应用在基于分布式基站的LTE-R系统的频率规划方法

摘要

本发明提供一种应用在基于分布式基站的LTE-R系统的频率规划方法，适用于铁路沿线布设的铁路专用宽带移动通信系统,所述方法选取铁路沿线关键区域点作为小区中心。在车站和多条线路交叉并线区域，对LTE-R系统容量需求大，业务种类多，在这些区域中心布置全频段RRU，在小区边缘和非关键小区中心布置部分频段RRU。本发明的效果是降低小区间干扰，提高小区系统容量和频率利用率。与同频组网方法相比，小区间干扰可降低50％以上，而无线通信系统容量基本不变。

说明书

技术领域

本发明属于铁路移动通信领域，特别是一种应用在基于分布式基站的LTE-R系统的频率规划方法。

背景技术

我国从2003年开始采用GSM-R数字通信技术作为铁路无线通信系统，满足铁路语音和数字通信业务需求。但是随着铁路业务的不断增加，GSM-R作为一种窄带通信系统，难以满足铁路未来宽带移动通信业务发展的需要。

从2008年开始，UIC和国际上铁路发展水平领先的国家，如德国、法国和日本都已经开始铁路宽带移动通信系统的研究。2011年12月，UIC在综合技术和产业等多方面因素后，于第七届高速铁路大会上明确提出，铁路移动通信系统将跨越3G技术，直接向LTE-R发展。当前UIC正在积极推动LTE-R的研究和标准化工作，但是尚未有明确的基于分布式基站的LTE-R系统频率规划方法。

LTE可采用同频组网，所需总频带少，频率利用率高，如图2所示，图中小区1、2、3和4均使用F1和F2频段，采用同频组网方式。但是同频组网对小区间干扰影响较大，小区边缘用户性能不能保证，因此，有必要提出一种针对铁路LTE-R的频率规划方法，在提高频率利用率的同时降低小区间同频干扰。

发明内容

针对现有技术中结构上的不足，本发明的目的是提供一种应用在基于分布式基站的LTE-R系统的频率规划方法，以利于降低LTE-R系统小区间干扰的同时，提高各小区系统容量和频率利用率。

本发明应用在基于分布式基站的LTE-R系统的频率规划方法，分布式基站是将传统宏基站分成基带控制单元BBU和射频拉远单元RRU两个功能模块。基站的基带处理、主控、传输、时钟等功能集成在BBU，收发信机、功放等功能集成在RRU。BBU和RRU之间通过光纤连接。BBU放置在机房条件好，利于维护的地点。RRU部署在铁路沿线。把几个RRU的信号在基带处理上当做一个小区来处理。将RRU的数据分别经基带处理后再叠加，不存在噪声叠加问题，基站接收灵敏度不会因RRU共小区而下降，但基带消耗资源会成倍增加。共小区时手机跨RRU不需切换，降低掉话率，共小区RRU间不需要专门设置重叠覆盖区域，提高覆盖效率。

本发明是一种应用在基于分布式基站的LTE-R系统的频率规划方法，其中：所述方法包括以下步骤：

步骤1：在铁路沿线选择多个关键区域点作为一级热点；

步骤2：一级热点做为每个小区的中心点，根据一级热点小区的系统容量和业务需求，确定一级热点小区的覆盖范围；

步骤3：如果以关键区域点一级热点为中心的相邻小区之间有覆盖盲区，则在该相邻的关键区域点一级热点间沿铁路线再设置一个或多个一级热点，该一级热点也做为小区中心点,保证多个小区覆盖的连续性；

步骤4：确定单个射频拉远单元RRU的覆盖范围；

步骤5：在所述各一级热点之间沿铁路线以近似等间距间插热点，作为二级热点；

步骤6：在各热点分别设置射频拉远单元RRU，一级热点所设RRU分配全部授权频段，二级热点所设RRU分配部分授权频段；

步骤7：如果二级热点单个射频拉远单元RRU频率资源不能满足系统业务需求，则从小区中心至边缘的顺序拓宽二级热点单个射频拉远单元RRU频带宽度，将部分频段RRU改成全频段RRU；

步骤8：如果小区边缘同频干扰严重，根据铁路沿线业务需求量，则从小区边缘至小区中心收窄二级热点单个射频拉远单元RRU频带宽度，将全频段RRU改成部分频段RRU。

本发明的效果是降低小区间干扰，提高小区系统容量和频率利用率。与同频组网方法相比，小区间干扰可降低50％以上，而无线通信系统容量基本不变。

附图说明

图1是本发明的频率规划方法流程图；

图2是本发明的同频组网示意图；

图3是本发明的热点选择及频率分配示意图；

图4是本发明的全频段RRU增加方式；

图5是本发明的部分频段RRU增加方式一；

图6是本发明的部分频段RRU增加方式二。

图中：

F1和F2表示不同频段小区1、小区2表示不同小区

具体实施方式

结合附图对本发明的应用在基于分布式基站的LTE-R系统频率规划方法实施过程作详细说明。应该强调的是，下述说明仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

