高速铁路质量提升技术方案-现网优化技术

高速铁路现网优化技术方案名目TOC\o"1-3"\h\z\u一、前言PAGEREF_Toc173643159\h4二、研究背景PAGEREF_Toc173643160\h52.1铁路提速PAGEREF_Toc173643161\h52.2CRH简介[1]PAGEREF_Toc173643162\h5三、高速列车质量咨询题分析PAGEREF_Toc173643163\h6穿透损耗PAGEREF_Toc173643164\h63.2覆盖信号强度需求PAGEREF_Toc173643165\h6在单小区内的最低信号强度需求PAGEREF_Toc173643166\h6相邻小区的重叠区域PAGEREF_Toc173643167\h7小区主覆盖区距离PAGEREF_Toc173643168\h9传播模型PAGEREF_Toc173643169\h10切换边界信号强度要求PAGEREF_Toc173643170\h113.3小结PAGEREF_Toc173643171\h11四、高速铁路的优化策略PAGEREF_Toc173643172\h134.1高速列车的通信质量目标PAGEREF_Toc173643173\h134.2优化方向PAGEREF_Toc173643174\h13覆盖优化PAGEREF_Toc173643175\h134.3重选与切换算法优化PAGEREF_Toc173643176\h144.4专网覆盖与现网调整PAGEREF_Toc173643177\h14高速列车覆盖目标PAGEREF_Toc173643178\h15基站覆盖特点PAGEREF_Toc173643179\h15话务特点PAGEREF_Toc173643180\h15重选与切换PAGEREF_Toc173643181\h15周边区域的碍事操纵PAGEREF_Toc173643182\h15建设环境要求PAGEREF_Toc173643183\h15频率要求PAGEREF_Toc173643184\h16小结PAGEREF_Toc173643185\h164.5现网调整与专网方案的选择PAGEREF_Toc173643186\h164.6现网调整与专网覆盖的融合PAGEREF_Toc173643187\h17五、现网覆盖优化技术PAGEREF_Toc173643188\h18现网覆盖小区序列的整理PAGEREF_Toc173643189\h185.2GSM1800网的信号调整PAGEREF_Toc173643190\h185.3现网覆盖小区天线调整PAGEREF_Toc173643191\h18分裂第四小区PAGEREF_Toc173643192\h215.5功分扇区PAGEREF_Toc173643193\h225.6功率放大器的应用PAGEREF_Toc173643194\h245.7新增宏基站建设方案PAGEREF_Toc173643195\h265.8直放站方案PAGEREF_Toc173643196\h27六、基于现网结构的参数优化方法PAGEREF_Toc173643197\h286.1空闲模式参数优化PAGEREF_Toc173643198\h286.2切换相关参数优化PAGEREF_Toc173643199\h306.3其他相关参数优化PAGEREF_Toc173643200\h32七、光纤专网覆盖试验方案PAGEREF_Toc173643201\h34覆盖组网方案PAGEREF_Toc173643202\h347.2覆盖距离PAGEREF_Toc173643203\h357.3直放站噪声的碍事分析PAGEREF_Toc173643204\h367.4数字光纤直放站PAGEREF_Toc173643205\h367.5光纤专网技术分析PAGEREF_Toc173643206\h37八、总结PAGEREF_Toc173643207\h38九、引用PAGEREF_Toc173643208\h38前言2007年4月18日，中国铁路正式实施第六次提速，CRH动车组“和谐号〞列车正式开通，由于CRH车体密封性好、损耗高，列车速度快等缘故，车厢内通信质量明显下落。为保证乘客的通信畅通和通信质量，特制定高速铁路现网优化技术方案。本方案立足于高速铁路现网的调整和优化，重点解决铁路提速后出现的接通率低和掉话等现象。方案所提及技术方案和要害技术均在广深铁路优化中得到应用，效果明显，讲明此方案关于铁路提速后的现网优化工作建设具有指导性、有用性。关健字：高速铁路、穿透损耗、小区重选、切换、网络优化研究背景2.1铁路提速随着都市经济的开展，铁路运输系统担当起越来越多的客流运送任务。自2007年4月18日起，中国铁道部将进行第6次列车提速。届时，列车时速将提升至200公里，而京哈、京沪、京广、胶济等提速干线局部区段可到达时速250公里2.2CRH简介[1]在本次铁路提速的同时，铁道部引进了CRH这一新型列车，该列车全称为“中国高速铁路列车〞，CRH是〔China

