高速鐵路專網(wǎng)設計與優(yōu)化【最新精品】.doc

專業(yè)好文檔高速鐵路專網(wǎng)設計與優(yōu)化XX有限公司2007年6月專業(yè)好文檔目錄一、摘要.4關健字：.4二、課題研究背景.42.1鐵路提速.42.2CRH簡介.4三、高鐵專網(wǎng)設計方案.53.1專網(wǎng)設計目標.53.2列車穿透損耗測試.53.2.1T型列車測試.53.2.2K型列車測試.63.2.3龐巴迪列車測試.73.2.4CRH2測試.73.2.5測試小結.83.3重疊覆蓋距離估算.83.3.1手機重選與切換.83.3.2列車時速與重疊覆蓋距離.93.4傳播模型采用.93.4.1傳播模型簡介.103.4.2傳播模型校正原理及方法.103.4.2.1SPM校正原則.103.4.2.2SPM校正流程.113.4.3傳播模型應用.133.5話務模型分析.173.5.1列車話音業(yè)務估算方法.173.5.2列車數(shù)據(jù)業(yè)務估算方法.193.6天線選擇.233.7站臺與大網(wǎng)的銜接.24四、高鐵專網(wǎng)組網(wǎng)方案.244.1專網(wǎng)小區(qū)組成.244.1.1已建宏站采用方案.24專業(yè)好文檔4.1.2新增宏基站建設方案.254.1.3直放站方案.254.2專網(wǎng)吸收周圍大網(wǎng)話務預估.274.3各廠商BSC承載能力.274.4BSC歸屬和LAC設置原則.284.5切換關系設置原則.30五、高鐵專網(wǎng)優(yōu)化方案.315.1專網(wǎng)頻率規(guī)劃原則.315.2專網(wǎng)信道配置原則.315.3小區(qū)參數(shù)設置原則.325.4切換參數(shù)設置原則.33六、技術方案總結.33一、一、摘要鐵路大提速后，為保證乘客的通信暢通和通信質(zhì)量，特制定高速鐵路專網(wǎng)建設與優(yōu)化技術方案。本方案立足于鐵路專網(wǎng)設計總體目標，重點解決鐵路提速后專業(yè)好文檔手機用戶通信時發(fā)生的切換混亂、接通率低和掉話等現(xiàn)象，為此提出了高速鐵路組網(wǎng)方案，包括位置區(qū)劃分、基站配置和BSC歸屬等，并結合實際情況制定了相應的優(yōu)化方案，包括專網(wǎng)頻率規(guī)劃和專網(wǎng)小區(qū)無線參數(shù)設置原則等。方案特別關注鐵路提速后引入的動車組列車，對各種列車的穿透損耗進行了測試與分析，通過引入標準傳播模型以及對地貌因子的校正，為基站位置和天線放置位置的正確選擇提供了依據(jù)；同時通過建立行駛列車中乘客的話務模型和數(shù)據(jù)業(yè)務模型，提出了各專網(wǎng)小區(qū)的載頻配置原則。方案所提及關鍵技術和指導原則均在滬寧鐵路（上海段）專網(wǎng)覆蓋建設中得到應用，效果明顯，表明此方案對于鐵路專網(wǎng)建設具有指導性、實用性和有效性。關健字：高速鐵路、穿透損耗、傳播模型、話務模型、網(wǎng)絡規(guī)劃、網(wǎng)絡優(yōu)化二、二、課題研究背景2.1鐵路提速隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路運輸系統(tǒng)承擔起越來越多的客流運送任務。自2007年4月18日起，中國鐵道部將進行第6次列車提速。屆時，列車時速將提升至200公里，而京哈、京滬、京廣、膠濟等提速干線部分區(qū)段可達到時速250公里。