本发明是应用在基于分布式基站的LTE-R系统的频率规划方法，所述方法适用于铁路沿线布设的铁路专用宽带移动通信系统,所述方法选取铁路沿线关键区域点作为小区中心。所述方法包括以下步骤：

步骤1：在铁路沿线选择多个关键区域点作为一级热点；

步骤2：所述一级热点作为每个小区的中心点，根据一级热点小区的系统容量和业务需求，确定一级热点小区的覆盖范围；

步骤3：如果以关键区域点一级热点为中心的相邻小区之间有覆盖盲区，则在该相邻的关键区域点一级热点间沿铁路线再设置一个或多个一级热点，该一级热点也做为小区中心点,保证多个小区覆盖的连续性；

步骤4：确定单个射频拉远单元RRU的覆盖范围；

步骤5：在步骤3所述各一级热点之间沿铁路线以近似等间距间插热点，作为二级热点；

步骤6：在步骤5所述各一级热点、二级热点分别设置射频拉远单元(RRU)，一级热点所设单个射频拉远单元RRU分配全部授权频段，二级热点所设单个射频拉远单元RRU分配部分授权频段；

步骤7：如果二级热点单个射频拉远单元RRU频率资源不能满足系统业务需求，则从小区中心至边缘的顺序拓宽二级热点单个射频拉远单元RRU频带宽度，将部分频段RRU改成全频段RRU；

步骤8：如果小区边缘同频干扰严重，根据铁路沿线业务需求量，则从小区边缘至小区中心收窄二级热点单个射频拉远单元RRU频带宽度，将全频段RRU改成部分频段RRU。

在所述步骤1中的关键区域点包括有选择铁路沿线车站、编组站、铁路交叉路口和并线区域。

在所述步骤6中，同一个小区所述各RRU采用共小区模式，一级热点单个射频拉远单元RRU分配全部为授权频段，以满足系统业务需求；二级热点单个射频拉远单元RRU分配部分授权频段。

在所述步骤7中若二级热点单个射频拉远单元RRU频率资源不能满足业务需求，则从小区中心至边缘的顺序拓宽二级热点单个射频拉远单元RRU带宽，，将部分频段RRU改成全频段以提高系统容量。

在所述步骤8中若小区边缘同频干扰严重，但铁路沿线业务量需求小，如普速铁路或者单线区段，则从小区边缘至小区中心收窄二级热点RRU带宽，将全频段RRU改成部分频段RRU以降低小区间同频干扰。

本发明中应用在基于分布式基站的LTE-R系统的频率规划方法功能是这样实现的：

图1是本方法的频率规划方法流程图，图1中本发明包括以下步骤：

步骤1：在铁路沿线选择车站、编组站、铁路交叉路口和并线区域等容量需求大、业务种类多的关键区域点作为一级热点。如图3所示，选择车站1、车站2和两条线路交叉点为一级热点。

步骤2：一级热点做为各小区的中心点，根据系统容量和业务需求，确定小区大小，如图3所示，分别确定小区1、小区2和小区3。

步骤3：如果以关键区域点一级热点为中心的各小区之间有覆盖盲区，则在关键区域点一级热点间沿铁路线再间插一些一级热点，做为小区中心点。保证小区覆盖的连续性。图3中各小区无覆盖盲区，一级热点选择完毕。

步骤4：确定单个RRU的覆盖范围，可确定图3中各二级热点间距。

步骤5：在各一级热点之间沿铁路线尽量以等间距间插热点，作为二级热点，可确定二级热点位置。

步骤6：在各热点分别设置单个射频拉远单元RRU，一级热点单个射频拉远单元RRU分配全部授权频段，二级热点单个射频拉远单元RRU分配部分授权频段。如图3所示，一级热点及附近二级热点部署全频段单个射频拉远单元RRU，可用频段为F1+F2，小区边缘二级热点部署部分频段单个射频拉远单元RRU，可用频段为F1或F2，相邻小区边缘的RRU分配不同频段，以减少相邻小区间的同频干扰。

步骤7：如果铁路沿线业务量需求大，如承载列控信息或者多条铁路并线区段，则以小区中心单个射频拉远单元RRU为中心，向两侧增加全频段单个射频拉远单元RRU数量以提高系统容量。如图4所示。与图3相比，图3中小区边缘各有1个部分频段单个射频拉远单元RRU，图4中各小区边缘单个射频拉远单元RRU也为全频段单个射频拉远单元RRU。

步骤8：如果铁路沿线业务量需求小，如普速铁路或者单线区段，则从小区边缘至小区中心增加部分频段单个射频拉远单元RRU数量以降低同频干扰，如图5、图6所示。与图3相比，图3中小区边缘各有1个部分频段单个射频拉远单元RRU，图5、图6中小区边缘各有2个部分频段单个射频拉远单元RRU。