CN101635930A

CN101635930A - 时分-同步码分多址移动通信系统进行隧道覆盖的方法

Info

Publication number: CN101635930A
Application number: CN200810132169A
Authority: CN
Inventors: 曾召华
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2028-07-21
Also published as: CN101635930B

Abstract

本发明公开了一种时分－同步码分多址移动通信系统进行隧道覆盖的方法，包括：A.确定基带池所支持的单通道远端射频单元的个数N_RRU；B.确定各个单通道RRU的泄漏电缆的覆盖距离D_cover；C.根据上述N_RRU和D_cover以及隧道长度，确定覆盖隧道所需的BBU个数；D.在隧道中，将BBU所支持的单通道RRU进行级联并将泄漏电缆串行部署在隧道中；如果所需BBU个数大于1，则进一步将所述各BBU的泄漏电缆串行部署在隧道中。本发明方法可以充分利用TD－SCDMA系统基站基于BBU+RRU的特点实现长隧道的覆盖，成本低，信号质量好。

Description

时分-同步码分多址移动通信系统进行隧道覆盖的方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统进行特殊场景覆盖的方法，尤其涉及一种时分-同步码分多址(TD-SCDMA)移动通信系统进行隧道覆盖的方法。

背景技术

对重要的公路、铁路实现全线覆盖是移动通信系统的一个重要环节，但是目前大多数隧道都是移动通信系统的覆盖盲区，因此需要结合交通线的覆盖设计来制订专门的隧道覆盖解决方案。

隧道主要分为铁路隧道、公路隧道、地铁隧道等多种。每种隧道有着不同的特点，一般来说公路隧道一般比较宽敞，而铁路隧道一般来说狭窄一些。在选择好了信号源以后，要根据实际情况来配置不同的天馈系统来对隧道进行信号覆盖。

目前的隧道覆盖方式通常有三种，即：同轴馈电无源分布式天线、光纤馈电有源分布式天线、泄漏电缆。

同轴馈电无源分布式天线覆盖方式设计比较灵活、价格相对低、安装较方便，这种方案对较短的隧道是一种成本最低的解决方案，但是其缺点就是信号可能分布不均匀。

光纤馈电有源分布式天线系统更适用于覆盖地下隧道(例如地铁隧道)及站台，其优点是适用更细的电缆，采用光缆可降低电磁干扰，在复杂的网络中设计更灵活；其缺点是成本较高。

泄漏电缆是进行隧道覆盖是一种最为常用的方式，也是解决全球移动通信系统(GSM)等系统解决长隧道覆盖的一种首选方式。泄漏电缆是一种在同轴电缆外导体纵长方向，以一定的间隔和不同形式开槽的特制同轴电缆，开槽的目的是为了使其电信号能量能从电缆槽口辐射出来，以达到向外传播和接收外来无线电波的目的。使用泄漏电缆的好处是：(1)可减小信号阴影及遮挡；(2)信号波动范围减少，隧道内信号覆盖更均匀；(3)可对多种服务同时提供覆盖，多种不同的无线系统可以共享同一泄漏电缆。

GSM系统中，由于一个基站通常只有一个射频单元，且射频单元发射功率的衰减导致泄漏电缆的覆盖距离受到限制，因此目前GSM系统利用泄漏电缆进行长隧道覆盖的方法主要是通过干线放大器的方式将泄漏电缆进行级联。

目前TD-SCDMA移动通信系统(简称TD-SCDMA系统)开始规模预商用，TD-SCDMA系统的基站是基于基带池(BBU，Base Band Unit)加远端射频单元(RRU，Remote Radio Unit)的设备构架。图1为TD-SCDMA系统基站中的单通道RRU设备的连接示意图，参见图1，BBU通过一基带接口(一般是光接口)与单通道RRU连接；多个单通道RRU可以采用级联方式连接，单通道RRU可以通过光纤分别与上联RRU和下联RRU连接；对于无线终端这一侧，单通道RRU可以通过无源天线或泄漏电缆与无线终端进行Uu口的无线通信；另外单通道RRU还与监控设备连接由监控设备进行监控。