2.2CRH簡介在本次鐵路提速的同時，鐵道部引入了CRH這一新型列車，該列車全稱為“中國高速鐵路列車”，CRH是（ChinaRailwayHigh-speed）英文字母的縮寫。該列車分為CRH1、CRH2、CRH3和CRH5這4個種類，其中，CRH1、2、5均為200公里級別（營運速度200KM/h，最高速度250KM/h）。CRH3為300公里級別（營運速度330KM/h，最高速度380KM/h）。而CRH2具有提升至300KM級別的能力。表1：CRH列車基本信息表列車類型運營速度最高速度載客人數(shù)列車長度列車材質(zhì)CRH1200KM/h250KM/h670213.5M不銹鋼CRH2200KM/h250KM/h610201.3M中空鋁合金車體CRH3330KM/h380KM/h暫無200.0M暫無專業(yè)好文檔CRH5200KM/h250KM/h604205.2M中空鋁合金車體三、三、高鐵專網(wǎng)設計方案3.1專網(wǎng)設計目標列車中的用手機用戶進行通信時，由于受到高速移動過程中的快衰弱影響，列車材質(zhì)對無線信號衰減的影響，往往會發(fā)生切換混亂，無法接通，掉話等現(xiàn)象。另外，由于組網(wǎng)過種中涉及的位置區(qū)過多，在LAC邊界處又會由于大量位置更新而造成SDCCH溢出。因此，鐵路專網(wǎng)設計的目的就是在克服上述影響的情況下，提高通信質(zhì)量，從而提高用戶感知度。因此，本次專網(wǎng)設計的目標值為列車內(nèi)電平強度達到(-85dBm-80dBm)，DT指標盡量達到集團要求的城市DT測試標準。3.2列車穿透損耗測試高鐵專網(wǎng)設計中，首先要對各列車類型做相關的穿透損耗測試，以穿透損耗最大的車種作為設計基礎，來確保用戶在各種車型中都可以獲得正常的通話電平值。為此，我們對鐵路上海段行駛的T型列車、K型列車、龐巴迪列車和子彈頭CRH2型列車逐一做了相關測試工作。其中測試發(fā)信工具采用愛立信發(fā)設設備、定向天線支架和衰減器，該設備安裝在列車外空地上；測試收信設備采用SAGEMOT290，該設備將在車廂外及車廂內(nèi)多點處進行接收采樣，從而比較出車廂內(nèi)外的電平值差異。3.2.1T型列車測試圖1：T型列車測試平面圖表2：T型列車測試結果車廂類型位置接收電平(dBm)衰耗值(dB)硬座車廂a點-600a1點-7515b點-600b1點-611b2點-7212專業(yè)好文檔c點-610c1點-610c2點-7413T型列車車窗比較大，車窗玻璃衰耗很小，衰耗約為2dBm；車內(nèi)綜合衰耗(人體、座椅等)約為10dB；播音室損耗16dB。3.2.2K型列車測試圖2：K型列車測試平面圖表3：K型列車測試結果位置接收電平(dBm)衰耗值(dB)硬座車廂A點-600A1點-7616D點-8020B點-610B1點-632B2點-7211C點-620C1點-642C2點-7412軟臥車廂E點-610E1點（門開）-676普通K型列車窗玻璃衰耗約為3dB；車內(nèi)綜合衰耗(人體、固定物)約為10dB；值班室或播音室衰耗約為16dB；臥鋪車廂車體衰耗約為7dB，臥鋪車廂門衰耗約為7dB。3.2.3龐巴迪列車測試D專業(yè)好文檔圖3：龐巴迪型列車測試平面圖表4：龐巴迪型列車測試結果車廂類型位置接收電平(dBm)衰耗值(dB)軟臥車廂A點-530C點-7017F點(門開)-7421F點(門關)-7724B點-520D點-7220E點(門開)-7624E點(門關)-7927龐巴迪車體衰耗約為17dB，車廂內(nèi)空間衰耗約為4dB（相比T和K型列車，車廂內(nèi)的人非常少），臥鋪車廂門衰耗約為3dB。