高鐵環(huán)境下CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋與優(yōu)化研究

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1、一網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)L蔡桂浩廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司福州分院【摘要】文章對(duì)高速鐵路的現(xiàn)狀進(jìn)行了描述，總結(jié)了高鐵提速對(duì)CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的影響；隨后在剖析cDMA高鐵覆蓋特點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施的基礎(chǔ)上，對(duì)高鐵覆蓋的大網(wǎng)優(yōu)化和專(zhuān)網(wǎng)覆蓋兩種解決方案進(jìn)行對(duì)比與分析，給出了高速鐵路覆蓋優(yōu)化的相關(guān)策略與經(jīng)驗(yàn)?！娟P(guān)鍵詞】CDMA高速鐵路專(zhuān)網(wǎng)覆蓋大網(wǎng)優(yōu)化1前言CRH~J車(chē)運(yùn)行。其中，京津城際、鄭西高鐵、寶西高鐵、武2007年4月18日，中國(guó)鐵道部實(shí)施第6次列車(chē)提速，列廣高鐵、京滬高鐵、石鄭武高鐵和廣深港鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)到車(chē)時(shí)速提升至200公里，而京哈、京滬、京廣、

2、膠濟(jì)等提速每小時(shí)350公里，這些線(xiàn)路將在2009年~J2013年陸續(xù)開(kāi)通。干線(xiàn)部分區(qū)段可達(dá)到時(shí)速250公里。在本次鐵路提速的同由于CRH車(chē)體密封性好、損耗高、列車(chē)速度快等原因，時(shí)—seed)這，鐵道部引入了CRH(ChinaRailwayHighp車(chē)廂內(nèi)通信質(zhì)量明顯下降，當(dāng)前鐵路沿線(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋尚無(wú)一新型列車(chē)，目前已知有CRHl、CRH2、CRH3、CRH5等法完全滿(mǎn)足新型列車(chē)在高速、高損耗下的移動(dòng)通信要求。為系列。其中，CRHl、2、5均為200公里級(jí)別(營(yíng)運(yùn)速度保證高速列車(chē)內(nèi)用戶(hù)的通信質(zhì)量，必須對(duì)高速鐵路的覆蓋進(jìn)200km／h，最

3、高速度250km／h)CRH2和CRH5具備提，行深入研究，并制定專(zhuān)門(mén)的覆蓋和優(yōu)化方案。速至300km／h的條件；CRH3為300公里級(jí)別(營(yíng)運(yùn)速度330km／h，最高速度380km／h)。2列車(chē)提速引發(fā)的問(wèn)題“”國(guó)家一五規(guī)劃中十，將有更多的高速鐵路開(kāi)通和更多高速、高損耗情況下，CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)覆蓋質(zhì)量總體下降，KPI下降，用戶(hù)體驗(yàn)變差，使運(yùn)營(yíng)商的收益和品牌收稿日期：2009年7月22日受到影響。：：：▲：：onun@mbcom臣E揣=．===責(zé)任編輯：左永君zuoygj．cn高鐵環(huán)境~FCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋與優(yōu)化研究一網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)L(1

4、】覆蓋質(zhì)量下降目前國(guó)內(nèi)高速列車(chē)CRH包括以上所有3種車(chē)型，新型的高速鐵路運(yùn)行的是CRH車(chē)型，車(chē)體損耗在20dB以上，高速列車(chē)平均比普通列車(chē)車(chē)體垂直穿透損耗大10dB，其中使得信號(hào)穿透車(chē)廂時(shí)衰減很大，車(chē)廂內(nèi)部覆蓋變差。列車(chē)速以CRHl(龐巴迪型列車(chē))的車(chē)體垂直穿透損耗為最大，達(dá)度越高、頻到24dB。在高速鐵路通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用該車(chē)型，多普勒頻移越大；多普勒效應(yīng)使信號(hào)頻率偏移譜展寬，數(shù)據(jù)傳輸誤碼率增加。另外，用戶(hù)的高速移動(dòng)對(duì)切為全系列高速列車(chē)的參考模型。換和小區(qū)重選提出了挑戰(zhàn)。入射角(信號(hào)與廂體入射面之間的夾角)越小，信號(hào)的(2)

5、KPI下降穿透損耗越大。圖1是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)得到的不同入射角高速、高損耗使CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)KPI下降，如接通率的穿透損耗變化圖。由圖可知，入射角大于10度時(shí)，信號(hào)的和切換成功率下降、掉話(huà)率上升、小區(qū)數(shù)據(jù)吞吐率下降等。穿透損耗變化緩慢；小于10度時(shí)，信號(hào)的穿透損耗迅速增(3)用戶(hù)體驗(yàn)差加。所以，站點(diǎn)規(guī)劃時(shí)需考慮站點(diǎn)距離鐵路的遠(yuǎn)近和天線(xiàn)主在高速列車(chē)上，用戶(hù)更容易脫網(wǎng)而無(wú)法接通電話(huà)，連瓣方向，使信號(hào)的主瓣方向入射角大于10度。接不穩(wěn)定，語(yǔ)音斷斷續(xù)續(xù)、掉話(huà)率高，MOS值低，數(shù)據(jù)速率低。一∞p)瓣聚窯}鈦50(4)運(yùn)營(yíng)商的收益和品牌受到影

6、響朽∞弱∞巧∞佰∞覆蓋質(zhì)量下降、KPI下降、用戶(hù)體驗(yàn)差使用戶(hù)投訴增一步引起用戶(hù)流失多，影響用戶(hù)對(duì)品牌的認(rèn)可度，進(jìn)。而話(huà)務(wù)量降低則導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商收益下降。3高速鐵路CDMA系統(tǒng)特點(diǎn)分析高速鐵路CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)有：車(chē)體穿透損耗051015202530大、多普勒效果明顯、小區(qū)重疊區(qū)域較大、線(xiàn)狀覆蓋、話(huà)務(wù)入射角(度)集中突發(fā)等。圖1不同入射角的信號(hào)穿透損耗3．1車(chē)體穿透損耗大3．2多普勒效果明顯高速鐵路列車(chē)因采用密閉的廂體設(shè)計(jì)，具備了更高的車(chē)對(duì)于以固定速度曠運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)，所接收的載波發(fā)生的體穿透損耗，表1列舉了國(guó)內(nèi)幾種高速鐵路新型列車(chē)的

7、車(chē)體多普勒頻移為：垂直穿透損耗值。V~')=，c。sa=COSa-cosa幾。妻?。表1高速鐵路列車(chē)廂體穿透損耗式中，厶是信號(hào)的多普勒頻移，厶是最大多普勒頻硬座衰減臥鋪衰減綜合考慮的硬座衰減臥鋪衰減綜合考慮的車(chē)型dB)(dB)(dB)衰減(dB)。(dB)(dB)衰減(=0)移(入射角口，V是T型列車(chē)131414121313相對(duì)移動(dòng)速率，／1為波長(zhǎng)。K型列車(chē)141515131414廠(chǎng)是載波頻率，c為光速每秒CRHl24242224(龐巴迪列車(chē))30萬(wàn)公里。CRH320202020由式(1)可知，多普CRH524242224勒頻移隨著相

8、對(duì)移動(dòng)速率和責(zé)任編輯：左永君zuoyongjun@mbcom．cn≥t：：．>里一囝●—_2009等~-8月薷(下)一網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)L高鐵環(huán)境TCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋與優(yōu)化研究頻率的增大而增大，隨著入射角的增大而減小。型，對(duì)鐵路兩個(gè)