Railway

High-speed〕英文字母的缩写。该列车分为CRH1、CRH2、CRH3和CRH5这4个种类，其中，CRH1、2、5均为200公里级不〔营运速度200KM/h，最高速度250KM/h〕。CRH3为300公里级不〔营运速度330KM/h，最高速度380KM/h〕。而CRH2具有提升至300KM级不的能力。高速列车质量咨询题分析穿透损耗CRH列车采纳密闭式厢体设计，增大了车体损耗。各种类型的CRH列车具有不同的穿透损耗，下表是上海公司对各类型车厢的穿透损耗的测试结果。表1：各车型穿透损耗总结车型一般车厢〔dB〕卧展车厢〔dB〕播音室中间过道〔dB〕综合考虑的衰减值T型列车12－1612K型列车13141614庞巴迪列车－24－24CRH2列车10－－10广深铁路目前行驶的CRH为CRH1型列车，采纳欧洲庞巴迪动车组技术，全车无卧展车厢，广东公司的测试结果显示穿透损耗为14dB，比一般列车高7dB。3.2覆盖信号强度需求本节依据高速铁路的运行特点，采纳通用传播模型和列车运行速度、基站距离等参数定量分析铁路线覆盖信号强度标准。在单小区内的最低信号强度需求依据理论计算，为了能发起和建立呼喊，需要的最低信号强度为：SSreq=MSsens+RFmarg+IFmarg+BL其中：MSsens：接收灵巧敏度、为-104dBmRFmarg：瑞利衰落〔快衰落〕余量，与“正常〞移动的相比，快速衰落对高速移动的的碍事特别小，假设为0dBIFmarg：干扰余量2dBBL：人体损耗5dB因此，SSreq=-97dBm3相邻小区的重叠区域在效劳小区的信号强度衰落到一定程度，会触发小区重选〔idle模式〕或者切换〔Active模式〕过程，我们必须保证在顺利进进新小区之前，当前小区的信号可不能进一步衰落到门限值以下，否那么空闲的可能进进NoServiceMode〔即脱网〕、或者Active模式的切换失败而掉话。因此需要操纵重叠区域的大小，来保证重选或者切换的完成。RRCELLACELLBSSdesireRoBAOSSA=-97dBmSSB=-97dBm图1重选与切换重叠区Idle模式下的小区重选我们的小区重选采纳C1、C2法那么。Idle模式接收信号的门限值为C1>0。目前铁路沿线小区的典型参数为ACCMIN=102，CCHPWR=33，CRO=0，TO=0，PT=0。而:C1=(RxLev-ACCMIN)–max(CCHPWR-P,0)上图是典型的小区重选过程所示。在从CellA往CellB移动的过程中，一直在测量二者的信号强度，并计算各自C1、C2值。依据小区重选规那么，假设C2B>C2A超过5秒，那么重选到CELLB。在O点C2B=C2A。因此重叠区域的定义确实是根基：列车从O点向CELLB行进5秒到达A点时，C1A依旧大于0才可不能脱网，反之亦然。列车以时速250km/h的时速运行5秒、即/s*5s=347m，到达A点。考虑到从CellB到CellA也需要重叠区域，因此重叠区域Ro＝2OA＝694米车速与重叠覆盖区距离的关系见下表：车速(公里/小时)150180200250双向重叠覆盖区〔米〕417500556694Active模式下的切换Active模式下的切换由和网络共同完成。切换算法比小区重选复杂，但一般比小区重选的发生要及时。不考虑各种惩罚和迟滞，只要邻小区信号强于效劳小区，BSC即可能发出切换命令，不需要额外等待5秒钟。一次切换的最短时刻包括：滤波器处理时刻，我们建议高速铁路效劳小区的测量报告滤波器长度设置为2，即1秒；解码BSIC的时刻，平均1-2秒；切换执行时刻，100~300ms，能够忽略不计。总共需约3秒内完成切换〔包括滤波、排序、切换执行〕。对相邻小区重叠区域长度的要求小于Idle模式，满足idle模式的重叠距离一定满足active模式下的切换要求。3.2.3小区主覆盖区距离CELLCDO2EO1AACELLBCELLA如上图所示，从CELLA到CELLB再到CELLC发生连续的小区重选，现在在D点进进小区CELLB，立即发现小区CELLC信号更强，通过CELLCDO2EO1AACELLBCELLA要是O1、O2的距离过短，即CELLB的主覆盖区过小，那么完成从CELLA到CELLB的重选时〔D点〕，已运行穿过了O2点，进进了CELLC的主覆盖区，现在完成第2次重选〔CELLB到CELLC〕的时刻可能不够，造成脱网现象。要是现在正在进行GPRS业务，那么进进D点后，需要进行小区同步、读取BCCH上所有播送消息、申请信道重新传输，那个时刻约需2秒。因此在小区CELLB内实际只有3秒能够传输GPRS业务数据，而且这3秒时刻内信号强度并不行。