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1、高速铁路优化技术方案,中国移动浙江公司网络部,二七年七月,目录,概述网络现状与分析解决方案无线基站设计LAC优化覆盖优化参数优化频率优化,一 概述,1.1 概况沪杭铁路是沪杭通道上主要的客运交通工具。沪杭铁路第六次提速后，全程只需78分钟。平均时速达到145公里，最高时速可达200公里。最忙碌的铁路线之一，最忙时相隔仅5分钟。沪杭动车组列车增开至8对铁路提速后日客流量达到7万人，与今年春运时相仿，五一黄金周时客流量突破10万。,1.2 优化的必要性国家经济和社会发展的必然要求。为高速铁路信息化提供强有力的保障。提升移动网络质量在客户心中的形象。迎接2010年的世博会作好准备工作。,二、网络测试
2、现状分析,2.1 车型与测试情况,2.2 测试对比情况不同屏蔽性的车型对G网的影响最为明显。提速对移动网络影响最大的是接通率。车体屏蔽性能是影响覆盖率的主要因素。,2.3 原因分析高速铁路覆盖位置区太多 位置更新频繁，容易产生BLOCK现象。深度覆盖不足 庞巴迪列车屏蔽性太强，原有铁路覆盖电平不适应现有列车情况。切换参数及邻区列表设置不当 因动车组车速较快，现有参数不能满足快速行驶列车中的移动台的及时切换，容易产生信号拖尾 现象和掉话,三、解决方案,优化手段分析对比优化思路无线覆盖预测无线基站设计方案LAC优化方案覆盖优化方案参数调整频率优化,三、解决方案,从表中可以看出，建设高铁专网是最好的
3、方法，但目前根据实际情况难以实施。因此我们还是从常规的解决方法来考虑。从提速后多次的测试情况来看，在距离基站500米以外的区域内信号就会变的较差，通过现有基站天线调整、更换高增益天线、新增扇区等手段，只可以改善局部或一小段区域的覆盖与话音质量，但因为CRH（庞巴迪）火车的密封性较好，需要在铁路沿线增补基站或直放站等来增强覆盖，结合LAC调整、切换关系等参数调整来优化,通常室外无线覆盖的方法主要有：宏基站、微蜂窝、直放站、基站射频拉远系统等。对于铁路覆盖，在没有隧道、涵洞等特殊情况下，微蜂窝、无线直放站一般是不采用的，,三、解决方案,3.2 优化思路 根据高速铁路测试情况，参阅上海磁悬浮列车的优
4、化经验。结合拉远小区、边际站、增设扇区等优化手段，综合考虑覆盖率、接通率、话音质量、信令拥塞率等多方面的技术指标，针对目前沪杭高速铁路的弱覆盖区域，特别是针对CRH（庞巴迪）列车车型进行优化调整。通过增加站点和延伸系统配置，改善铁路覆盖率；优化高速铁路无线网络结构，调整网络参数，减少切换和位置更新次数；优化频率规划，最终目标建立一个高速铁路专网。针对目前沪杭高速铁路现网情况，制定了一阶段优化思路：结合铁路专网优化思路，有效利用现有网络资源，对郊区铁路段采用专网式优化，对城区铁路段采用多种方式结合优化。再辅以LAC优化、覆盖优化、参数优化、频率优化等优化措施，打造优质高速铁路通信网。,三、解决方
5、案,3.3 无线覆盖预测 3.3.1 自由空间损耗3.3.2 列车穿透损耗3.3.3 防护林损耗3.3.4 切换距离预测3.3.5 基站间距预测,三、解决方案,3.3 无线覆盖预测 3.3.1 自由空间损耗 沪杭铁路属于比较平坦、开阔的铁路线，基本无高建筑物遮挡，沿线有防护林，一般认为基站与手机间的无线传播方式主要是直射波。根据沿线基站位置及分布情况，符合Okumura-Hata传播模型,三、解决方案,Lpath=136.89-13.82 lghb+(44.9-6.55 lghbm)(lgdkm),L=69.55+26.16lgf-13.82lghb-a(hm)+(44.9-6.55lghb)
6、(lgd)-(2(lg(f/28)2+5.4),考虑移动台天线高度为1.5m，覆盖半径小于20km的情况下，其a(hm)和的值分别为：a(hm)=0、=1。其路径损耗公式简化为：,1、标准基站自由空间损耗 宏站物理数据：(天线高度45米，手机到基站距离取0.5km)Lpath=136.89-13.82 lghb+(44.9-6.55 lghb)(lgd)=103.78dBm 防护林损耗：3dB 穿透损耗：20dB 载频输出功率：40 dBm 基站天线增益：15dBi，考虑馈线衰减：2 dB，则离基站500米处列车上的接收电平为：40dBm+15dBi-2 dBm-126.78dBm=-73.7
7、8dBm。,三、解决方案,（-84.04dBm）,则离基站1公里处列车上的接收电平为?,2、MBO室外站自由空间损耗 基站物理数据：(天线高度30米，手机到基站距离取0.5km)Lpath=136.89-13.82 lghb+(44.9-6.55 lghb)(lgd)=105.88dBm 防护林损耗：3dB 穿透损耗：20dB 载频输出功率：40 dBm 基站天线增益：15dBi，考虑馈线衰减：2 dB，则离基站500米处列车上的接收电平为：40dBm+15dBi-2 dBm-128.88dBm=-75.88dBm。,三、解决方案,3、基站拉远系统,三、解决方案,工作原理图,3、基站拉远系统,