3.2.4CRH2測試圖4：CRH2型列車測試平面圖表5：CRH2型列車測試結果專業(yè)好文檔車廂類型位置接收電平(dBm)衰耗值(dB)軟座車廂A點-490C點-501E點-6011B點-530D點-552F點-629車體衰耗約為1dB，通過模擬測試發(fā)現(xiàn)CRH列車車體基本沒有損耗。車廂內(nèi)空間衰耗約為10dB（相比T和K型列車，損耗也較?。?。3.2.5測試小結通過對上述4種類型的列車進行穿透損耗測試，可以發(fā)現(xiàn)新型CRH列車的穿透損耗未高于龐巴迪列車，因此上海段的專網(wǎng)設計中，假如要求車廂內(nèi)提供用戶通信的電平值要達到-85dBm以上，則列車車廂外的覆蓋電平需達到-60dBm。表6：各車型穿透損耗總結車型普通車廂（dB）臥鋪車廂（dB）播音室中間過道（dB）綜合考慮的衰減值T型列車121612K型列車13141614龐巴迪列車2424CRH2列車1010專網(wǎng)設計采用值24注：鐵路上海段目前行駛的CRH僅為CRH2型，其它類型的CRH穿透損耗需按實際情況重新測試。3.3重疊覆蓋距離估算3.3.1手機重選與切換在GSM通信事件中，小區(qū)重選與小區(qū)切換需要一定的時間來完成接續(xù)工作。其中小區(qū)重選規(guī)則中，當手機測量到鄰小區(qū)C2高于服務小區(qū)C2值且維持5秒鐘，手機將發(fā)起小區(qū)重選，若在跨位置區(qū)處，則鄰小區(qū)C2必須高于服務小區(qū)C2與CRH設置值的和且維持5秒鐘，手機發(fā)起小區(qū)重選和位置更新。而在小區(qū)切換過程中，通常測量報告在經(jīng)過設定的SACCH窗口值平滑后，經(jīng)BSC判斷，將發(fā)起小區(qū)切換，而整個切換的時間取決于SACCH的設置值，該值通常設為8。表7：小區(qū)重選與小區(qū)切換通信事件滿足條件估算時長專業(yè)好文檔小區(qū)重選C2（鄰）C2（服務）且時間達到5秒5秒位置更新C2（鄰）C2（服務）CRH（服務）且時間達到5秒5秒小區(qū)切換rxlev(鄰）rxlev(服務）且時間達到給定的SACCH設定值小于5秒3.3.2列車時速與重疊覆蓋距離我們在研究專網(wǎng)小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域的同時，假定重疊區(qū)域覆蓋是均勻的。在左圖中，點A、C和點B、D分別是兩個小區(qū)的邊界，E點為兩小區(qū)RxLev等值點。BC段為兩小區(qū)重疊覆蓋距離。取小區(qū)重選與小區(qū)切換較長的時間（5秒鐘）作為計算基礎，若列車由小區(qū)1行駛至小區(qū)2，則列車在EC段之內(nèi)必須完成小區(qū)重選或小區(qū)切換，因此重疊覆蓋距離BC段的列車行駛時間為10秒鐘，按照公式：在列車在市區(qū)時的進站和出站時由于是變速行駛，我們給出的平均速率為180KM/h，折50M/s；在列車均速行駛時，按照其運營速率200KM/h，折算等于55M/s；按照其最大速率250KM/h，折算等于70M/s。因此專網(wǎng)小區(qū)的最小重疊覆蓋距離為市區(qū)內(nèi)平均330M，市區(qū)按運營速率計算為550M，按最大速率計算為700M。表8：專網(wǎng)小區(qū)重疊覆蓋距離區(qū)域市區(qū)內(nèi)市區(qū)外運營速率最大速率最小重疊距離500M550M700M建議設計的重疊距離600M