因此在连续快速重选情况下，GPRS业务速率特别低。假设为维持GPRS的数据传输时刻比例到达75%，即小区重选的数据链路恢复时刻〔2秒〕只占小区驻留时刻的25%，那么两次重选发生的间隔要到达8秒，因此D点到小区重选边界O2的时刻要超过3秒，因此O1O2间的列车运行时刻要到达8秒，按时速250公里计算，那个距离要到达560米，即小区作为主覆盖信号的距离要到达560米。车速(公里/小时)150180200250主覆盖区〔米〕333400444560传播模型与本地网不同，铁路线长度从几十公里到上千公里，通过的地形差异较大，现在采纳一致的传播模型参数是不适宜的，在设计时要针对基站所处的环境进行具体的传播模型选择。目前广泛采纳的传播模型包括奥村-哈塔模型、COST231-哈塔模型、CCIR模型、LEE模型以及COST231Walfisch-Ikegami模型等，另外GSM设备厂家也基于通用模型开展了自己特色的传播模型，在设计时能够进行合理选择。基于本节目的是分析铁路线信号覆盖需求，本节采纳较常用的是奥村-哈塔模型：logHb)log(d)-a(Hm)其中Lp为路径损耗、Hb为基站高度〔米〕、Hm为高度〔米〕、d为到基站的距离〔km〕。a(Hm)：移动台高度修正因子，与地形环境相关：a(Hm)=A：与地形环境、频率相关的损耗因子。我们假定：基站高度30米、高度2米。那么Lp=127+35log(d)切换边界信号强度要求随着列车的运行、逐渐远离基站，效劳小区的信号强度也在衰落。为了保证呼喊建立或者持续通话，要在接收的信号强度低于SSreq前重选/切换到新的小区。因此车内的覆盖目标为：SSdesire=SSreq+HOVmargin其中：SSreq：-97dBmHOVmargin：重选切换时刻内的信号衰减余量如所述，单向重叠覆盖区要求到达350米〔250km/h〕。假设基站离铁路的垂直距离为250米〔典型值〕，分析O点与A点的路径损耗差：O点的路径损耗Lp=A点的路径损耗Lp=114dB，即HOVmargin＝8.3dB.因此，列车内dBm。而车外的信号强度设计目标SSdesign为： SSdesign=SSdesire+LNFmargin(o+i)+TPL其中：LNFmargin(o+i)：正态衰落余量，在市区、室内环境下取值，为13.1dB；TPL：TrainPenetrationLoss,火车厢穿透损耗，14dBSSdesign＝dBm小结综合以上分析，高速列车对网络质量的碍事要紧有以下因素：车体密闭造成的额外的穿透损耗增加，具体增加量与不同的车型相关，广深铁路采纳的CRH1型列车穿透损耗为14dB。按照250km/h的高速计算，小区的重叠覆盖区要到达694米。按照250km/h的高速计算，满足GPRS数据传输时刻许多于75%，那么小区的主覆盖距离要到达560米高速运行造成小区切换边缘信号强度要求提高，依据典型传播模型和基站参数和最高时速计算，切换边缘信号强度要求到达-6dBm〔车体外〕。现网的铁路覆盖大多采纳城乡基站兼顾铁路覆盖的形式，在低速情况下能够满足覆盖要求，但提速后往往不能满足要求，要紧表现为：覆盖深度达不到要求，无法到达切换边缘信号强度-62dBm〔车体外〕的要求。小区重选切换混乱。由于重叠覆盖区不够，小区重选和切换滞后于信号衰减速度，造成无法占用最强信号，进一步恶化了覆盖。高速铁路的优化策略4.1高速列车的通信质量目标针对铁路GSM网络的特性，我们建议高速列车的通信质量应到达以下标准：1覆盖场强CRH列车边缘场强应到达-97dBm；2接通率CRH列车内无线信道接通率应大于98%；3通话质量〔rxqual〕CRH列车内应到达95%区域通话质量优于3级；4掉话指标列车的基站平均掉话率应小于1%；CRH列车的平里程掉话比应高于50公里/次5E-GPRS业务高速运行状态下，采纳具备4时隙能力的终端下载速率应高于60kb/s。4.2优化方向为适应高速列车的特点，网络优化应从三个方面对网络进行适应调整：1、加强覆盖，延长重叠覆盖区，针对性地进行覆盖调整和补点建设；2、加强覆盖，延长单小区覆盖距离，减少切换重选次数；3、优化重选切换参数，使重选切换反响更迅速，能及时跟踪信号的衰落变化情况，使能够使用最强的信号。加强覆盖是根底,只有根底覆盖到达要求，参数优化才能取得效果，否那么参数调整措施可能导致切换更混乱。覆盖优化针对高速铁路特点，网络必须实现深度覆盖才能保证网络质量。按照前一章的分析结果，网络覆盖应到达足够的重叠覆盖区〔与车速相关〕，以及足够的切换边界信号强度。为此要对沿线的覆盖进行较大的调整，包括：关于较大范围的覆盖空洞需要建设新基站进行补充覆盖；关于频繁切换的区域能够通过光纤直放站分布系统来建设长距离的单一小区覆盖，减少切换。