高速铁路质量现网优化技术方案(广东)

覆盖重叠区
• 小区重选按GSM规范要求最短时间为5秒； • 切换时间由BSIC解码、测量滤波、切换执行三部分时间组成，最快可在2~3 秒内完成。 • 按照小区重选5秒计算，小区的双向重叠覆盖距离=车速*5秒*2 • 长距离的重叠覆盖区，现网需要大量调整才能满足要求。
车速(公里/小时)
150 180 200
时间点
整治前(4月21日) 一阶段结束 二阶段结束
联通CDMA(7月）
覆盖率
79.5% 96.2% 98.8% 91.9%
通话质 量
84.2 93.3 94.5 92.1
未接通次数
17 0 0 3
掉话次数
18 6 3 5
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正 德 厚 生、臻 于 至 善
汇报提纲
1
项目背景
2
高速列车质量问题分析
3
CELL A
O1
CELLB O2
CELL C
D
E
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切换边界信号强度
• 小区边界上，手机进行小区重选，必须保证在重选完成前原小区的信号能够 达到覆盖要求，否则在重选期间，呼叫失败几率非常高。
• 按照典型的基站与铁路距离、基站天线高度，满足小区5秒内完成重选前信 号强度不低于-97dBm的覆盖要求，采用奥村-哈塔模型 （城区）计算：小区 切换边界信号强度要达到-89dBm。
• 如果此时手机正在进行GPRS业务，那么进入D点后，手机需要进行小区同步 、读取广播消息、申请信道重建TBF，这个时间约需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秒时间内信号强度并不好。因此 在连续快速重选情况下，GPRS业务速率很低。
• 按照GPRS数据传输时间比例不低于75%的目标，小区的主覆盖距离dm应满 足>车速*[2秒/（1-75%）]=车速*8秒。时速250公里时，主覆盖区要求达到560米
• 如果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。
• 如果基站与铁路沿线的垂直距离较大，则不适宜使用水平波瓣过窄的天线 ，否则容易造成主波瓣覆盖距离过短的问题。此时可选择垂直波瓣更窄的高增 益天线，如KRE739624，增益可达到18dBi。
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• 广深铁路经过广州、 东莞、深圳，是广东经济 最发达区域，经过区域多 为城镇，铁路周边区域经 济繁华，人口密集，网络 站间距短，全线260个小 区覆盖。
• 提速后网络质量明显 下降，在集团公司指导下 ，我省积极开展网络调整 优化工作。
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项目开展情况
• 根据网络现状，我省开展了3阶段的网络优化工作。第一阶段在5月份 完成，第2阶段在6月完成，第三计划在10月前完成。
• 多载波放大器（MCPA）更适合应用于小功率基站（微蜂窝）的信号放大： – 输出功率大，单载波达到150w，小区4载波配置时，MCPA可以提供每 载波45.5dBm输出功率。 – 可安装在室外，配合微蜂窝使用更方便。 – 没有普通单载波放大器应用时的合路器损耗。
高速铁路质量提升 — 现网优化技术方案汇报
中国移动通信集团广东有限公司
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汇报提纲
1
项目背景
2
高速列车质量问题分析
3
网络优化策略
4
现网覆盖优化技术
5
现网参数优化技术
6
光纤专网技术试验
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项目背景
广深铁路按照铁道部部署4月下旬提速，最高时速200公里/小时，全程 147公里,提速后全程54分钟。广深线为4轨道运行，每天发81对列车 (D701-D862)，实现“城际列车公交化”。
高速运行状态下，采用具备4时隙能力的终端下载速率应高于60kb/s。
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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，使重选切换反应更迅速，能及时跟踪信号的衰落变化 情况，使手机能够使用最强的信号。
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。采用第四小区覆盖铁路的方案如图3所示：
对于高速铁路第四小区，一般要求每小区要功分覆盖两个方向，这样可以 减少高速列车的小区切换和重选数目。
由于第4小区专门为铁路考虑，因此在天线型号、方向 以及参数设置上可以 更好地配合铁路覆盖需要。
容易发生脱网或掉话。另一方面也考虑避免影响专网负荷。
3、铁路线与公路有并排的路段不适合建设专网。主要考虑无法控制专网信号覆盖到公 路，而公路的出入口多，汽车进出专网的点也多，难以优化专网的邻区关系。
