l高铁给CDMA网络(wǎngluò)带来的问题概述(ɡài shù)第第2页页/共共34页页第1页/共34页第一页，共35页 3高速铁路(ɡāo sù tiě lù)的优化策略4 优化经验和案例(àn lì)分析1 概述(ɡài shù)2高速铁路覆盖的特性和技术关键点高速铁路覆盖的特性和技术关键点目目 录录第第3页页/共共34页页第2页/共34页第二页，共35页 高速铁路高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的特性覆盖的特性和技术关键点和技术关键点l高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的四个主要特性第第4页页/共共34页页第3页/共34页第三页，共35页 高速铁路高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的特性覆盖的特性和技术关键点和技术关键点l高速铁路覆盖(fùgài)的关键技术介绍1.多普勒效应的影响由于信号源或接收者相对于传播介质的运动(yùndòng)而使接收者接收到波的频率发生变化的现象称为多普勒效应2. 穿透损耗的影响CRH车体密封性能好，穿透损耗大，列车内场强较普通列车弱3. 高速移动对切换的影响终端移动速度快，覆盖呈线状，小区切换和重选要求小区间重叠覆盖区域增大，现有小区重叠覆盖距离难以满足需求。
4. 在高速环境下，基站间正常切换/重选演变为频繁切换/重选、从而影响语音及数据业务使用，话务量相对集中，列车经过时话务突发 第第5页页/共共34页页第4页/共34页第四页，共35页 高速铁路覆盖高速铁路覆盖(fùgài)的特性和技术关键的特性和技术关键点点1.多普勒效应的影响由于(yóuyú)信号源或接收者相对于传播介质的运动而使接收者接收到波的频率发生变化的现象称为多普勒效应l高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的关键技术介绍第第6页页/共共34页页第5页/共34页第五页，共35页 高速铁路覆盖(fùgài)的特性和技术关键点 对于CDMA 1X系统，采用高通CSM6700芯片，其工作频率为800MHz时，其频移的最大允许值为1440Hz，理论解调最大速率为972km/h对于EVDO Rev A系统，采用高通CSM6800芯片，其工作频率为800MHz，其频移的最大允许值为960Hz，理论解调最大速率为648km/h 对于是一倍的多普勒频移，对基站是二倍的频移多普勒频移对的影响小于对基站的影响多普勒频移的存在，导致基站和的相干解调性能(xìngnéng)降低根据仿真结果，假设AWGN信道，多普勒频移小于1440Hz时上行业务信道的解调性能(xìngnéng)损失小于等于1dB，因此建议上行链路预算时各业务的Eb/No取值比基线高1dB。
铁路设计运营最高时速为350公里，现有芯片的解调容限可以满足要求，可支持高速数据业务移动速度(km/h)100150200250300350400450频率偏差(Hz)148222296370444519593667l高速铁路覆盖(fùgài)的关键技术介绍第第7页页/共共34页页第6页/共34页第六页，共35页 高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的特性和技术关键点2. 穿透损耗的影响CRH车体密封(mìfēng)性能好，穿透损耗大，列车内场强较普通列车弱车型普通车厢（dB）卧铺车厢（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专网设计采用值 24l高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的关键技术介绍如果铁路沿线网络不作调整，高铁上C网网络性能不如普通列车在做网络调整和优化的时候，要将穿透损耗考虑进去，必须以最大车型的穿透损耗作为覆盖优化目标第第8页页/共共34页页第7页/共34页第七页，共35页 高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的特性和技术关键点l高速铁路覆盖(fùgài)的关键技术介绍 在高铁覆盖场景下，移动终端和基站间一般存在直射路径，故接收端信号电平主要受路径损耗(sǔnhào)影响较大，而受由多径效应产生的快衰落影响较小，快衰落不是影响高铁C网性能的主要因素。
