LTE无线综合承载换乘站方案浅析

发表时间:2021/3/15   来源:《科学与技术》2020年第30期   作者:常林城 杨凤 董盛伟
[导读] 一个城市两条线路在某一个站同台换乘,
        常林城 杨凤 董盛伟

        北京城建设计发展集团股份有限公司 北京 100037
        摘要:一个城市两条线路在某一个站同台换乘,两线路专用通信均采用1.8GHz专网频率进行综合承载,依据当前频率申请和站台间距情况,各线路独立建网频率干扰无法避免,影响车地无线通信。建议采用换乘站共用1条线路的基站小区的规划方案,两条线路共享1套基站设备和空口资源,各线路手持终端、TAU和车载终端设备进入换乘站区域后,接入共同的基站小区。两条线路终端数据互联互通有两种方式。方式一:换乘站基站依据LTE-M和B-TrunC规范,同时接入各线的核心网。方式二:各线的核心网依据LTE-M和B-TrunC规范实现互联互通。
        关键字: LTE无线综合承载网 换乘站 1.8GHz专网频率 同站台换成
共用基站小区  LTE-M  B-TrunC
        
        
        
        

1换乘站换乘站覆盖场景分析
        假设4号线与5号线在换乘站同站台换成,5号线车地无线专网同样采用LTE无线综合承载网,并且与4号线采用相同的1.8GHz中的1790-1800MHz频段。换乘站换乘站覆盖场景如下图所示。

        暂定4号线和5号线承载集群的都命名为B网(命名为A网也行,不影响实质)4号线B网和5号线B网在地下三层和地下四层站厅均需做室分覆盖,以实现集群业务通信,如果两个B网各自独立建设并采用相同频率时,空间隔离无法规避同频干扰问题。
2规划方案
2.1频率隔离方案分析
        4号线和5号线采用相同的1790-1800MHz频率资源。且均是采用A网和B网5MHz+5MHz频宽组网方式。
        如果4号线B网和5号线B网全线路采用不同的5MHz,例如4号线B网采用1790-1795MHz(相应的A网采用1795-1800MHz),5号线B网采用1795-1800MHz(相应的A网采用1790-1795MHz)。在换乘站,为了减少临频干扰,将4号线B网和5号线B网改为3MHz组网,即中间预留4MHz隔离带。
        此方案在站台采用换乘站降低B网频率宽度的方式预留了隔离频带以降低临频干扰。但4号线B网与5号线A网存在相同频段,会在轨旁和站台临近区域产生很强的同频干扰。同样4号线A网与5号线B网存在相同频段,会在轨旁和站台临近区域产生很强的同频干扰。此方案不可行。
        如果4号线和5号线在换乘站各采用不同的5MHz,此方案可以规避同频干扰。但由于频宽明显降低,各线路业务承载带宽无法满足业务带宽需求,因此不建议采用。
2.2共基站小区方案分析
2.2.1频率规划
        4号线和5号线采用相同的1790-1800MHz频率资源。且均是采用A网和B网5MHz+5MHz频宽组网方式。
        4号线B网和5号线B网全线路采用相同的5MHz。此方案采用换乘站4号线B网和5号线B网共用1条线路的基站小区的规划,两条线路共享1套基站设备和空口资源。各线路手持终端、TAU和车载终端设备进入换乘站区域后,接入共同的基站小区,实现两条线路的LTE无线综合承载网无干扰运营。
        优点:无需降低频宽和业务带宽。
        缺点:需要手持终端、TAU和车载终端设备的数据实现互联互通,有两种互联互通方式,方式一:换乘站基站依据LTE-M和B-TrunC互联互通规范,同时接入4号线和5号线的核心网,方式二:4号线和5号线的核心网依据LTE-M和B-TrunC互联互通规范实现互联互通。
2.2.2基站依据LTE-M和B-TrunC互联互通
        暂定换乘站共用4号线基站小区。
 4号线和5号线核心网之间不需要互通;
5号线在换乘站不单独布置BBU,利用既有4号线的BBU设备;
4号线BBU需单独使用一个端口与5号线核心网建立S1接口通信;
5号线在换乘站不单独做室分系统,利用4号线既有的室分系统;
换乘站4号线BBU需能够接入5号线核心网,且有预留的接口。
换乘站5号线手持终端、TAU和车载终端需具备LTE-M和B-TrunC互联互通规范,能够接入4号线基站。
        
2.2.3核心网依据LTE-M和B-TrunC互联互通
        如果4号线换乘站的基站与5号线核心网之间尚不具备互通能力,就需要核心网之间实现互联互通。经调研当前市场各主流厂家包括华为、中兴、烽火的核心网之间具备互通能力,依据LTE-M和B-TrunC互联互通规范。
2.2.3.1集群功能互通分析
        4号线和5号线核心网之间具备LTE-M和B-TrunC互联互通规范,实现互联互通。采用LTE-M《城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)接口规范 第3部分:集群业务功能和接口规范0216》和B-Trunc相关规范中的描述,双核心网集群跨线架构如下部署。
        跨线集群业务互通,与eHSS是独立部署还是集中部署是解耦的,一般采用集中部署的情况,是因为LTE-M规范推荐轨道交通各条线路统一部署一套eHSS。
        符合LTE-M标准,共用HSS:终端开户、QOS在HSS统一设置。
2.2.3.2CBTC功能互通分析
        4号线和5号线核心网之间具备LTE-M和B-TrunC互联互通规范,实现互联互通,采用LTE-M标准数据业务互联互通架构。
3结论
        对于同站台换乘车站,依据当前频率申请到共同的10MHz和站台间距19米的情况,各线路独立建网频率干扰无法避免,影响车地无线通信,建议采用换乘站共用1条线路的基站小区的规划方案,两条线路共享1套基站设备和空口资源,各线路手持终端、TAU和车载终端设备进入换乘站区域后,接入共同的基站小区。两条线路终端数据互联互通推荐采用4号线和5号线的核心网依据LTE-M和B-TrunC规范实现互联互通来实现。
4[参考文献]        
         [1]宽带集群产业联盟. B-TrunC TS 02.011 基于LTE技术的宽带集群通信(B-TrunC)系统(第二阶段)核心网设备技术要求
        [2]中华人民共和国工业和信息化部.YD/T 2689-2014《基于LTE技术的宽带集群通信(B-TrunC)系统总体技术要求(第一阶段)》;
         [3]中国城市轨道交通协会.中城轨[2016]003号《关于推荐城轨交通新建项目使用1.8G专用频段和LTE-M综合无线通信系统的通知》。
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