但是，目前还没有一种TD-SCDMA系统进行长隧道覆盖的方法，如果TD-SCDMA系统也采用GSM系统的方式进行长隧道的覆盖，则不能充分利用TD-SCDMA系统BBU+RRU设备架构的特点，不但造成设备的闲置，而且还需要增加额外的干线放大器，这样势必会增加覆盖成本。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种TD-SCDMA移动通信系统进行隧道覆盖的方法，以充分利用TD-SCDMA系统基站基于BBU+RRU的特点实现长隧道的覆盖。

为了实现上述发明目的，本发明的主要技术方案为：

一种TD-SCDMA移动通信系统进行隧道覆盖的方法，包括：

A、确定BBU所支持的单通道RRU的个数N_RRU；

B、确定各个单通道RRU的泄漏电缆的覆盖距离D_cover；

C、根据上述N_RRU和D_cover以及隧道长度，确定覆盖隧道所需的BBU个数；

D、在隧道中，将BBU所支持的单通道RRU进行级联并将泄漏电缆串行部署在隧道中；如果所需BBU个数大于1，则进一步将所述各BBU的泄漏电缆串行部署在隧道中。

优选的，步骤D中，如果BBU支持一个以上小区，则在部署该BBU所辖的泄漏电缆时，先将小区中的各单通道RRU进行级联并将该小区所辖的泄漏电缆串行部署，再将各个小区所辖的泄漏电缆串行部署。

优选的，步骤B所述确定D_cover的具体方法为：

B1、确定泄漏电缆输入端注入功率Pin、要求覆盖边缘场强P、泄漏电缆耦合损耗L1、人体衰落L2、宽度因子L3、衰减余量L4、车体损耗L5、每米馈线损耗S；

B2、根据公式D_cover＝[Pin-(P+L1+L2+L3+L4+L5)]/S确定所述D_cover。

优选的，如果单通道RRU采用功分器分出一路以上的泄漏电缆，则步骤B所述确定D_cover的具体方法为：

B2’、根据公式：d_cover＝[(Pin-10*log₁₀ ⁿ)-(P+L1+L2+L3+L4+L5)]/S确定各支路泄漏电缆的最大覆盖距离d_cover’其中所述n为所述功分器分出的支路数；

B3、根据d_cover以及功分器输出支路的覆盖方式，确定所述D_cover。

优选的，步骤C具体为：

确定D_Tunnel/(D_cover*N_RRU)的取值，其中D_Tunnel为隧道的长度；

对D_Tunnel/(D_cover*N_RRU)上取整，得到的整数为覆盖隧道所需的BBU个数。

优选的，所述BBU的信号处理方式为：针对某个用户，上行采用多通道最大比合并接收算法，下行采用最佳通道选择发射算法。

优选的，所述BBU的信号处理方式为：针对某个用户，上行采用多通道最大比合并接收算法，下行采用多通道发射方法。

本发明利用TD-SCDMA系统基站基于BBU+RRU的特点，在长隧道中将BBU所支持的RRU级联起来，并各个级联的RRU的泄漏电缆按照串行方式覆盖隧道，如果隧道长度通过单个BBU覆盖不了，则进一步将一个以上的BBU组合起来串行覆盖整个隧道，从而可以提过足够长的覆盖范围，解决TD-SCDMA系统在长隧道中的信号覆盖问题。同时，通过设计通道发射、接收信号方法，提高了重叠区域的信号质量，改善性能。另外，本发明的覆盖方式不需要增加额外的干线放大器，因此覆盖成本很低。