关于局部的信号混乱或特别覆盖路段〔如隧道等〕需要建设直放站进行补充覆盖；关于现网铁路覆盖小区需要进行天线、发射功率方面的调整，增加铁路的覆盖深度；减少铁路覆盖小区数量，形成长距离的主覆盖信号，将覆盖距离短、覆盖衰落快的信号清理出铁路覆盖，防止频繁忙选和切换。4.3重选与切换算法优化小区重选与切换算法的各项参数要保证重选与切换的顺畅和快速完成，以配合高速列车的信号快速衰减的特点，尽量使能及时地占用到最强的覆盖信号。要紧涉及的参数优化方法包括：简化BA-LIST表的；优化C1、C2算法参数，使能够更及时地按照信号强度选择驻留小区；优化切换滤波、决策的相关参数，使切换能更正确及时地跟踪信号的变化；优化其他辅助功能参数，防止对信号传播、切换的负面碍事。专网覆盖与现网调整针对高速列车质量优化的要紧的思路包括现网调整和专网覆盖两类：现网调整是基于现网的结构进行局部的基站建设和调整，加强现网基站对高速铁路的覆盖，其特点是铁路覆盖站还兼顾铁路四面区域的信号覆盖；专网覆盖那么使用专用的基站或小区对铁路进行覆盖，其技术特点是专网基站信号只覆盖铁路线，只用于列车通信，专网与大网实现重选和切换上完全的隔离，除车站等专网进口处外专网与大网互不可见。专网覆盖与现网调整在根底覆盖上的标准是相同的，在建设优化的方式以及对铁路周边的覆盖操纵要求上存在差异。以下从5个角度对两种方式进行比照。4.4.1高速列车覆盖目标两者覆盖设计目标相同，两者都基于高速列车的特点提出了覆盖深度的要求，要求对铁路形成深度的连续覆盖，要求长距离的重叠覆盖区。4.4.2基站覆盖特点专网铁路覆盖基站只覆盖铁路线，不覆盖铁路四面区域；现网调整方式限于基站条件和铁路线四面的用户分布，需要覆盖周边的区域。因此专网覆盖更有针对性，切合铁路的链状覆盖的要求，更易于实现长距离的连续覆盖。4.4.3话务特点专网基站只汲取列车内的话务，由于列车内的用户量少〔一般CRH列车的座位数少于800人〕，考虑双向会车的情况，按同时有2%的乘客打计算，瞬间话务量为32erl，那么需要5个载波，基站配置较低；而现网调整方案中的基站需要兼顾周边一局部区域的覆盖，因此载波数要设置得较大。4.4.4专网基站一般只考虑专网内的小区相邻关系，因此相邻小区少，能够采纳BA_LIST、NCCPERM、CBQ等参数操纵只测试专网邻区测试、小区重选和小区选择，因此终端能够更正确及时地测量到相邻小区的信号情况，重选和切换质量更好；现网调整方案中的基站不仅考虑与铁路线上其他小区的重选切换，还要考虑与铁路周边区域其他基站的重选切换，相邻小区多，测量频点也较多，需要对重选切换优化进行细致调整，包括减少相邻关系、缩短切换滤波参数等方面的优化。4.4.5周边区域的碍事专网基站需要严格操纵信号对四面区域的碍事，防止将非列车内的用户吸纳进专网，因为要是这些用户进进专网，当其远离铁路时，轻易产生脱网或掉话，另一方面这些非专网话务也碍事专网小区的容量负荷。一般地要求专网覆盖区周边没有其他用户，或者这些用户能够由其他小区提供信号强于专网小区信号的覆盖，不存在由专网小区作为主覆盖信号提供效劳的用户区域。4.4.6建设环境要求专网基站需要针对性的覆盖，对周边信号要实现良好操纵，因此基站选点要求离铁路距离近，特别是关于铁路线四面有居民区商业区的路段，天线要求必须尽量靠近铁路，总体而言，专网选点建设要求高。频率要求专网小区必须使用特别的BCCH频点，否那么轻易造成大网用户误进专网的咨询题，因此专网小区必须使用专门的频率方案，并要求四面基站按照专网的使用频点进行退让优化；现网调整方案的频率按照大网的整体进行设计，不需要专门的频点设计方案。4.4.8综上所述，专网具有更强的覆盖针对性，有利于实现更长距离的深度覆盖，得到更好的网络质量；专网在建设实现上要求更高，对信号的操纵要求比现网调整方案要求高。具体比照见下表：技术特点专网现网调整基站覆盖特点只覆盖铁路线兼顾铁路周边城镇农村区域话务特点话务低，载波配置少话务较高，载波配置多重选切换邻区少，重选切换更正确及时邻区多，重选切换优化难度较高周边区域碍事操纵要求操纵信号覆盖区域，防止信号泄漏碍事铁路外围区域用户操纵要求较低建设环境要求基站要求尽量靠近铁路，选点难度较大选点要求低频率方案采纳专用的BCCH频点方案与大网协同优化4.5现网调整与专网方案的选择在实际建设中，要依据具体路段的条件来选择使用专网或进行现网调整，建议依据以下原那么进行选择：1、基站覆盖半径过小、邻区切换过于复杂的路段宜建设专网覆盖，利用专网覆盖距离远、切换关系少的特点克服快速运动带来的频繁忙选切换咨询题。2、建设专网时，必须保证铁路线四面居民用户有其它基站能够实现比专网小区信号更强的主覆盖。如不满足此条件，轻易出现非列车用户占用专网的区域，现在由于用户运动轨迹及用户行为与专网用户不同，发生脱网或掉话。