高铁wcdma多rru级联组网出现问题和解决方式建议

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1、高铁WCDMA多RRU级联组网出现问题和解决方式建议　　【摘要】高铁WCDMA多RRU级联共小区组网虽然能够减少小区切换，但是由于多普勒效应，UE会收到两个不同频率的共小区信号，解调功能受到严重的影响，从而导致掉话，同时吞吐率急剧下降，这种现象在某些非高通芯片的WCDMA手机中特别明显。基于此，重点对多RRU级联共小区的原理以及出现的掉话问题进行分析，并提出了解决方式建议。【关键词】WCDMA多RRU级联正负频偏1高铁多RRU级联共小区组网出现的问题目前高铁移动通信主要采用专网组网，主流厂家的WCDMANodeB主设备一般能支持多RR

2、U级联共小区的组网方式，即两个RRU共小区以减少切换。但若在高速铁路上采用该组网方式，列车快速移动会产生多普勒频移和多径衰落。当UE收到两个不同的频率（正负频偏达到500Hz），且这两个频率分别属于共小区的两个RRU时，某些非高通芯片的UE解调功能将受到严重的影响，导致掉话，同时吞吐率急剧下降。如图1所示：6经分析，当列车运行速度为250km/h时，WCDMA系统产生的最大频偏达到了近500Hz，WCDMA基站采用相干解调的检测方式，接收端的本地解调载波必须与接收信号的载波同频同相，载波频率的抖动对接收机的解调性能无疑会产生影响。2多

3、RRU级联共小区的原理共小区的每个RRU采用独立解调的方式，利用基带合并技术把多个RRU接收到的天线信号合并到1个小区，此时对RNC来说看到的是1个小区，但下行一路信号复制到多个RRU同时输出。从切换性能看，不同RRU覆盖区的切换在NodeB内部完成，无需RNC参与，相对于非多RRU共小区方式来说，小区数目减少从而减少了小区间切换次数。从覆盖灵活性上看，多个RRU的覆盖区可以灵活组合成线状覆盖区，能用较少的小区数目满足交通线路的覆盖需求。每个RRU有单独的天线覆盖不同扇区，多个RRU属于一个小区，具有相同的扰码。由于使用了基带合并技术

4、，多RRU的信号合并不会引入信号底噪抬升，不影响上行接收灵敏度。上行数据如图2所示。每个RRU上的上行数据通过接口InterfaceFPGA分别送到基带处理单元“ULBB6Processing”进行独立解调，解调过程最后一个环节就是在基带处理单元中采用RAKE方式进行多路数据的合并，合并之后的数据可被后续过程进行译码。合并后的数据在后续过程和单RRU小区处理方式无区别。下行数据如图3所示。下行基带（DLBB）仍然只输出1个小区信号，但接口FPGA会把一路信号复制成多份发送到这个小区的下行数据所指定的每个RRU上。3多RRU级联共小区掉

5、话分析当终端出现在如图4所示的两个共小区的RRU之间时，会出现所谓的“正负频偏”问题。下行方向上，UE远离一个RRU时会产生一个-fd的频偏，相对另一个RRU会产生+fd的频偏，两个共小区的RRU的信号对终端来说形成一正一负两种频偏，并且由于扰码相同，终端可能会将两个RRU的信号视为同一信号的不同径合在一起进行纠偏。当终端移动到两个RRU的中间点附近，两个RRU的下行信号强度足够接近时，终端对下行信号的纠偏结果会接近于0，这样对任何一个RRU的下行信号来说，终端纠偏结果都是有误差的。当速度足够高，这个误差足够大时，有可能导致掉话。在上

6、行方向，产品实现上也是将共小区的两个RRU收到的上行信号视为两条径加以合并，然后进行纠偏。类似对下行方向的分析，当径能量足够接近时，上行方向上的纠偏结果会接近0，对于真实频偏为一正一负的两条径来说，存在较大误差，可能导致解调性能的下降。6为了对抗高速情形下的多普勒效应，主流厂家基站接收机采用AFC，即自动频率控制进行频率纠偏。但是像这种级联问题引起的频偏，对某些非高通芯片的终端效果不明显。4多RRU级联共小区解决方式建议独立解调多RRU级联共小区组网方案在高速场景有着重要的应用价值，能够减少小区切换并相应地改善切换相关的掉话现象和数据

7、业务速率掉底现象。但在获得性能增益的同时，也增加了拥塞的风险和多普勒频移相关的掉话风险。根据上文的分析，当列车运行速度超过250km/h时，考虑某些非高通芯片的手机掉话及吞吐率急剧下降问题，建议解决方式如下：（1）采用双RRU背靠背共小区组网：即双RRU（0.5+0.5）共小区方案，RRU分别覆盖两个方向，避免出现“正负频偏”现象，提高切换成功率。如图5所示。（2）采用单RRU功分覆盖：在站间距较小（比如利用现网站址，受地形和站址获取限制），覆盖可以满足的情况下，根据情况适当采用单RRU功分方式，也可以避免出现“正负频偏”现象。如图6

8、所示。5结束语6本文首先介绍了高铁多RRU级联共小区情况下，某些非高通芯片的WCDMA手机终端出现掉话、吞吐率下降的问题；然后对多RRU级联共小区的原理及出现的问题进行分析；最后提出了问题的解决建议，希望对将来的高铁组网