附图说明

图1为TD-SCDMA系统基站中的单通道RRU设备的连接示意图；

图2为本发明所述方法的一种实施例的流程图；

图3为一种单通道RRU的隧道覆盖示意图；

图4为多个单通道RRU级联的隧道覆盖示意图；

图5为同BBU多小区的隧道覆盖示意图；

图6为多BBU的隧道覆盖示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图对本发明做进一步详细说明。

本发明的核心技术方案为：一种TD-SCDMA系统进行隧道覆盖的方法，适用于特殊场景例如长隧道的覆盖情况，包括：

A、确定BBU所支持的单通道RRU的个数N_RRU；

B、确定各个单通道RRU的泄漏电缆的覆盖距离D_cover；

本发明中，采用泄漏电缆的方式进行收发信号，以实现长隧道中的信号覆盖。所述的泄漏电缆串行覆盖隧道是指：在某个方向的隧道中，多条泄漏电缆前后相邻或相接地部署在与隧道平行的方向上。

图2为本发明所述方法的一种实施例的流程图。参见图2，对于某条待覆盖的隧道，本发明的实施例具体采用以下步骤对该隧道进行覆盖，包括：

步骤101：根据BBU处理能力，确定其所能支持的单通道RRU的个数N_RRU。例如在本实施例中，假设某BBU支持的小区数目为3个，每个小区支持的最大级联的单通道RRU的数目为8，则N_RRU＝8*3＝24。

步骤102：根据实际环境的需要，确定每个单通道RRU的采用泄露电缆的方式所能够覆盖的最大覆盖距离D_cover。

所述单通道RRU的最大覆盖距离D_cover由最大输出功率、隧道具体特征、泄露电缆的指标、车体损耗、覆盖边缘场强等实际参数确定，具体为：

首先，确定泄漏电缆输入端注入功率Pin、要求覆盖边缘场强P、泄漏电缆耦合损耗L1(L1为泄漏电缆的指标)、人体衰落L2(5dB)、宽度因子L3＝20lg(d/2)(其中d为手机距离泄漏电缆的距离)、衰减余量L4(3dB)、车体损耗L5(L5与车体有关)、每米馈线损耗S(S为泄漏电缆的指标)

其次，根据公式(1)确定所述D_cover’其单位一般是米：

D_cover＝[Pin-(P+L1+L2+L3+L4+L5)]/S (1)

上述公式(1)所求得的是单通道RRU采用单路泄漏电缆时覆盖的最大距离。需要说明的是，如果实际环境中单通道RRU的覆盖方式不同，则需要根据具体的覆盖方式对上述D_cover的确定方法做出修正。图3为一种单通道RRU的隧道覆盖示意图，该图3所示的是一个双向双隧道的覆盖方式，其中单通道RRU采用4功分器，一个单通道RRU可以连接4路泄漏电缆；由于功分器有功率损失，所以在确定4路泄漏电缆每一路的最大覆盖距离时需要将泄漏电缆输入端注入功率Pin进行处理，以去除功率损耗，即根据公式(2)确定各支路泄漏电缆的最大覆盖距离：

d_cover＝[(Pin-10*log₁₀ ⁿ)-(P+L1+L2+L3+L4+L5)]/S (2)

其中，n为功分器的分路数，例如对于4功分器，所述n为4，对于2功分器，所述n为2。对于图3所示的双向双隧道的覆盖方式，一个单通道RRU共分出4路泄漏电缆，其中左右行车隧道各分两路泄漏电缆，因此一个单通道RRU在图3所示实例中可以覆盖的最大距离D_cover为：2×d_cover。

步骤103：根据上述步骤中确定的数据，确定在整段待覆盖的隧道中需要级联的BBU的个数，设隧道总长为D_Tunnel，则需要的BBU个数N_BBU可以根据公式(3)得到：

公司(3)中，

表示上取整，在本实施例中，设D_Tunnel＝28000米，D_cover＝600米，N_RRU＝24，则

通过上述步骤可以得到单个BBU所支持的单通道RRU的个数，以及覆盖隧道所需的BBU个数，之后在步骤104中根据上述的计算结果对所述隧道实施覆盖。

步骤104：在所述隧道中，将BBU所支持的单通道RRU进行级联并将泄漏电缆串行部署在隧道中；如果所需BBU个数大于1，则进一步将所述各BBU的泄漏电缆串行部署在隧道中。