4.6现网调整与专网覆盖的融合现网调整与专网覆盖具有相同的覆盖目标和根底网络设计标准，现网调整能够通过逐步对铁路覆盖基站进行覆盖加强，同时操纵铁路覆盖信号对周边城镇的碍事，将现网具备条件的小区进行专网化，实现逐个小区逐个小区的推进，最终形成专网的覆盖结构，最终实现全线的专网化。在实现专网化的过程中一个必要条件是实现对专网信号的严格操纵，防止对四面城镇用户造成碍事，要是条件不具备能够适当考虑建立“专网保卫带〞的方式来保证专网的有效运行。保卫保卫带小区专网小区专网保卫带的思路是在专网覆盖小区的两侧选择一些非专网小区，作为专网与大网的隔离带小区，这些小区能够与专网小区进行重选和切换，以此防止周边城镇用户一进进专网就无法正常退出的咨询题，同时又能够防止专网小区切换关系过多的咨询题。现网覆盖优化技术5.1现网覆盖小区序列的整理由于现网结构并不专为铁路覆盖使用，因此在开展铁路的现网覆盖的具体优化之前，首先要按照基站覆盖条件，结合测试情况梳理出铁路的主覆盖小区序列。主覆盖小区序列是今后覆盖调整的根底，同时也是切换和重选参数优化的根底。现网覆盖小区序列的整理方法：1、通过扫频仪或者具有扫频功能的测试对高速列车进行往返程的扫频测试，整理出最强信号序列；2、对信号序列进行评估，剔除信号衰减过快、覆盖距离短的小区；3、结合地图和实际环境，确定各段道路的主覆盖小区。5.2GSM1800网的信号调整GSM1800信号由于频率高，其路径衰耗要大于GSM900，按照COS231模型，GSM1800衰耗比900大5dB以上，实测效果与地形相关，广深铁路这一差距接近10dB。基于这一传播特性，GSM900比GSM1800更有利于铁路覆盖，因此应将GSM1800信号尽量清退出铁路的覆盖信号序列。具体的清理方法包括：1、通过天线调整，将1800信号移离铁路线覆盖；2、通过参数调整，删除铁路线主覆盖900小区的1800邻区，防止进进1800小区〔实际这种方法特别有效，但要注重保持1800小区的900邻区关系，防止1800小区的掉话率上升〕。5.3现网覆盖小区天线调整由于铁路属于狭长地形场景覆盖，同时基站与铁路沿线有一定距离〔80米~400米不等〕，因此依据实际情况对天线进行调整。天线型号的选择。现网大局部的天线多为水平波瓣角为65o天线，增益在15.5dBi左右，为适应铁路的覆盖能够调整选择不同的天线。要是基站与铁路沿线的垂直距离较小〔100米以内〕，可选择使用30度窄波束的高增益天线〔增益为21dBi〕，通过高增益天线能够获得额外6dB增益，延长覆盖约1.4倍〔奥村模型〕。要是基站与铁路沿线的垂直距离较大，那么不适宜使用水平波瓣过窄的天线，否那么轻易造成主波瓣覆盖距离过短的咨询题。现在能够选择垂直波瓣更窄的高增益天线，如KRE739624，增益可到达18dBi。天线方向角的调整天线方向角调整能够使小区主波瓣更好地沿铁路方向覆盖，有效地提高覆盖距离。方向角的调整与基站与铁路的垂直距离相关，一般原那么是距离越近那么方向可越贴近铁路线方向，距离越远，那么天线方向越垂直铁路方向。以如下面图关于同一个基站，距离铁路距离分不为200米和300米时天线方向的仿真效果比照，可见当要求到达相同覆盖效果时，200米时可采纳更大的天线夹角。其他小区的天线方向调整当铁路沿线某段有多个小区场强比立接近时，建议调整相关小区的天线方向和下倾角，确认主效劳小区场强为主导信号，落低其他小区的信号强度。典型案例咨询题描述：广深铁路黄村至吉山工业区段，黄村段信号覆盖混乱，无主导小区；吉山工业区基站信号和邻小区重叠覆盖较少，如下小区覆盖仿真图。广深铁路广深铁路解决方案：调整黄村2基站一扇区的下倾角，操纵其不覆盖在广深铁路，调整黄村基站一、三扇区天线方向角如以如下面图，使之成为黄村地段的主导小区，把吉山工业区二扇区功分出两副天线，角度如下。cell_id基站名天线方向方位调整天线高度天线下倾下倾调整载波数备注GAEJSQ2吉山工业区200120/2406510功分GAJHUC1黄村8560338从7楼平台升到8楼抱杆上GAJHUC3黄村27033030048三扇区900和1800天线位置互换GAJHC21黄村306108压低天线，操纵覆盖范围5.4分裂第四小区第四小区覆盖是指在现有的三小区蜂窝小区结构上，新增一个小区用于提升覆盖。采纳第四小区覆盖铁路的方案如图3所示：关于高速铁路第四小区，硬件上要求每小区要功分覆盖两个方向，如此能够减少高速列车的小区切换和重选数目。第四小区对铁路的覆盖和要紧优势：对原有覆盖不造成碍事。以往的覆盖模式，小区效劳范围除铁路外还有周边的道路和城区，因此对铁路的覆盖调整要考虑的因素许多，存在铁路覆盖和周边覆盖相互制约的情况。而采纳第四小区专门用于覆盖铁路那么不存在这种制约。不碍事原有话务汲取，容量优化简单。铁路覆盖区域如穿过城区，话务量大，对铁路的话务存在隐患。而且铁路小区优化往往进行功分和功率扩展，将给覆盖小区带来更大的话务压力，话务量成了制约铁路小区覆盖延伸的制约条件。