??? 杭州灣大橋橫跨中國杭州灣海域，北起嘉興，南至寧波，全長36公里，是世界上最長的跨海大橋。大唐移動與中國移動浙江省公司和寧波市公司攜手合作，采用領(lǐng)先的設(shè)備和工藝，優(yōu)化的物理層算法和RRM算法，創(chuàng)新的規(guī)劃設(shè)計和組網(wǎng)方案不斷挑戰(zhàn)極限，在這座世界上跨度最長的跨海大橋上成功實現(xiàn)了TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的無縫覆蓋，全力打造TD-SCDMA精品網(wǎng)絡(luò)。
??? 一、概述
杭州灣大橋橫跨中國杭州灣海域，北起嘉興，南至寧波，全長36公里，是世界上最長的跨海大橋。大唐移動與中國移動浙江省公司和寧波市公司攜手合作，采用領(lǐng)先的設(shè)備和工藝，優(yōu)化的物理層算法和RRM算法，創(chuàng)新的規(guī)劃設(shè)計和組網(wǎng)方案不斷挑戰(zhàn)極限，在這座世界上跨度最長的跨海大橋上成功實現(xiàn)了TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的無縫覆蓋，全力打造TD-SCDMA精品網(wǎng)絡(luò)。
二、杭州灣大橋特殊場景提出諸多挑戰(zhàn)
1. 傳播環(huán)境特殊
無線移動通信中最顯著的特點就是其信道的復(fù)雜性和時變性。杭州灣大橋傳播環(huán)境特殊場景，其不同于普通大橋的特別之處是杭州灣跨海大橋在設(shè)計中引入了景觀設(shè)計，結(jié)合杭州灣復(fù)雜的水文環(huán)境特點，考慮橋下船舶航行安全因素，保證橋梁各段的橋軸線與漲潮和落潮的主流垂直以減少橋梁建設(shè)對水流的影響;兼顧高速公路的行車安全，避免較長的直行路段，大橋在海面上有4個轉(zhuǎn)折點，從空中鳥瞰，平面上呈“S”形蜿蜒跨越杭州灣。從立面上看，大橋也并不是一條水平線，而是上下起伏，在南北航道的通航孔橋處各呈一拱形，使大橋具有了起伏跌宕的立面形狀。無線電波在海面?zhèn)鞑r，傳播路徑主要是通過空氣傳播的直射波和經(jīng)過海面反射的反射波，還需要考慮地球曲率將對信號傳播產(chǎn)生影響。大橋的景觀設(shè)計使得跨越杭州灣天塹的這條東方巨龍更加迷人;但也給橋上的網(wǎng)絡(luò)覆蓋帶來了更大的挑戰(zhàn)。
2. 共站址帶來的難題
杭州灣大橋已于2008年5月1日運營通車。在杭州灣跨海大橋上目前設(shè)有6個GSM基站，基站位置根據(jù)大橋LED顯示屏的龍門架位置而定，其中大橋5與大橋6兩個站點間最大直線站間距達5.5km。
??? TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)的站間距的差異直接關(guān)系到兩個系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)共用站址。一般來說，由于受運營頻段的影響，GSM的工作頻率是900MHz頻段，TD-SCDMA的工作頻率是2000MHz頻段，在同樣的傳播路徑下，TD-SCDMA路徑損耗比GSM大7dB左右;另外由于用戶主要位于大橋上的車內(nèi)，必須要考慮車體穿透損耗，車體的穿透損耗依賴于不同的車型和車體以及乘客所處車內(nèi)的位置存在較大差異，TD-SCDMA穿透損耗比GSM大。所以TD-SCDMA基站的部署密度通常要大于GSM，以保證高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
由于杭州灣大橋已經(jīng)正式通車，在運營的大橋上重新進行TD-SCDMA基站選址和站點建設(shè)幾乎不可能。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)的覆蓋存在一定的差異，如何基于已有的GSM站址、天面和傳輸?shù)荣Y源，在不影響原有GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的良好覆蓋面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
3. 終端高速移動
