CH08A-LTE地铁覆盖解决方案

北京阿法迪信息技术研究中心地铁规划设计方案Page2地铁规划设计方案TD-LTE覆盖设计TD-LTE切换区设计TD-LTE站点解决方案124多系统合路设计3Page3隧道内覆盖模型如下：4m2m泄漏电缆隧道列车车体AB链路预算模型z漏缆的覆盖距离（米）=(Pin–(P+L1+L2+L3+L4+L5))/S‡漏缆输入端注入功率：Pin‡要求覆盖边缘场强：P–一定边缘业务速率下的覆盖电平‡漏缆耦合损耗：L1，漏缆指标‡人体衰落：L2，(3dB)‡宽度因子：L3=10lg(d/2)，d为移动台距离漏缆的距离‡衰减余量：L4,(3dB)——考虑到高峰时段的填充效应，取值3dB。‡车体损耗：L5,与车体有关‡每米馈线损耗：S，漏缆指标综合考虑不同类型的穿透损耗，保障漏缆远端的覆盖场强Page413/8”泄漏电缆技术指标：泄漏电缆选型和指标漏缆厂家(RCT7-CPUS-4A-RNA)ANDREW(RLKU158-50JFNAE)RFS(RMC50MF-158L-1)亨鑫(RFX2X15/8-50)安凯800MHz1.92.11.9900MHz2.22.252.22.91800MHz5.23.855.24.92000MHz4.84.292200MHz4.64.874.66传输衰减（dB/100m，标称值）2400MHz4.65.524.66.4800MHz65/6867/7065/68900MHz61/6367/7161/6370/761800MHz53/5562/6653/5571/782000MHz55/5762/66耦合损耗（dB）（50%/95%、2m距离，标称值）2400MHz60/7060/6560/7073/81¾漏缆按类型分为耦合型、辐射型，不同漏缆厂家之间产品指标存在差异。¾地铁隧道覆盖采用13/8’耦合型漏缆，取应用较为广泛的RFS厂家漏缆指标，百米传输损耗5.52dB，95%2m耦合损耗65dBPage5Page5列车穿透损耗¾地铁列车多为类似K型、D字头列车型号，漏缆辐射场在隧道内沿漏缆均匀分布，漏缆布放位置高低影响穿损¾地铁列车玻璃穿透损耗按照6dB考虑。12dBT型列车14dBK型列车24dB庞巴迪列车20dBD字头列车Page6单站覆盖距离•上下行平衡分析–UE功率23dBm，20M带宽，边缘6阶MCS，允许馈线损耗约36dB。大于下行允许馈线损耗。覆盖距离以下行为准。•TD-LTE单RRU支持漏缆覆盖长度–漏缆的覆盖距离（米）=(Pin–(P+L1+L2+L3+L4+L5))/S–取值：•输入功率43dBm,每子载波功率43-10log(1200)=12dBm（每通道功率20W）•边缘覆盖场强：考虑业务速率要求，按-110dBm/子载波规划•漏缆耦合损耗：RFS厂家漏缆，取65dB•人体衰落：3dB•宽度因子：考虑车厢边缘距离漏缆4米，取3dB•衰减余量：取3dB•车体损耗：6dB•馈线损耗：RFS厂家漏缆，取5.52dB每百米–单站覆盖距离：•RRU直连漏缆：（43-31-（-110+65+3+3+3+6））/5.52*100=760米•通过2功分器：（43-3-31-（-110+65+3+3+3+6））/5.52*100=706米Page7站间距覆盖距离分析•站间距=单扇区覆盖距离×2－切换重叠区宽度制式GSMCDMAWCDMATDSTD-LTE基站单边覆盖距离1580m1200m708m678m706切换重叠区167m34m67m67m178站间距2993m2366m1349m1289m1234mz从上表可以看出，相似条件下，TD-LTE较其他系统站间距小。