4、专网基站必须具备高保障条件（动力、光环保护），避免出现单站故障导致旅客后 续路段长时间接入困难。
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建设难度 主要难度在于基站选点 适用环境 农村及较偏远地区覆盖
较困难，需要将直放站等设备架 设在铁路隔离带区域，协调难度 大。
城镇路段连续覆盖。
在专网的建设中，光纤专网适合信号泄露控制要求高的路段，如城镇路 段的连续覆盖。光纤专网的主要问题是建设协调难度大。
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天线方向角调整
天线方向角调整可以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，一般原则是距离越近则方 向可越贴近铁路线方向，距离越远，则天线方向越垂直铁路方向。
具体调整角度可以根据地图进行测算。
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分裂第四小区
加强覆盖是基础,只有基础覆盖达到要求，参数优化才能取得效果，否则 参数调整措施可能导致切换更混乱。
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专网与现网调整的技术特点
高速铁路覆盖优化中的专网方案或现网调整方案各有特点，总体而言：专 网具有更强的覆盖针对性，有利于实现长距离的深度覆盖，网络质量更稳定， 但专网的建设难度也较大，并且有一定的环境要求。
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光纤专网的特点
技术特点 覆盖能力
大站专网
长距离深度覆盖，覆盖距离决 定于基站的站高、天线、发射 功率等配置
光纤专网
长距离深度覆盖，覆盖距离决定 与所连接的光纤远端的数量
信号泄漏控制
局限于基站位置与铁路的距离
及基站天线高度等因素，信号 控制较困难
小功率逐段覆盖，且天线靠近铁 路，泄漏较少。
• 按照车体损耗为14dB计算，另考虑阴影衰落余量13dB，则基站信号在小区 切换边界要达到-62dBm(车体外）。
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质量问题原因
• CRH列车的车体损耗和高速移动对覆盖提出了以下要求： 长距离的重叠覆盖要求（694米）、高信号强度覆盖要求（-62dBm)
• 现网覆盖深度达不到以上要求，表现为覆盖信号不足，重叠覆盖区过短。
• 考虑现网的基础条件，我省主要采取了现网调整优化的方案，力求在 短时间内提高网络质量。
• 经过前两阶段的工作，广深线掉话次数和呼叫失败次数明显减少，重新 取得了对竞争对手的网络质量优势。
• 按照集团公司部署，我省在总结前期经验基础上，开展了相关的试验 和深入研究，形成了高速列车质量提升的现网调整技术方案，
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清理GSM1800信号
GSM1800信号由于频率高，其路径衰耗要大于GSM900，按照COST231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：
时
，高业务量地区切换频繁。
周边区域影响控 要求严格控制信号覆盖区域 控制要求较低。
制
，避免信号泄漏至铁路外围
区域。
建设环境要求 基站要求尽量靠近铁路，选 选点要求略低 点难度较大
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专网与现网调整的选择
在实际建设中，要根据具体路段的条件来选择使用专网或进行现网调整，建议根据以 下原则进行选择：
1、 信号混叠严重，高话务区基站覆盖半径小的路段宜建设专网覆盖。 具体标准可以按照路段车速进行设计，要求满足重叠覆盖区距离大于列车10秒运行
距离，小区主覆盖距离大于列车8秒运行距离。
2、 铁路线附近居民用户必须有其它基站可以实现良好覆盖，不会出现占用专网现象。 主要是避免用户偶然占上专网后，由于用户运动轨迹及用户行为与专网用户不同，
技术特点 基站覆盖特点
小区半径
话务特点
专网
现网调整
专门覆盖铁路线，能保证足 覆盖调整需要兼顾铁路周边城
够的覆盖深度
镇农村区域，调整难度较大
小区覆盖半径大，形成狭长 小区半径受现网结构影响，高
的覆盖区
话务区的小区半径短。
话务低，载波配置少
话务较高，载波配置多
重选切换
邻区少，重选切换更准确及 邻区多，重选切换优化难度高
250
双向重叠覆盖区（米） 417 500 556
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连续小区重选对GPRS的影响
• 从CELLA 到CELLB再到CELLC发生连续的小区重选，此时手机在D点使用小 区CELLB信号，立即发现小区CELLC信号更强，经过5秒后，手机又重选到小区 CELLC。手机在CELLB驻留时间只有5秒。