而采纳第四小区能够专门覆盖铁路，无需考虑话务压力的咨询题，能够将覆盖的优化做的更好。有利于实现铁路的专门覆盖，形成简洁的小区重选和切换关系。有利于参数的优化。第四小区专门进行铁路的优化，能够将一些特别的利于高速移动的参数在第四小区进行修改，而可不能对其它用户造成碍事，不采纳第四小区那么无法实现。分裂第四小区的注重事项和适用条件：合理的站址〔距离铁路垂直距离<100米〕及站间距〔1km〕。因为第四小区专门覆盖铁路，应该尽量减少对非铁路区域的覆盖，因此和铁路越近，效果越好；站间距适宜在1km以上，列车高速移动，要保证切换和重选合理，必须有那个天线类型选取〔宜采纳高增益〔18dBi以上〕窄波瓣天线〕。这也是考虑减少铁路外的覆盖，增强第四小区的信号，延伸第四小区覆盖距离的需要。关于高话务密集信号杂乱，小区切换重选频繁的城区，使用第四小区形成主导，能够较好的防止因为话务导致切换失败的情况出现。5.5功分扇区铁路沿线的现网小区中有一局部差不多专门用于覆盖铁路，无须担当本地网客户覆盖任务的小区，将这些小区功分扇区，在无线覆盖效果上与新分裂一个第四小区是完全一致，而且小区功分扇区不需要额外增加基站主设备，能够有效节约设备资源。典型案例东莞茶山超朗路段，主覆盖该路段的主导小区是超朗第1小区和第3小区，列车从广州到深圳方向行驶时先占用超朗第3小区再使用超朗第1小区。在两小区交界处信号受到几栋房屋阻挡，信号衰减20dB左右，导致在此路段占用到超朗第3小区的信号陡然下落，尽管过了一秒钟后能够测试到超朗第1小区信号有-85DBm以上，但由于差不多质差太严重而无法收到系统的切换命令，最终导致质差掉话。〔深广方向的小区占用次序不一样，但情况相同。〕依据测试情况、话务统计情况及站点覆盖情况，最后选择对话务量比立低、对本地网络碍事较少的超朗第三小区进行小区功分，功分后的两个方向为320度和120度，功分后尽管整个小区的信号强度有所下落，两天线交叠处的信号强度最低达-98dBm，但掉话现象消除。功分前信号强度：功分及安装MCPA后信号强度：5.6功率放大器的应用小区功分后的每方向的信号强度会下落3dB以上，局部路段的信号覆盖会无法满足需要，为此能够选择采纳耦合器+基站功率放大器的方式解决，耦合支路功率不收碍事，另一支路上通过基站功率放大器提供覆盖信号。铁路沿线还有一些基站因为三相电源、基房面积等缘故而通过微蜂窝开通覆盖，由于微蜂窝最大的输出功率只有33dBm〔2W〕，远小于正常基站的47dBm〔50W〕，因此，我们也能够采纳安装基站功率放大器的方法来将微蜂窝的输出功率提升到与宏基站相同。此外，微蜂窝加多载波放大器的组网方式特不简单方面，大大缩短宏基站的建设周期。多载波放大器〔MCPA〕的单载波最大输出功率为150W〔Bm〕，载波数增加一倍输出功率下落3dB，当载波数不大于8个时，输出功率全然能够保证不弱于正常宏蜂窝输出功率。多载波功率放大器〔MCPA〕的注重事项：1、一个多载波功率放大器〔MCPA〕连接的小区载波数不能超过八个载波，否那么，就会造成安装多载波功率放大器〔MCPA〕后的输出功率比基站直截了当输出功率还要低，失往了安装意义；2、多载波功率放大器〔MCPA〕连接小区的载波数越少功率越强；3、多载波功率放大器〔MCPA〕适用于补偿小区因功分而下落的功率；4、微蜂窝小区连接多载波功率放大器〔MCPA〕效果最明显，相当于一个宏基站的输出功率。典型案例东莞刁朗第4小区是一个微蜂窝小区，存在两个覆盖方向，在安装MCPA之前该小区覆盖到铁路的平均信号强度为-85dBm；覆盖范围少于600米，无法到达覆盖要求。在刁朗第4小区两个方向分不安装一台多载波功率放大器〔MCPA〕，铁路上测试到的最强信号从-75dBm提升到-68dBm，覆盖范围从600米延长到1800米左右，平均信号强度提升到-80dBm左右，能够直截了当与百果洞新村第一小区连接，保证该路段的信号覆盖。安装MCPA前的测试情况：安装MCPA后的测试情况：5.7新增宏基站建设方案当铁路沿线覆盖存在较大空洞时，需要建设宏基站来解决覆盖深度咨询题。沿线新增的宏站应尽量靠近铁路，垂直距离务应操纵在300米之内。建设宏基站时需要进行具体的技术勘察，必要时可进行覆盖仿真。仿真时应注重以下几点：1、传播模型的选择与校正，由于铁路穿越不同的区域，包括城区、郊区、农村、平原、丘陵等区域，因此需要正确地选择适宜的传播模型，必要时还需要进行模型的校正工作；2、针对不同的区域选择不同的地图精度；3、覆盖边缘场强应设置为车体外的场强要求;4、要依据车速计算各路段重叠覆盖区，检查是否满足重叠覆盖要求。5.8直放站方案在铁路覆盖中，存在建筑物、山体阻挡，或者隧道等情况，造成信号急速衰减，针对这种情况，能够通过架设光纤直放站来实现局部区域的覆盖提升。直放站技术是常规的覆盖优化手段，在此不再赘述。