TDL与TDS站点间距相差不大，设计时需要小区切换时的TD-LTE站间距要求。Page8地铁隧道覆盖方案TD-LTE覆盖设计TD-LTE切换区设计总体解决方案124多系统合路设计3Page9TD-LTE车载设备在经过两个不同小区的重叠覆盖区时，需要进行小区切换。切换的时延影响重叠覆盖区的设计：切换距离设计‹切换时延即：从TD-LTE车载设备测量到目标小区信号强度高于服务小区信号强度某个门限开始，到切换完成所需时间速度（km/h）6080100切换距离（m）91214‹根据速度和距离的关系，可以大致获得运动速度与每次切换列车前进距离的对应关系完成切换的总时延为：500msA3事件维持时间eNodeB下发切换命令到终端接收切换完成命令的时间切换执行时间保证切换顺利完成而考虑的时间余量时间余量考虑满足A3事件到eNodeB接收终端测量报告的时间Page10当设计两小区重叠覆盖区域时，应该比单次切换距离大很多，如下图所示：重叠覆盖区设计切换重叠区域规划需要考虑三个因素：过渡区域B：邻小区信号强度达到切换门限所需要的距离切换距离A：完成切换所需要的距离；保护距离C：切换测量开始后，防止由于信号波动需重新测量而影响切换的距离余量；设地铁运行速度60km/h，根据以下条件TD-LTE切换门限（2dB）、切换时延（500ms）、漏缆传输损耗（5.52dB/100m）、余量2dB得到：过渡区域B为40米，切换距离A为9米，保护距离C为40米，切换重叠覆盖区域规划为：小区重叠覆盖区长度＝（40+9+40）×2＝178mPage11地铁隧道覆盖方案TD-LTE覆盖设计TD-LTE切换区设计站点解决方案124多系统合路设计3Page12泄漏电缆应用方案‡TD-LTE与2/3G通信系统共用两路商用泄露电缆。‡两路漏缆分别连接LTERRU两个射频输出端口，组成2X2MIMO系统，两路漏缆间距建议10个波长左右。‡TD-LTE建议复用商用漏缆而不使用警用或专用漏缆，可以体现MIMO性能优势并避免对警务和铁路信号的影响。‡不同RRU的泄漏电缆之间可以采用1/2’软馈线连接。Page13站台站厅天馈部署•地铁进出口、大厅、换乘站上下层采用分布系统的方式进行覆盖•进出口和换乘站覆盖需要考虑话务量分担，以及分小区切换问题。一般设置切换带需保证两个小区用户有足够的切换时间站厅天线站台覆盖Page14采用POI进行多系统合路，通过高可靠性的分布系统实现覆盖zPOI实现多频段、多系统的信号共路传输z采用合路损耗小、端口隔离度高、带外抑制度高、功率容量大、温度稳定性好，三阶互调低的POI进行多系统合路,避免系统间的相互干扰zTD-LTE系统两个通道分别接入上下行POI端口，实现TD-LTE与2|3G系统合路zPOI中TD-LTE与其他端口隔离度需要达到90dB以上‡POI的定制需要考虑不同制式间干扰、隔离、功率容量、可扩展等要求‡POI内部的部件设计和工艺需要考虑指标稳定性和要求多系统POI合路Page15多系统接入干扰分析多系统频谱分布图2/3G系统(dB)CDMA1xGSMDCSWCDMA900M干扰隔离384146412/3G系统(dB)CDMAEV-DOTD-SCDMA(A)WCDMA2.1GWLAN干扰隔离38444187POI满足多系统隔离指标要求情况下，TD-LTEF频段可以与异系统共存Page16地铁隧道覆盖方案TD-LTE覆盖设计TD-LTE切换区设计站点解决方案124多系统合路设计3Page17隧道覆盖总体解决方案‡对于长距离隧道，可以采用RRU级联进行延伸覆盖‡级联RRU可以采用同小区技术，减少不必要的切换系统可靠性高