CN103139789A

CN103139789A - 一种高速场景下的连续隧道网络覆盖方法

Info

Publication number: CN103139789A
Application number: CN2011103904292A
Authority: CN
Inventors: 欧阳崇江
Original assignee: China Mobile Group Guizhou Co Ltd
Current assignee: China Mobile Group Guizhou Co Ltd
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-06-05

Abstract

本发明提供了一种高速场景下的连续隧道网络覆盖方法，通过共小区应用，使多个RRU共小区，有效降低了切换次数；同时通过合理选择切换点，将切换点区域选择在离隧道口300米的隧道内，减少了误切换；此外，通过采用MCPA对单个RRU信号进行延伸，使得单RRU双方向覆盖，并在隧道内利用MCPA技术实现了小区分裂，加强了RRU之间的覆盖深度。

Description

一种高速场景下的连续隧道网络覆盖方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种高速场景下的连续隧道网络覆盖方法。

背景技术

高速铁路、高速公路的快速发展对高速场景下的移动通信应用提出了越来越高的要求。

以贵州境内的高铁为例，由于贵州地形复杂、连续隧道较多、高架桥较多、且跨度较长，同时，由于高速列车车体密封性好、损耗高、列车速度快等原因，导致车厢内接通率低、切换次数多、切换成功率低和掉话现象严重，通信质量明显下降。随着高铁的提速，上述问题变得更为严重。

下面以夏榕高速为例，说明现有技术的缺点：

1)全程40％连续隧道，隧道长度最大可达15K左右，目前国内还未有类似相关网络规划经验予以参考；

2)前期连续隧道高速场景覆盖没有按照专网进行网络整体规划；

3)基本建设还停留在施工阶段，没能满足高速移动用户使用电话需求，用户感知指标差，覆盖差、话质差、掉话率高、接通率低、数据业务无法使用，在市区基站密集区域问题更加突出，客户感知度较低；

4)语音及数据突发话务、信令负荷重；

5)无线利用率低，投资效益比低；

6)高端用户在高速运行、高穿透损耗的高速车内通话对网络质量提出了更高的要求。

发明内容

本发明提供了一种高速场景下的连续隧道网络覆盖方法，减少切换次数，消除误切换。

本发明提供的一种高速场景下的连续隧道网络覆盖方法，采用分布式基站拉远覆盖方式进行网络覆盖，包括：

采用室内基带处理单元(BBU)+源端射频模块(RRU)串联的方式，将N个RRU设为同一小区，所述N个RRU设置不同的频点。

该方法可以进一步包括：对小区覆盖范围进行延伸。

较佳地，所述对小区覆盖范围进行延伸包括：

针对所述N个RRU中的每一个RRU，使用多载波功率放大器(MCPA)功分及信号放大特性，将所述RRU的信号功分后，使用两幅高增益天线向隧道两端进行发射。

该方法可以进一步包括：设置小区接入参数及切换控制参数，将相邻小区切换触发点控制在隧道内。

较佳地，所述隧道内为：离隧道口300米的隧道内。

较佳地，所述N大于等于3。

由上述技术方案可见，本发明通过共小区应用，使多个RRU共小区，有效降低了切换次数；同时通过合理选择切换点，将切换点区域选择在离隧道口300米的隧道内，消除了误切换；此外，通过采用MCPA对单个RRU信号进行延伸，使得单RRU双方向覆盖，并在隧道内利用MCPA技术实现了小区分裂，加强了RRU之间的覆盖深度。

附图说明

图1为本发明将多个RRU设置为同一小区的示意图；

图2为本发明RRU多站点共小区的原理示意图；

图3为本发明采用将多个RRU设为同一小区的措施前后切换次数的对比图；

图4为本发明利用MCPA实现拉远覆盖的示意图；

图5为采用MCPA功分扇区的应用实例；

图6为独立短隧道覆盖方案示意图；

图7为长距离隧道覆盖方案示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

针对高速场景下的连续隧道网络覆盖需求，利用分布式基站(BBU+RRU)拉远的方式进行覆盖。多个连续隧道采用同一专用信源(包括隧道内外)，并将隧道与隧道之间的区域纳入隧道覆盖中，以避免频繁切换。正常情况下，GSM切换时间在6～12秒左右(快速环境下更好，小区切换参数一般设置为6秒)，当终端移动速度足够快以致于切换区的时间小于系统处理切换的最小时限时，切换流程将无法完成，从而导致掉话。因此，合理设置重叠覆盖区位置及交叉覆盖距离变得非常重要。为此，本发明提出以下三个措施：

措施1：设定同小区。采用BBU+RRU串联的方式，将多个RRU设为同一小区，如图1所示，这些RRU具有不同的频点，从而有效扩大单个小区的覆盖范围(最大可至40公里)，以降低切换次数，达到减少切换掉话的目的。

图2为RRU多站点共小区的原理示意图。通过RRU拉远，一个站点下的多个物理小区(称之为：位置组subsite)分属不同的物理地址，但是逻辑上属于同一个小区。

高速连续隧道场景下，车体时速超过GSM极限可保证有效切换速度250KM，容易导致切换失败，可以采用措施1减少切换次数。较佳地，可以将6个RRU设为同一小区。

图3为本发明采用将多个RRU设为同一小区的措施前后切换次数的对比图。如图所示，采用该措施之前，每行驶到一个新的RRU覆盖范围内，需要进行一次切换，而将6个连续的RRU设为同一小区后，在这6个RRU连续覆盖的范围内，无需进行切换，显著降低了切换次数，从而降低了高速场景下切换失败的概率。