第第9页页/共共34页页第8页/共34页第八页，共35页 高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的特性和技术关键点3.高速移动对切换的影响终端移动速度快，覆盖呈线状，小区切换和重选要求小区间重叠覆盖区域增大，现有小区重叠覆盖距离(jùlí)难以满足需求l高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的关键技术介绍 在切换区大小不变的前提下，速度越快的终端穿过切换区的时间越小，当终端的移动速度足够快以至于穿过切换区的时间小于系统处理软切换的最小时延，就会产生掉话第第10页页/共共34页页第9页/共34页第九页，共35页 高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的特性和技术关键点l高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的关键技术介绍 CDMA系统根据工程经验及理论(lǐlùn)分析，完成一次软切换的时间为1s，完成一次跨交换机硬切换时间为5sDd = v * △t = 300公里/小时 * 1秒 = 83 米速度为每小时300公里时，最小切换距离为：第第11页页/共共34页页第10页/共34页第十页，共35页 高速铁路覆盖的特性(tèxìng)和技术关键点l高速铁路(ɡāo sù tiě lù)覆盖的关键技术介绍下表反映了终端移动(yídòng)速度与切换区域关系：终端速度(km/h)100150200250300350400450软切换区域（m）284256698397111125软覆盖重叠区域（m）5683111139167194222250硬切换区域（m）139208278347417486556625硬覆盖重叠区域（m）27841755669483397211111250如果处于切换的两个基站重叠覆盖区域过小，极易导致切换失败，产生掉话。
第第12页页/共共34页页第11页/共34页第十一页，共35页 高速铁路覆盖的特性(tèxìng)和技术关键点4. 话务量相对(xiāngduì)集中，列车经过时话务突发 l高速铁路覆盖(fùgài)的关键技术介绍1. 列车话务量分析： 每辆车乘客（人）800 总用户数(人)(当两辆车相遇时)1600 移动用户渗透率90% CDMA用户占比30% CDMA用户数432 每用户忙时话务量（Erl）0.02 预计话务量（Erl）8.64 DO人均忙时数据话务量（kbps）5 DO业务用户比例50% DO数据总话务量（kbps）10802. 话务特点 专网覆盖时：只为列车用户提供服务，容量规划只需要考虑列车上的话务量，列车相遇时的突发话务对专网没有影响大网覆盖时：基站同时承载列车上及周围区域的话务量，列车相遇带来的突发话务量对大网有一定冲击第第13页页/共共34页页第12页/共34页第十二页，共35页 3高速铁路高速铁路(ɡāo sù tiě lù)的优化策略的优化策略4 优化经验(jīngyàn)和案例分析目目 录录1 概述(ɡài shù)2高速铁路覆盖的特性和技术关键点第第14页页/共共34页页第13页/共34页第十三页，共35页。
高速铁路(ɡāo sù tiě lù)的优化策略l覆盖(fùgài)优化l切换(qiē huàn)优化l现网调整与专网覆盖的融合l高铁沿线系统参数优化第第15页页/共共34页页第14页/共34页第十四页，共35页 高速铁路(ɡāo sù tiě lù)的优化策略l 覆盖(fùgài)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，网络覆盖应达到以下标准：小区切换边缘信号强度>-95dBm重叠覆盖区>140米一般情况下要对沿线的覆盖进行较大的调整，包括：对于较大范围的覆盖空洞需要建设(jiànshè)新基站进行补充覆盖；对于现网铁路覆盖小区需要进行天线、发射功率、开销增益方面的调整，增加铁路的覆盖深度；控制现网覆盖距离、控制越区，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，避免频繁重选和切换，尽量使高铁沿线导频简洁化第第16页页/共共34页页第15页/共34页第十五页，共35页 高速铁路(ɡāo sù tiě lù)的优化策略l 切换(qiē huàn)优化1.采用较大增益天线，增加(zēngjiā)基站的有效覆盖范围2. 可以有效提高基站的覆盖范围，使不同基站之间的小区覆盖重叠区域满足高速移动对切换区域大小的要求，另一方面，由于高增益天线水平波瓣角小，从而可以有效控制专网小区信号外泄，降低对大网的影响。