铁路线上的直放站应用要紧需要注重以下几点：时延窗口的限制，由于光纤传输的限制以及直放站本身的时延，直放站远端机的距离不能超过20公里，否那么会造成有信号无法起呼的现象；由于直放站的长距离覆盖，可能会造成频率干扰，必须进行细致的频率设计；直放站上行噪声对施主基站上行质量会造成碍事，应合理设计增益，防止造成上行干扰；直放站缺乏动力保障而且自身的设备故障率较高，应防止使用在要害路段。基于现网结构的参数优化方法6.1空闲模式参数优化空闲模式下要紧完成信号监测、效劳小区和相邻小区的播送消息监听、寻呼监听、小区重选等任务。为适应高速铁路的信号快速变化的特点，应加快小区重选的流程，使能尽量驻留在最强的信号上。空闲模式的参数优化要紧包括以下几方面：空闲BA表的简化简化空闲BA表，减少需要监听的邻区BCCH数量。BA表越长，那么对单个邻区的测量时刻越短，越少时刻往监听邻区的BSIC，造成小区重选的滞后，因此必须减少BA表，建议落低到12个以下。BS_PA_MFRMS的优化在空闲状态使用不连续接收〔DRX〕来落低耗电(见以如下面图)，但要是DRX周期过长，那么监测网络的时刻就越短(如以如下面图)，测量的正确性和及时时就会下落，因此在铁路线上应尽量缩短DRX周期。DRX周期由寻呼的多帧结构长度〔BS_PA_MFRMS〕决定，以200km/h的时速计算，当BS_PA_MFRMS=2时，对邻区的测量时刻间隔为为0.47秒，列车运行了26米，而要是BS_PA_MFRMS设为9，那么测量间隔到达2.12秒，列车运行了118米，可见当BS_PA_MFRMS设置过大时，对邻区的测量不能及时追踪信号的变化情况。因此减小铁路沿途小区的BS_PA_MFRMS值，能够提高在空闲状态下信号测试数量和正确性，建议统一设BS_PA_MFRMS为2。BS_PA_MFRMS信号监测周期列车运行里程〔速度200km/h〕20.47秒2651.18秒6571.65秒9292.12秒118ACCMIN、CRO的优化ACCMIN直截了当碍事C1值的计算，CRO那么碍事C2的计算，要是铁路线上相邻小区的ACCMIN和CRO不相等，那么必定造成列车一个运行方向上的重选滞后，因此建议铁路线上的主覆盖小区的ACCMIN取相同值〔-102dBm〕，CRO值取0。为提高铁路线上主覆盖小区的重选优先权，能够提高周边小区的ACCMIN值〔设为-100dBm〕，使其C1、C2值减小。PT与TO的设置PT与TO参数配合能够实现对邻区C2值计算的临时惩罚，在一般环境下能够减少小区重选，但关于高速列车的环境，延迟小区重选只能造成起呼无法占用主覆盖信号，加大起呼失败的时机，因此建议PT与TO设置为0。CBQ的设置设置CBQ参数能够调整小区选择时的优先级不，一般现网小区该参数均为HIGH。在专网配置时能够考虑将铁路专网小区CBQ设为LOW，以防止铁路周边用户错误进进专网小区，在现网调整方案中考虑到铁路线较长而且存在局部区域的信号覆盖缺乏，客户可能在列车运行期间开关机或换电池，又或者通信中断，现在将CBQ设为LOW，将导致列车内的用户无法选用铁路线的主覆盖小区，因此建议在现网优化方案中CBQ维持与大网一致，设为HIGH。小区参数CRH〔CellReselectionHysteria〕的优化为了保证在高速列车内的小区重选性能，应当对参数CRH进行重新评估。在GPRSREADY状态，参数CRH对小区重选有碍事，邻区信号强度必须比驻留小区高出CRH(dB)，才能重选到新的小区往；另外在位置区边界，小区重选也必须满足以上条件才能发生，因此为防止CRH对小区重选的滞后作用，所有铁路沿线的小区要是没有特别缘故，CRH的值应当默认为4或更小。防止CRH过大，导致迟迟不重选，碍事接收电平和接收质量。READYTIMER〔T3314〕的优化过大的ReadyTimer会导致经常处于GPRSReady状态。而在Ready状态下，在计算相邻小区的C2值时，不管是LA内部小区依旧LA外部小区，额外要加CRH的迟滞，为了减少处于Ready状态的时刻，建议将覆盖铁路沿线的SGSN中的ReadyTimer相应调小，具体数值需要结合SGSN覆盖区的业务特点和GPRS寻呼指标进行调整，调整范围建议为5~20秒。6.2切换相关参数优化切换关于通信的维持性特不重要，高速列车也轻易产生切换混乱或切换不及时咨询题。切换算法属于厂家私有算法，因此涉及的参数均为厂家私有参数，本文要紧以爱立信切换算法为例介绍切换参数优化的思路。简化切换邻区关系切换相邻关系越多，那么需要测量的邻区信号越多，测量精度和测量及时率都会下落，在一定程度上会碍事切换的正确性和及时性。因此应尽量简化切换相邻关系。例子：东莞石龙和茶山两小区将相邻关系减少到5个后，相应的测量频点少。由于测量频点少，能够更精确测量相邻小区，及时解码邻小区BSIC。