8、三、解决方案,特点,需要光纤资源 无隔离度要求限制 对站址环境要求低 可实现一拖多 带分集接收,3、基站拉远系统,基站拉远系统物理数据：(天线高度30米，手机到基站距离取0.5km)Lpath=136.89-13.82 lghb+(44.9-6.55 lghb)(lgd)=105.88dBm 防护林损耗：3dB 穿透损耗：20dB 输出功率：40 dBm 基站天线增益：15dBi，考虑馈线衰减：2 dB，则离基站500米处列车上的接收电平为：40dBm+15dBi-2 dBm-128.88dBm=-75.88dBm。,三、解决方案,4、覆盖有效距离,三、解决方案,3.3.2 穿透损耗,三、解决
9、方案,通过分析对两种新车型的测试情况，对比普通列车的测试结果；我们对新车型做了穿透损耗测试。综合测试结果和对比情况，两种车型的穿透损耗如下：,3.3.3 防护林损耗,三、解决方案,沪杭铁路边上的防护林高度平均在15米左右，相对铁路轨道高度为10米左右。根据环境条件，防护林损耗根据树木高度，林区厚度,林区浓密度,一般为26dB衰耗，根据实际条件，本次计算取3dB，即 L（林）=3dB,3.3.4 切换距离预测,三、解决方案,假定重叠区域覆盖是均匀的。在左图中，点A、C和点B、D分别是两个小区的边界，E点为两小区RxLev等值点。BC段为两小区重叠覆盖距离。取小区重选与小区切换较长的时间（5秒钟）
10、作为计算基础，若列车由小区1行驶至小区2，则列车在EC段之内必须完成小区重选或小区切换，因此重叠覆盖距离BC段的列车行驶时间为10秒钟，按照公式：D=ds/dtT2T=5秒ds/dt为时速，最大值取200km/h,3.3.4 切换距离预测,在列车在市区时的进站和出站时由于是变速行驶，我们给出的平均速度为150KM/h，折算等于41M/s；按照其最大速度200KM/h，折算等于55M/s。但嘉兴地区目前基本没有动车组列车停靠，因此专网小区的最小重叠覆盖距离为（按最大速度计算）550M。,三、解决方案,3.3.5 基站间距预测,根据CRH（庞巴迪）车型的厢体损耗，计算出车厢外信号强度必须保证在65
11、 dBm以上。假设EIRP为51.1dBm，（考虑了大多数基站的发射功率、馈线及跳线损耗，CDU-D，天线增益为13dBi），则最大允许的路径损耗为：Lpathmax=EIRP-车厢外信号强度=51.1-(-65)=116dBm根据无线传播模型：Lp=136.89-13.82logHb+(44.9-6.55logHb)logd我们假定：基站高度30米、手机高度2米。可以算出小区半径d1km，站间距2km。若采用各种手段增加EIRP，站间距还可以增大，例如采用增益为18dBi的天线，EIRP可以达到56.5dBm，则d可以达到1.3Kkm，站间距2.5km。根据有效覆盖距离为1公里左右，并考虑到
12、防护林的损耗，有效距离可能还小一点，我们需要使用高增益定向天线，部分铁塔改为45米，加强信号强度弥补防护林损耗，则站间距可以适当放宽一点，建议站间距在2公里左右。,三、解决方案,针对目前沪杭高速铁路现网情况，制定了第一阶段优化思路：结合铁路专网优化思路，有效利用现有网络资源，对郊区铁路段采用专网式优化，对城区铁路段采用多种方式结合性优化。,四、无线基站设计,四、无线基站设计,第一LAC区,四、无线基站设计,第二LAC区,五、LAC优化,第二LAC区,第一LAC区,LAC1区,LAC2区,LAC3区,LAC4区,LAC5区,减少手机位置更新次数，优化信令寻呼结构，提升高速铁路无线接通率。计划将现
13、有的铁路沿线5个LAC缩减至2个,五、LAC优化,铁路沿线的两个LAC区最大寻呼量预测在15万左右,六、覆盖优化,合理利用现有网络，进行优化调整：,合理利用现有网络资源，在合适的基站上增加小区配置或者增加功放塔放。提升信号强度，改善高速铁路覆盖率。,七、参数优化,针对现网存在的BLOCK现象较多，针对LAC边界小区的基站扩容，并增加SDCCH配置。并针对高速铁路上容易出现信号拖拉现象，调整切换参数，加快切换速度。为了加快小区重选和切换，对所有覆盖铁路的小区进行调整，统一将A_PBGT_HO从8改为6，HO_MARGIN从5改为3，并且进行切换关系整理。,八、频率优化,对部分沿线基站频率规划工作进行重新规划，利用在9月份全网改频机会，对铁路沿线基站使用专用频段（可与铁路专网有一定隔离度的基站复用）。,做广、做深、做厚、做快,谢 谢,