具体的级联覆盖方式请参见图4、图5和图6。其中，图4为多个单通道RRU级联的隧道覆盖示意图，图5为同BBU多小区的隧道覆盖示意图；图6为多BBU的隧道覆盖示意图。

一般一个BBU支持一个以上小区，一个小区支持的最大级联单通道RRU的数目一般也是一个以上，参见图4，在一个小区中，一个以上的单通道RRU通过光纤进行级联，每个单通道RRU以泄漏电缆作为收发天线，每个单通道RRU的泄漏电缆依次串行部署在隧道中，该单通道RRU所辖泄漏电缆的总长度为该单通道RRU的最大覆盖距离D_cover，并且泄漏电缆沿着与隧道的平行方向部署。如果使用功分器，则先确定每路泄漏电缆的最大覆盖距离d_cover，然后再根据具体的部署方式确定单通道RRU的最大覆盖距离，例如图4所示的单通道RRU的最大覆盖距离为2×d_cover。最后将小区内各个单通道RRU的各路泄漏电缆沿着与隧道平行的方向依次串行部署在隧道中，以使信号覆盖到长度为D_cover×m的隧道，其中m为小区内的单通道RRU的个数。

如果一个BBU有一个以上的小区，则参见图5，首先将小区内的单通道RRU级联并将该小区所辖的泄漏电缆串行部署，然后将属于同一个BBU的各个小区所辖的泄漏电缆串行部署在隧道中，使得一个BBU的信号所能覆盖的隧道长度为D_cover*N_RRU，其中N_RRU为该BBU支持的最大单通道RRU的个数。

如果一个隧道所需的BBU个数大于1，则参见图6，进一步将所述各BBU的各个小区所辖的泄漏电缆串行部署在隧道中。

另外，为了进一步改进小区内部2个单通道RRU覆盖重叠区域的性能，需要对BBU的信号处理方式进行改进，具体可以采取如下二种信号处理方法：

方法一：对于某个用户而言，上行采用多通道最大比合并接收算法，下行采用最佳通道选择发射算法。

方法二：对于某个用户而言，上行采用多通道最大比合并接收算法，下行采用多通道发射方法。具体每个通道的发射功率，需要根据其上行接收功率确定；多通道发射信号可以同时发射或采取一定时间间隔的方式发射。上述具体的算法可以参照现有技术，此处不再赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种时分-同步码分多址TD-SCDMA移动通信系统进行隧道覆盖的方法，其特征在于，包括：

A、确定基带池BBU所支持的单通道远端射频单元RRU的个数N_RRU；

B、确定各个单通道RRU的泄漏电缆的覆盖距离D_cover；

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D中，如果BBU支持一个以上小区，则在部署该BBU所辖的泄漏电缆时，先将小区中的各单通道RRU进行级联并将该小区所辖的泄漏电缆串行部署，再将各个小区所辖的泄漏电缆串行部署。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述确定D_cover的具体方法为：

B2、根据公式D_cover＝[Pin-(P+L1+L2+L3+L4+L5)]/S确定所述D_cover。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果单通道RRU采用功分器分出一路以上的泄漏电缆，则步骤B所述确定D_cover的具体方法为：

B2’、根据公式：d_cover＝[(Pin-10*log₁₀ ⁿ)-(P+L1+L2+L3+L4+L5)]/S确定各支路泄漏电缆的最大覆盖距离d_cover，其中所述n为所述功分器分出的支路数；

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C具体为：

确定D_Tunnel/(D_cover*N_RRU)的取值，其中D_Tummel为隧道的长度；

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述BBU的信号处理方式为：针对某个用户，上行采用多通道最大比合并接收算法，下行采用最佳通道选择发射算法。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述BBU的信号处理方式为：针对某个用户，上行采用多通道最大比合并接收算法，下行采用多通道发射方法。