十博大唐移动TD-LTE高速组网方案

日期: 2019-12-18 02:02 浏览次数 :

据相关数据显示,到2020年,中国时速在200公里以上的高速铁路里程将会超过30000公里。伴随中国高铁建设的迅猛发展以及4G网络的大规模商用,在高速运行的列车上体验极速4G网络正在成为每一位商旅用户的重要需求。在枯燥的乘车旅程中,人们期望能够有流畅的移动宽带网络作伴,而这也让运营商看到了巨大商机。

2015年4G网络进入持续发展期,4G移动用户高速增长、业务种类更丰富、应用场景更多样,这些变化都对4G业务体验提出更高的要求。大唐移动始终专注于为客户打造卓越感知的互联网络,打造精品网络服务与云端智能平台融合的感知提升方案,为运营商编织一张充分满足市场需要的精品网络,为移动用户铺就随时随地畅享业务的演进之路。

,伴随着中国高铁的发展,高铁通信网络覆盖成为通信行业需要攻克的新课题。早在2008年,大唐移动就在与上海移动联合进行的创新专项课题研究中,成功解决了全球最高时速的上海磁悬浮列车高速运行下的TD-SCDMA无缝覆盖难题;实现了0~431km/h的各种速度下TD系统的连续稳定通信。基于在TD-SCDMA技术高速组网领域的研究成果,大唐移动不断探索,进一步提出TD-LTE高铁组网方案。

作为运营商的重要合作伙伴 ,大唐移动深刻理解运营商建设高铁4G网络的需求,全面配合运营商探索高铁4G网络,克服重重难关,推出一系列领先的产品及算法解决方案;并组建高铁专项保障团队,针对高铁特点制定专用优化方案,不断完善网络性能。以大唐移动承建的大西高铁部分路段的4G网络为例,在250km/h高速飞驰的列车上乘客可以尽享高速上网体验,完全能够达到高铁4G专网优质、高效的建设目标。

深度覆盖 感知无界

一、高速移动成高铁通信难点所在

高铁专项解决方案,攻克高速位移难关

4G室外信号覆盖已日益完善,无线网络竞争重点已由室外转向室内,而用传统的室分覆盖,也面临信号入户困难、建设成本高、多制式共享共建等问题。

中国高铁运行速度一般为300km/h,最高设计时速可达350km/h,在此高速移动的情况下提供良好的网络覆盖一直是移动通信组网的难题。首先,由于高速运动所导致的多普勒频偏会使接收端频率产生变化,移动速度越快,频率越高,产生的频偏也越大,严重影响基站和终端的接收性能。其次,高速移动带来的切换频繁,会使终端接入成功率低、掉话率高,严重影响网络性能。另外,高铁沿途无线传播环境复杂,再加上高铁车体穿透损耗很大,因此对高铁组网、网络规划设计、网络优化提出更高的要求。

高铁移动信号覆盖是世界性的难题,与传统网络覆盖环境相比,高速铁路环境较为复杂。运行速度高容易导致多普勒频偏大、切换频繁、接入难等一系列问题,再加上高铁的车体穿透损耗高,导致车上的用户很难体验到和大网用户一样的超高LTE速率。

大唐移动以用户场景为目标,在保障LTE室外信号覆盖的同时,进一步将无线网络覆盖垂直化渗透,并形成多制式共享建设,立体化覆盖的解决方案。

二、大唐移动TD-LTE高速组网 方案

此外,高铁建设可利旧资源远不如大网那么丰富,沿线很多基站需要考虑新建铁塔,引接传输电源等众多问题,还需要考虑规避对高铁专线调度专网的影响,导致高铁工程建设比大网更加困难、基站开通速度缓慢,极大影响了高铁网络质量。

2015年大唐移动在贵州某大型楼盘成功实施了面向高层楼宇和密集社区的深度覆盖解决方案,通过安装大唐移动微型基站CubeSite实施楼面对打,楼顶照射的建设方式,首先解决4G信号入室难题;室内公共区域则发挥大唐移动光分布系统HiDAS快速建网的优势,实现234G信号的共享建设;借助网优云平台Morpho栅格化呈现覆盖盲点和终端APP测试软件酷测便携化的扫楼测试方案,最终实现该大型小区室内信号的从无到有,从有到优。

针对以上高铁组网面临的问题,大唐移动开发了专用的TD-LTE频偏补偿算法、接入切换性能提升方案、以及个性化的产品解决方案、网络规划设计方案、特殊的网络优化参数设置方案等有效的解决手段。