在大橋上，終端位于高速運行的車內(nèi)，橋面設(shè)計時速為100km/h，最高時速可達120km/h，終端處于高速移動狀態(tài)。終端空閑狀態(tài)下，到達小區(qū)的邊緣如果不能很快重選到目標(biāo)小區(qū)的話，此時服務(wù)小區(qū)信號強度比較差，容易引起脫網(wǎng)或者起呼失敗;而正在使用業(yè)務(wù)的用戶在服務(wù)小區(qū)的邊緣如果不能很快切換到目標(biāo)小區(qū)的話，容易引起誤碼率升高而導(dǎo)致掉話。終端的高速移動對網(wǎng)絡(luò)的覆蓋提出了挑戰(zhàn)。
4. 設(shè)備性能要求高
杭州灣氣象復(fù)雜多變，臺風(fēng)、龍卷風(fēng)、雷暴及突發(fā)性小范圍災(zāi)害性天氣時有發(fā)生。這里海域?qū)掗煟_風(fēng)多、潮差大、流速急，大橋的建設(shè)創(chuàng)造了多項世界或國內(nèi)第一。同樣，在杭州灣跨海大橋上進行完美的網(wǎng)絡(luò)覆蓋也有相當(dāng)?shù)碾y度，既要滿足特殊場景對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需要，也要對各種可能出現(xiàn)的惡劣環(huán)境進行預(yù)防和抵御，RRU與天線等設(shè)備需要安裝在大橋的龍門架上，設(shè)備的安裝和更換相對非常困難;所以對產(chǎn)品的性能、安裝和工程實施等提出了更高的要求。
???三、挑戰(zhàn)極限實現(xiàn)杭州灣大橋無縫覆蓋
基于杭州灣大橋特殊場景提出了諸多挑戰(zhàn)，大唐移動攜手浙江省移動和寧波市移動，采用了各種先進的設(shè)備和創(chuàng)新的技術(shù)挑戰(zhàn)極限，實現(xiàn)杭州灣大橋的無縫覆蓋。
1. 進行設(shè)計創(chuàng)新
由于龍門架上布線和施工非常困難，需要進行技術(shù)創(chuàng)新，充分利用現(xiàn)有資源完成相應(yīng)的安裝和改造。大唐移動以創(chuàng)新的設(shè)計解決了大橋龍門架上RRU的供電難題;通過設(shè)計創(chuàng)新和嚴(yán)格的測試驗證，在杭州灣大橋的設(shè)計中使用了特殊的光模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)最長40Km距離的數(shù)據(jù)傳輸，解決了RRU超遠距離拉遠的難題;通過創(chuàng)新的天線改造設(shè)計解決了GSM和TD-SCDMA共天面的難題。
2. 先進的設(shè)備和工藝
杭州灣跨海大橋采用大唐移動雙極化智能天線+多通道RRU的覆蓋解決方案，天線與RRU安裝在大橋龍門架天線柵格欄內(nèi)，可以與GSM現(xiàn)網(wǎng)天線并排放置，實現(xiàn)了共站址安裝。主設(shè)備選擇大唐移動TDB18AE，放置在大橋南端的兩個宏蜂窩自建機房內(nèi)，與現(xiàn)網(wǎng)GSM主設(shè)備共址。TDB18AE單機柜標(biāo)準(zhǔn)容量配置18載扇，最大可支持24載扇。通過基帶拉遠技術(shù)，既可以支持本地覆蓋，也可以支持遠端覆蓋。在有限的空間可以實現(xiàn)靈活安裝，充分體現(xiàn)了其設(shè)備具有的“零占地、零承重”的優(yōu)良特性，可以滿足橋上用戶的各種業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。
針對根據(jù)跨海大橋特殊的鹽堿性場景，對設(shè)備進行防腐在蝕特殊處理。
大唐移動多通道TDRRU03068 RRU已經(jīng)通過了鹽霧測試，滿足特殊場景的需求：
測試標(biāo)準(zhǔn)：國家標(biāo)準(zhǔn)GB2424.10-81;
測試時間：連續(xù)72小時交變鹽霧。
光纖接頭和射頻電纜接頭防護等級為IP67，并且也通過了《信息產(chǎn)業(yè)部光通信產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心》鹽霧測試：
測試標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 18310.26;
測試時間：連續(xù)48小時。
測試完畢后插入附加損耗≤0.2dB，外觀無機械損傷，如變形、龜裂、脫落(離)、松弛等現(xiàn)象。