在弱信号或者通话质量下落时，及时切换到新小区，减少切换失败、切换掉话的概率，提高通话质量，调整前后RXQual=0的比例由46%提高到69%。BCCH的优化在激活状态下测量邻区时只依据BCCH和BSIC来识不邻区，而BSIC是现在识不同BCCH小区的唯一标识，由于高速列车运动速度快，有可能不能及时更新BSIC，错误地将旧的邻区的BSIC上报给BSC，导致BSC切换决策错误，因此对高速列车的沿线小区的BCCH要进行优化，选择特别的BCCH组，防止与周边城镇小区同BCCH。切换的最小时刻间隔参数优化爱立信切换算法中限定了切换与信道分配或前一次切换的最小时刻间隔TINIT，在TINIT个480ms内，禁止发生第二次切换，为防止碍事切换，TINIT应调小，但该参数为全局参数，调得过小轻易造成全BSC的切换数量上升，切换过频繁，因此建议TINIT调为7，即3.3秒内禁止二次切换。SDCCH准许切换起呼后首先占用SDCCH进行呼喊相关的信令交互，一般占用的时刻3~10秒不等〔与呼喊类型、鉴权相关〕，在高速列车运行中这段时刻信号可能发生特别大的变化，为了保证呼喊能正常完成，应准许在信令交互期间的切换，即SDCCH的切换〔爱立信的相关参数为SCHO〕。另外为保证在MSC边界的信令信道切换成功，还需要在MSC上开启相关的切换开关〔爱立信参数包括：HNDSDCCHM、HNDSDCCHTCHM、HNDBEFOREBANSWM、HNDSDCCHINTOM、HNDSDCCHINTI。切换算法的滤波参数上报的测量报告要在BSS中通过平滑滤波后在送切换决策，如此做的目的是为了防止个不测量导致切换频繁发生。各厂家的滤波算法差异较大，种类也较多，为适应高速列车的信号变化快的特点，应选择响应较快的滤波器类型，同时设置较短的滤波器长度。针对爱立信的滤波算法，能够选择使用线性递回滤波器，滤波器长度能够设为3或者2。切换边界偏移量的调整在现网中为了话务均衡，有时会调整切换边界偏移量来操纵相邻小区的话务分担。在高速铁路线上不适宜采纳这种话务调整方法，因为如此会造成单方向的切换滞后。因此建议切换边界偏移量都应回零〔爱立信参数KOFFSET、OFFSET〕。分层结构参数GSM网络中使用分层结构来实现话务的分流：低层小区汲取高密度话务，中层小区负责覆盖，高层小区负责补充覆盖，为此低层小区具有话务汲取优先权。实际现网由于铁路穿越城区，有可能占用到低层小区信号，低层小区覆盖距离太短，信号衰减过快，为防止此现象，能够对分层小区进行以下调整：调整天线，将低层小区信号移出铁路线；调整分层参数，提上下层小区的进进门槛〔爱立信参数：LAYERTHR〕；取消低层小区优先级，调整为一般小区〔爱立信参数：LAYER〕。6.3其他相关参数优化上下行功率操纵GSM系统中，上下行功率操纵的最小周期为480毫秒，以高速列车的运行速度，480毫秒能够行驶超过30米，信号强度可能发生较大变化，因此现有GSM功率操纵的速度无法适应高速列车的环境，建议铁路沿线的小区应关闭上下行功率操纵功能。上下行不连续发射功能要是启用了不连续发射功能，在语音静默期，或基站会停止发射，现在/基站对下行/上行信号的测量只在少量的帧中进行，测量时刻大大减少，测量精度也下落，有可能因此碍事切换，因此建议关闭上下行的不连续发射功能。无线链路质量监测TIMER和基站中均使用特别的TIMER分不对下行和上行无线链路进行监测，当在一定时刻内连续无法解码SACCH信息时，/基站就会主动释放无线链路。在一般环境下，设置较大的TIMER有利于无线链路维持和通信恢复，但在高速列车环境下，小区信号衰落后一般特别难恢复，而设置过大的TIMER会造成用户无法重新起呼或者被喊失败〔系统还将认为是处于连接状态〕，因此对高速铁路线上的小区相关TIMER应调小。建议调整为10〔单位为480ms〕。AMR语音编码AMR技术能够改善在恶劣无线环境下的语音质量，可一定程度改善高速铁路的语音质量下落咨询题。光纤专网覆盖试验方案专网建设对铁路线实现专用覆盖，既对覆盖深度提出高要求，同时也对专网覆盖信号的周边区域泄露提出了严格的要求。广东在铁路的光纤分布专网上正在进行测试，初步认为光纤专网方案通过光纤分布系统能够提效劳质量良好的专用覆盖通道，到达专网的覆盖目标，为用户提供优质铁路覆盖效劳。7.1覆盖组网方案光纤专网方案采纳光纤直放站直截了当耦合基站信号拉远延伸，采取专网的覆盖方式对铁路作覆盖。示意图如下：拓扑结构如以如下面图：注：DAU为近端接进单元，DRU为远端覆盖单元；7.2覆盖距离依据广深〔广州——深圳〕铁路的模拟测试结果讲明，每个DRU远端天线口输出功率为37dBm，采纳18dBi的抛物面天线，天线高度与火车车厢平齐时，可保证500米的覆盖区域，每台DRU接2副天线，可完成1Km的铁路覆盖。广深铁路模拟测试结果如下：800m700m600m500m400m200m300m3m87654233m覆盖端