众所周知,高速运动所导致的多普勒频偏会使接收端频率产生变化,移动速度越快,频率越高,产生的频偏也越大,严重影响基站和终端的接收性能。大唐移动针对300km/h以上的高速场景,应用高效的频偏补偿算法有效解决多普勒频偏影响。通过引入大频偏估计、时域频偏补偿以及高速信道估计去噪和高速定时偏差修正等算法,快速测算出由于高速移动所带来的频率偏移,补偿多普勒频移,改善无线链路的稳定性,从而提高解调性能。

大唐深度立体覆盖方案使用50%的资源解决了90%用户的网络问题,比传统施工时间减少50%左右。大唐移动立体化深度覆盖方案协助运营商快速实现4G网络室内深度覆盖,创造多元的服务型态,并带来大幅用户数量及流量的增长。

1. 高效的频偏补偿算法

高速移动带来的切换频繁,还会使终端接入成功率低、掉话率高,严重影响网络性能。针对此问题,大唐移动实现了TD-LTE网络12个双通道RRU小区合并技术,高铁组网场景下可根据实际组网需求,将多个物理小区合并成一个逻辑小区,扩大单小区覆盖范围,减少了切换次数。

感知分析 提升体验

多普勒频移是对高铁通信造成干扰的主要因素之一。大唐移动针对300km/h以上的高速场景,引入大频偏估计、时域频偏补偿以及高速信道估计去噪和高速定时偏差修正等算法,快速测算出由于高速移动所带来的频率偏移,补偿多普勒频移,改善无线链路的稳定性,从而提高解调性能。

大唐移动领先的频偏补偿算法和小区合并技术在大西高铁上得到了成功应用,有效地消除了高铁高速运行对移动通信网络接入带来的影响。

当前,多数4G投诉原因主要为有信号却不能上网、业务建立时延长等感知原因,与4G商用初期以网络信号差、下载速度慢等质量原因有很大区别,传统投诉处理方法难以对端到端感知问题进行定界。

2013年4月,大唐移动高速移动算法通过了中国移动研究院实验室验证,测试结果表明,大唐移动高速移动算法能够满足中国移动“当UE移动速率300km/h时,采用纠偏算法后,上行接收性能下降不超过20%”的企标要求 。

高铁专项优化保障,确保网络性能提升

大唐移动基于大数据平台对业务感知进行建模分析,通过对感知监控、分析、定界、优化、闭环实现对用户感知下降准确预警,使用户投诉可监控、可分析、可预防。

2. 接入切换性能提升方案

大西铁路客运专线北起山西大同市,西至陕西西安市,截至2014年,由太原南至西安北运营段已竣工。大唐移动配合中国移动承建了大西高铁临汾、运城2个地市的LTE专网网络建设。

基于大数据平台的业务挖掘分析,可以细分用户使用的业务类型并进行感知监控,如网页浏览、视频、即时通信和下载等,并针对业务大类建立预警线,对无法满足良好感知的应用业务,触发业务感知定界流程,对感知异常问题的原因归类定界,并输出针对问题的优化建议,最后通过用户满意度趋势分析用户投诉的可能性,实现投诉预警的有效闭环。

在高铁场景中,高速运动会导致移动终端切换频繁,从而增大了接入和掉话几率,也会产生乒乓切换导致网络质量受影响。针对此问题,大唐移动有针对性的提出了全套产品和相关配套算法解决方案。

临汾和运城大西高铁工程自2014年下半年开始建设,由于沿线部分站点没有铁塔、电源、传输等问题,导致了全线高铁不能及时开通,网络优化非常困难。针对大西高铁的建设情况,大唐移动组建了大西高铁专项保障团队,配合工程建设进度随时进行专线优化,确保已建区域网络性能最优。通过随时优化对工程建设提出整改建议,进一步推动未建设基站的建设开通,以及对未按规划设计进行建设的基站进行整改,确保后续网络性能更优。

大唐移动在国内试点投诉预防方案后效果显著,可对区域感知劣化的具体现象和增长趋势准确评估,将用户信令和行为进行关联定界并进行针对性提升,提前预防了多次用户投诉,不仅为运营商树立了良好品牌标杆,也为用户带来了更好的业务体验。

在产品配置方案方面,大唐移动采用BBU+双通道RRU+2通道窄波束高增益定向天线,同时支持TD-SCDMA和TD-LTE双模,配置S1/1实现高速铁路沿线扇区覆盖。该方案将一块BBU和12个RRU、BBU集中放置维护,其中,RRU光纤拉远比较适合高铁的线状覆盖;采用2通道设备,容易支持更多的RRU进行小区合并,扩大单小区覆盖范围;而采用2通道高增益天线,则可以进一步提升网络覆盖性能,整套配置可大大降低站址的获取难度。

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