2.采用功分器，来避免基站内部小区间切换 根据前面分析，影响网络质量的主要原因是切换频繁以及切换区域的设置问题由于同一基站不同小区间重叠覆盖区无法保证列车高速移动对切换区域大小要求因此引入功分器，把一个小区的功率用功分器平均分成两部分，然后用两幅天线辐射出去，而两幅天线辐射的信号来自一个小区，他们之间就不存在切换问题，从而解决了同一基站内部不同小区间切换问题第第17页页/共共34页页第16页/共34页第十六页，共35页 高速铁路(ɡāo sù tiě lù)的优化策略l 切换(qiē huàn)优化3.采用同PN技术，来避免BBU+RRU小区间切换4. 不同小区间重叠覆盖区无法保证列车高速移动对切换区域大小要求因此同PN技术，把BBU下不同小区设置成同PN，非参考小区几乎全部使用参考小区的参数而多个小区之间采取同一个PN、共同信道板资源，他们(tā men)之间就不存在切换问题，从而解决了同一BBU下很多射频拉远之间的切换4.调整天线方向角，以利于铁路带状覆盖 天线方向角设置保证小区信号完全以覆盖铁路为主在铁路直道处同一小区两扇区间夹角设为160度在铁路弯道处，方向角的大小根据铁路的弯道角度具体情况而定。
原则是保证小区的两个扇区信号主要覆盖铁路5.合理规划高铁沿线小区所属BSC，减少BSC间切换 尽量减少BSC、MSC间切换，目前BSC间切换机制都是由源侧BSC判决，BSC间切换会深入到另个BSC内部而不触发完全的呼叫迁移，所以尽量减少BSC间切换第第18页页/共共34页页第17页/共34页第十七页，共35页 高速铁路(ɡāo sù tiě lù)的优化策略l 现网调整(tiáozhěng)与专网覆盖的融合高铁专线覆盖只采用单载同频覆盖，高铁线用户也尽量避免(bìmiǎn)进入大网异频，避免(bìmiǎn)发生跨频切换保护带小区定义为高铁沿线的大网小区，对于市区内车站附近话务量大的地区，大部分小区为双载频小区，为了均衡双载频的话务负荷，采用的待机与均衡策略各有不同，为了避免高铁动车用户驻留在大网小区后，起呼指配至第二载频，我们应合理的配置均衡策略，应该使用户尽量使用基本载频，或将保护带双载频小区的基本载频设置为语音优先模式，第二载频设置为数据优先模式第第19页页/共共34页页第18页/共34页第十八页，共35页 高速铁路(ɡāo sù tiě lù)的优化策略l 高铁沿线系统(xìtǒng)参数优化 切换对于通信的保持性非常重要(zhòngyào)，高速列车容易产生切换混乱或切换不及时问题。
1. 简化切换邻区关系 切换相邻关系越多，则需要搜索测量的邻区信号就越多，在一定程度上会影响切换的准确性和及时性因此应尽量简化切换相邻关系 2. 合理优化搜索窗口 搜索窗口越大，MS搜索导频时间越长，对于突然增强的导频可能因为搜索速度慢切换慢，导致干扰产生掉话搜索窗口设置越小，MS搜索导频时间短，但可能导致MS无法正确解调出多径 信号导致掉话 3. 接入与寻呼参数优化 对于多导频区域，终端速度很快导致原导频可能迅速衰落，产生接入失败，为提高接入与寻呼性能可打开系统接入入口切换接入参数可适当增加探针功率减少探针次数等手段提高接入性能，尤其是在快速终端信号强度可能发生变化较大，反向开环估计不是很准确的情况下第第20页页/共共34页页第19页/共34页第十九页，共35页 3高速铁路(ɡāo sù tiě lù)的优化策略4 优化经验优化经验(jīngyàn)和案例分析和案例分析目目 录录1 概述(ɡài shù)2高速铁路覆盖的特性和技术关键点第第21页页/共共34页页第20页/共34页第二十页，共35页 优化经验(jīngyàn)和案例分析l隧道的覆盖(fùgài)设计和经验l双载频话务均衡策略(cèlüè)引起掉话l大网信号和漏缆信号重叠区域过小引起掉话l提高切换成功率的方法l新建基站的覆盖设计第第22页页/共共34页页第21页/共34页第二十一页，共35页。
l 提高(tí gāo)切换成功率的方法优化经验(jīngyàn)和案例分析1. 采用BBU+RRU多级拉远技术 根据前面分析，影响网络质量的主要原因是切换(qiē huàn)频繁以及切换(qiē huàn)区的设置问题，高铁沿线采用BBU+RRU多级拉远可扩大同一小区的覆盖范围，避免频繁切换(qiē huàn) 优点：RRU光纤拉远，适合铁路线性覆盖，便于铺设光纤；BBU集中放置，便于集中管理和维护；无需机房建设；单模光纤最远可以单极拉远70Km；噪声小，可靠性高，性能比光纤直放站好缺点：比直放站成本高第第23页页/共共34页页第22页/共34页第二十二页，共35页 l 提高(tí gāo)切换成功率的方法优化经验和案例(àn lì)分析2. 采用功分器双向覆盖 引入功分器，把一个小区(xiǎo qū)的功率用功分器平均分成两部分，然后用两幅天线辐射出去，两幅天线辐射的信号来自一个小区(xiǎo qū)，他们之间就不存在切换问题，从而扩大了同一小区(xiǎo qū)的覆盖范围，解决了同一基站内部不同小区(xiǎo qū)间切换问题优点：两个扇区为同一小区，减少了切换次数，不需要考虑天线前后比问题。
