便捷地隨時收發(fā)郵件;第二,提供多種即時通訊工具,如飛信、黑莓用戶專屬的BBMTM(BlackBerry Messenger)等,隨著越來越多不同地區(qū)的用戶加入BBM這一龐大的族群,用戶們將愈發(fā)體會到BBM的強大通訊能力和豐富的群組功能;第三,提供數量龐大、種類繁多的第三方應用軟件供用戶下載并使用,目前BlackBerry App World在全球已能提供逾3萬個各類應用,包括網絡社交、出行信息查詢、酒店預訂、游戲娛樂和股票交易等。
隨著BIS的推出,廣州地區(qū)的用戶在黑莓智能手機產品上也將有更多的選擇,包括廣受市場歡迎的BlackBerry@8980 CurveTM、BlackBerry@ 8520 CurveTM、BlackBerry@ 8910 CurveTM等,它們在廣州移動的溝通100服務廳以及蘇寧、國美、中域等零售渠道均有銷售。即日起,廣州地區(qū)的個人用戶即可盡情發(fā)掘黑莓智能手機和服務的獨特優(yōu)勢與精彩體驗。