措施2：合理选择切换点。将切换点区域选择在离隧道口300米隧道内，消除误切换。

车速快造成高速公路、铁路沿线基站覆盖重叠区严重不足，无法满足正常的通话需求。表1为车速与重叠覆盖区的对应关系表(边际网场景两个连续小区的重叠覆盖距离约为400m)。

表1

高速率环境下，长隧道、有弯道隧道需要多RRU覆盖，隧道内外之间、隧道之间及隧道群之间容易产生误切换、切换不及时、交叉深度不足等问题，为此，本发明提出利用RRU数字拉远系统连续覆盖，将切换点推至离隧道口300米以内，从而减少隧道内外误切换，并避免切换至逆向隧道小区内。

在隧道外，手机终端会获取到来自室外的各种信号，不可避免地会在隧道空旷区域与切换目标小区外的小区触发切换，由于速度太快，切换出去的小区信号将很难在有限时间内顺利切回，从而导致切换失败而掉话。本发明采取在离隧道口300米的隧道内切换，其一是由于隧道内手机终端获取到的信号单一(隧道内以隧道覆盖小区信号最强)，便于控制；其二是切换触发最短时间为6秒，即250米至300米的覆盖距离(按车速250KM/小时进行计算)，从而保证可在正常时间范围内触发切换。

实现本措施的具体方法如下：

1)清除无关小区，设置专网覆盖；

2)隧道外与隧道内设置为同一小区；

3)设置单向目标切换邻区；设置切换时间(时间设置为6秒，表示250米)；

4)控制触发切换信号电平；通过现场测试，可以对触发切换信号的电平进行灵活优化的调整。

措施3：使用多载波功率放大器(MCPA)对单个RRU信号进行延伸，从而有效延伸覆盖距离。

由于RRU覆盖距离有限，重叠覆盖不足容易导致掉话。为此，本发明提出：利用MCPA将一个RRU的功率功分成两部分，然后用两幅高增益天线将这两部分功率分别辐射出去，从而实现拉远覆盖，有效提升RRU覆盖距离，延长小区信号深度，延伸小区之间交叉覆盖深度，同时还能有效解决增加RRU与无线利用率低之间的矛盾。图4为本发明利用MCPA实现拉远覆盖的示意图。

图5为采用MCPA功分扇区的应用实例。

MCPA的单载波最大输出功率为150W(51.7dBm)，载波数增加一倍，输出功率下降3dB，当载波数不大于8个时，输出功率基本可以保证不弱于正常宏蜂窝输出功率。

使用MCPA的注意事项：

1、一个MCPA连接的小区载波数不能超过八个载波，否则，就会导致安装MCPA后的输出功率比基站直接输出功率还要低，失去了安装意义；

2、MCPA连接小区的载波数越少功率越强；

3、MCPA适用于补偿小区因功分而下降的功率；

4、微蜂窝小区连接MCPA效果最明显，相当于一个宏基站的输出功率。

以上描述了本发明针对高速场景下连续隧道提出的网络覆盖解决方案，在实际应用中，还需要考虑独立短隧道覆盖和长距离隧道覆盖。

短隧道指：在不需要重新注入泄漏电缆功率的前提下能够解决覆盖的隧道，一般长度在500米以下。此时，为减少切换次数，隧道内外应设为同一小区，建议在隧道外布放洞顶天线。信源基站不但可提供隧道覆盖，还可兼顾隧道外覆盖。如图6所示。

图7为长距离隧道覆盖方案示意图。针对长距离隧道，采用专用信源，利用分布式基站(BBU+RRU)+泄露电缆的方式进行覆盖。单RRU设备单边可以覆盖500米左右(二边约1000米)，故每1000米设置1台GSM主机，采用双边覆盖的方式，可以满足覆盖的需要。高速铁路的长距离隧道覆盖需要在隧道内增设级联RRU，鉴于高铁机车对信号损耗很大，建议系统采用13/8泄漏电缆，以减小馈线损耗。并且，增设的级联RRU应该与隧道外的信源基站共小区，以减少切换次数。

由上述实施例可见，本发明通过共小区应用，使多个RRU共小区，有效降低了切换次数；同时通过合理选择切换点，将切换点区域选择在离隧道口300米的隧道内，减少了误切换；此外，通过采用MCPA对单个RRU信号进行延伸，使得单RRU双方向覆盖，并在隧道内利用MCPA技术实现了小区分裂，加强了RRU之间的覆盖深度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种高速场景下的连续隧道网络覆盖方法，采用分布式基站拉远覆盖方式进行网络覆盖，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

对小区覆盖范围进行延伸。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对小区覆盖范围进行延伸包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

设置小区接入参数及切换控制参数，将相邻小区切换触发点控制在隧道内。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述隧道内为：离隧道口300米的隧道内。

6.根据权利要求1至5所述的方法，其特征在于：

所述N大于等于3。