缺点：功分器故障率较高；功分器增加3.5dB损耗，减小了覆盖范围；减少了一个小区，降低了容量第第24页页/共共34页页第23页/共34页第二十三页，共35页 l 隧道的覆盖(fùgài)设计和经验优化经验和案例(àn lì)分析1. 短隧道(suìdào)覆盖设计方案第第25页页/共共34页页第24页/共34页第二十四页，共35页 l 隧道(suìdào)的覆盖设计和经验优化经验(jīngyàn)和案例分析2. 中长隧道(suìdào)覆盖设计方案第第26页页/共共34页页第25页/共34页第二十五页，共35页 l 隧道(suìdào)的覆盖设计和经验优化经验(jīngyàn)和案例分析3. 长隧道(suìdào)覆盖设计方案第第27页页/共共34页页第26页/共34页第二十六页，共35页 l 隧道的覆盖设计(shèjì)和经验优化经验(jīngyàn)和案例分析4. 隧道(suìdào)群覆盖设计方案第第28页页/共共34页页第27页/共34页第二十七页，共35页 l 双载频(zǎi pín)话务均衡策略引起掉话优化经验和案例(àn lì)分析被叫使用PN189的201频点，前向RXPOWER、FFCHFER都很差产生掉话，PN189载频采用用户均衡策略，呼叫保持门限为9。
起呼时被均衡策略直接指配至201载频当火车往前行驶到城关基站覆盖区时，发生切换(qiē huàn)因为该站未配置双载，切换(qiē huàn)失败，导致最终掉话应尽量保证高铁专线同一载频使用业务，现建议修改PN189呼叫保持门限为15个用户让用户保持在283频点，尽量减少跨频切换(qiē huàn)第第29页页/共共34页页第28页/共34页第二十八页，共35页 l 大网信号和漏缆信号重叠区域(qūyù)过小引起掉话优化经验(jīngyàn)和案例分析由大顶山隧道至前仕山隧道，在前仕山隧道入口处掉话掉话前MS检测到新的导频PN57（前仕山隧道漏缆信号）超过T_ADD门限值，于是MS把PN57加入候选集并发送PSMM，要求BSS进行切换指示，但未收到切换指示消息(xiāo xi)产生掉话第第30页页/共共34页页第29页/共34页第二十九页，共35页 l 大网信号和漏缆信号重叠(chóngdié)区域过小引起掉话优化经验和案例(àn lì)分析前仕山隧道内采取漏缆覆盖，入口采用闽侯祥谦兰圃PN177覆盖，由于漏缆覆盖出隧道后覆盖几乎忽略不计，而闽侯祥谦兰圃PN177距离隧道口1.5Km,难以(nányǐ)覆盖进隧道内，覆盖重叠范围为60米，无法保证切换带重叠区域138米，切换区域69米的要求，进入隧道时无法完成正常切换，导致掉话。
第第31页页/共共34页页第30页/共34页第三十页，共35页 l 大网信号和漏缆信号重叠区域(qūyù)过小引起掉话优化经验和案例(àn lì)分析调整(tiáozhěng)措施：从现场勘查来看，1扇区与隧道并 无阻挡，更换闽侯祥谦兰圃第二扇 区天线，将现有天线更换窄波束高 增益天线对隧道内进行重叠覆盖 优点：工程量小、工程实施难度一般 不足之处：更换后是否能达到预期效果不明确 2. 前仕山隧道出口RRU+漏缆功分面天线覆盖前仕山隧道入口，保证前仕山隧道南口入出口切换，从物理上增加切换带 优点：效果比较好 缺点：工程量大、工程实施困难增加切换带是解决该类切换失败问题最根本的方法第第32页页/共共34页页第31页/共34页第三十一页，共35页 l新建基站的覆盖(fùgài)设计优化经验和案例(àn lì)分析第第33页页/共共34页页第32页/共34页第三十二页，共35页 l新建基站的覆盖(fùgài)设计优化经验(jīngyàn)和案例分析第第34页页/共共34页页第33页/共34页第三十三页，共35页 感谢您的观赏(guānshǎng)！第34页/共34页第三十四页，共35页。
内容(nèiróng)总结高铁给CDMA网络带来的问题如果铁路沿线网络不作调整(tiáozhěng)，高铁上C网网络性能不如普通列车速度为每小时300公里时，最小切换距离为：总用户数(人)(当两辆车相遇时)1600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合理规划高铁沿线小区所属BSC，减少BSC间切换大网信号和漏缆信号重叠区域过小引起掉话减少了一个小区，降低了容量由大顶山隧道至前仕山隧道，在前仕山隧道入口处掉话第33页/共34页第三十五页，共35页。