如上所述：在大橋上架設(shè)的大唐移動的遠端拉遠單元RRU設(shè)備通過了國家標(biāo)準(zhǔn)的鹽霧測試，包括光纖接頭和射頻電纜接頭的防護等級均可滿足杭州灣大橋特殊的氣候環(huán)境需求，，充分體現(xiàn)了大唐移動TD-SCDMA設(shè)備良好的環(huán)境適應(yīng)能力和其對于產(chǎn)品質(zhì)量的苛求。
3. 采用增加技術(shù)
(1)小區(qū)合并(宏分集)
小區(qū)合并技術(shù)通過將室外多個多通道RRU帶的智能天線合并成一個小區(qū)，從而可以不需要預(yù)留切換帶，主要用于解決向杭州灣大橋這類話務(wù)密度不高，但覆蓋要求比較高的區(qū)域的覆蓋問題。
(2)Up Shifting
當(dāng)陸地基站大規(guī)模開通后，必然會對橋面站的信號質(zhì)量產(chǎn)生干擾。UpPCH Shifting方案可以根據(jù)干擾的強度和分布自適應(yīng)地調(diào)整上行同步碼的發(fā)送位置;例如如下圖所示，將UpPCH檢測窗位置放到原來的TS1時隙上，從而能減少遠距離基站站的干擾。
作用：規(guī)避遠端基站的干擾、提升TD單站的覆蓋距離;大橋上的站點開通該特性，以保證業(yè)務(wù)的質(zhì)量。
(3)定向切換
為了降低因切換對小區(qū)重疊區(qū)域的要求，設(shè)置更低的切換電平比較門限和切換滯后時間，使得切換門限更低，切換速度更快。但是這樣可能會帶來乒乓切換，因此在容易出現(xiàn)乒乓切換的區(qū)域可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)氖褂枚ㄏ蚯袚Q技術(shù)。定向切換技術(shù)降低了切換執(zhí)行和測量時間，同時簡化了鄰區(qū)配置以及切換判決。
通過定向切換算法的應(yīng)用，可以在一定程度上減少切換交疊覆蓋區(qū)的要求，降低切換掉話率。
4. 切換設(shè)置
在高速環(huán)境下，切換時延是影響切換成功率的關(guān)鍵因素，除了為了提高切換速度，還需要減少切換滯后時間以及降低切換相對門限，因此可以采用定向切換的算法，即根據(jù)不同用戶的移動方向，確定該用戶今后所有可能的移動位置，據(jù)此來設(shè)置針對該用戶特定的鄰區(qū)關(guān)系，既簡化了鄰區(qū)關(guān)系，又可以避免了不必要的乒乓切換，防止切換掉話，提高了切換成功率，提高了用戶的使用感受。
5. 杭州灣大橋網(wǎng)絡(luò)實測結(jié)果
(1)PCCPCH 覆蓋
實測結(jié)果顯示整個橋面PCCPCH RSCP大于-95dBm的覆蓋率為99.22%，PCCPCH CIR大于-3dB的覆蓋率為98.87%，大橋路段整體覆蓋情況良好。
(2)業(yè)務(wù)覆蓋
撥打CS12.2K MMC長保測試，一直保持通話，直至測試完全程，全程沒有一次掉話，通話語音清晰，整個橋面PCCPCH RSCP大于-95dBm的覆蓋率為99.23%，PCCPCH CIR大于-3dB的覆蓋率為98.13%，與idle狀態(tài)效果相當(dāng) 。
撥打VP視頻電話長保測試，一直保持通話，直至測試完全程，全程沒有一次掉話，通話過程語音和圖象都比較清晰，整個橋面PCCPCH-RSCP大于-95dBm的覆蓋率為99.86%，PCCPCH-CIR大于-3dB的覆蓋率為97.2%，整體覆蓋效果比較好。
測試中也進行了撥打測試和切換測試等一系列測試，均業(yè)務(wù)流暢，效果較好。
四、綜述
本文介紹了杭州灣跨海大橋特殊場景特點，通過采用先進的設(shè)備，超遠距離RRU拉遠，普通饋線轉(zhuǎn)電源線，小區(qū)合并等創(chuàng)新的設(shè)計和組網(wǎng)方案，實現(xiàn)了杭州挽跨海大橋的無縫覆蓋，為用戶帶來更加流暢的業(yè)務(wù)體驗，填補了TD-SCDMA在長距離跨海大橋組網(wǎng)方面的空白。大唐移動的TD-SCDMA特殊場景覆蓋解決方案和穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品再次獲得了實際應(yīng)用的驗證，標(biāo)志著TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)日益成熟。
?