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高速铁路专网覆盖解决方案

高速铁路专网覆盖解决方案

完善的铁路GSM网络覆盖不仅能给用户提供便利的通信服务,创造更优质的网络价值,而且是以后第三代移动通信网络的铺设和扩容提供坚实基础;不但能为中国移动业务的发展带来商机,也能为我国信息化的发展带来巨大的促进作用。本方案通过使用BBU+RRU这种组网方式,针对对不同区域类型,不同覆盖场景的解决方案论述,可为高速铁路的覆盖达到最优的效果,同时也可为其他同类工程提供参考和借鉴。

BBU;RRU;小区规划;切换规划;小区分层

本方案将铁路列车考虑为一个话务流动用户群,为其提供一条服务质量良好的专用覆盖通道,用户群从车站出发,直至抵达目的站,用户都附着在专网覆盖区内,发生的话务/数据流也都为专用通道吸收。用户抵站后,离开专用通道,切换至车站或周边小区。

1.覆盖策略

一般高铁沿线环境较为复杂,网络覆盖难度很大。对于不同的道路环境需要采用相应的覆盖策略。(1)平原、高原路段的覆盖:覆盖站沿铁路两侧均匀交错分布,选择地势较高处,俯瞰铁路。(2)丘陵、山地、峡谷路段的覆盖:对于部

分较深的峡谷地段,测试信号较差的地段,必须在峡谷两侧最高处、转弯处建设站点。(3)隧道路段的覆盖:针对不同的隧道制定不同的覆盖方法:隧道长度小于500m的使用高增益天线进行覆盖;长度大于500m的结合漏缆分布系统进行覆盖。(4)高架桥梁路段的覆盖:桥梁的覆盖须保证天线高度合理,天线的高度应该高出桥梁平面25米,与铁道垂直距离保持在50米左右。(5)站台路段的覆盖:对于大型火车站候车室与站台通道均有室内分布系统,因此专网与公网的切换只需做室内分布与专网的切换关系,需要注意的是要将专网的CRO设置值高于室内分布的CRO,因为火车在站内停留时间较短,如没及时切换到专网中,火车开动后势必会发生掉话现象。

2.BBU+RRU组网解决方案

从整条铁路状况来分析,在铁路沿线新建基站的难度较高,投资较大,我们从节约成本的角度考虑,高铁以BBU+RRU 为主要覆盖手段。按照高速铁路规划思想,整条铁路的主覆盖小区形成链条状,用以保证为高速铁路用户提供高品质服务。

图1 BBU+RRU结构示意图

3.容量规划

专网小区的话务主要来源于列车上的手机用户。列车行车“自动闭塞区间”为10km,铁路线路为复线,本方案考虑20

公里范围内,最多同时有2列客车通行,以此来进行话务量的预测:(1)最大客流量分析:根据目前国内的客车情况,CRH 动车组每列普通客车的满员人数1200人计,其他各类可能进入小区的人数估计为100人,则总客流量为2500人。(2)移动手机持有率分析:根据目前移动通信的发展状况,参照本地经验,我们按移动手机持有率95%计算,其中移动用户占有率按70%。(3)人均忙时话务量分析:人均忙时话务量按

0.0125Erl计。(4)最大话务量计算:最大话务量(Erl)=总人数×手机持有率×移动用户占有率×人均忙时话务量×利用率≈15Erl。

4.小区规划

CRH列车运行速度快,铁路沿线GSM小区不宜过小,以免造成频繁切换。本方案考虑以基站为小区中心,沿铁路线采用光纤设备延伸基站信号,扩大小区覆盖范围,形成专用铁路小区覆盖,减少切换。如下图所示:

图2 规划后的专网小区示意图

线状小区结构,增大单小区的连续覆盖范围,将单小区的覆盖范围从原来的0.5-1公里的扩展到8公里左右,使每小区占用时间从5-10秒扩大到145秒以上,减少切换次数,避免频繁切换。增大相邻小区间重叠覆盖区,保证足够切换时间和场强。

5.1 沿线小区切换

减少重选与切换关系,增加重选与切换的及时性与准确性。仅保留高铁小区间前后2层的切换关系,此外补充公网4-6个主要邻区切换关系,一方面不与公网完全隔离,另一方面可以作为补充,在异常情况时作为备用。高铁服务小区与第一层邻区间设置较小的切换门限,增加切换的及时性;高铁服务小区与第二层邻区间的切换门限略大,以作备用;与公网的切换门限设置较大,使得高铁网络与公网间存在切换,避免影响公网用户。

5.2 车站小区边界切换

车站的专网小区和过渡小区重叠覆盖区域应包含站台和候车厅与站台之间的通道;过渡小区和广场公网小区重叠覆盖区域应包含候车厅和火车站广场间通道。(1)设置站台专网小区:在火车站站台设置专网小区,提高其优先级,确保上车的用户进入专网。(2)设置缓冲小区:在火车站候车厅设置高铁专网和公网的切换缓冲区,该区域与火车站公网及站台高铁专网小区分别作双向切换关系,专网与公网间不重叠覆盖不做切换。建议使用干净频点为缓冲小区信源,并进行良好的室内覆盖,以有效的解决公网和专网的切换问题,并且有效的吸收话务量缓解网络拥塞压力。

LAC边界需要考虑足够的重叠覆盖,用以满足大量的用户在短时间内顺利位置更新。列车会车通过时重叠覆盖区:(人数/信道数)×位置更新时间(秒)×用户移动速度(米/秒)=重叠覆盖区(米)。高铁沿线LAC边界应以最大限度保障用户成功位置更新为目的,由于高速铁路为专网覆盖,全部基站总话务量不会太高,建议将专网基站设置成相同LAC,加强移动性管理,节省信令开销,提高信道利用率。只在车站处产生LAC切换,而在列车运行过程中无LAC切换。

6.频率规划

铁路覆盖是专网,频率使用要多方考虑,应结合周边小区频率使用情况作规划,尽量提高频率利用率,降低网内无线干扰。铁路覆盖采用线型覆盖模型,将打破原蜂窝状频率规划的特点,因此要对沿铁路线覆盖的基站小区频点要重新进行规划设计,以满足线性覆盖的需求。

7.MSC/BSC规划

高铁覆盖小区与周边小区或高铁覆盖小区之间的切换可能为跨BSC切换,可能会导致BSC间切换成功率稍低;A口信令负荷增加;切换导致语音中断时间更长,从而导致语音质量下降等问题。由于为专网覆盖基站,建议将所有高铁基站带在1-2套BSC上,归属与某一个MSC。

8.专网系统建成对现有网络的调整

(1)铁路沿线现有基站的调整:对于铁路沿线的基站,原来有部分基站是针对铁路进行覆盖的,在引入铁路专网覆盖后,要对沿线的原有基站天线的覆盖方向及俯仰角进行调整,尽量避开铁路,使得列车上的手机更容易附着在专网覆盖小区上。(2)选择、重选参数设定:为了让MS尽可能附着在专网小区,应提高专网小区的C1和C2值,让MS选择或重选到该小区。而对于城镇等繁华区域,应酌情调整该参数,避免专网小区负荷过大。(3)切换关系参数设定:为了使MS在ACTIVE状态也是占用专网小区,把该小区设为第1层。让MS 在同等条件下优先占用专网小区。为了避免和其它小区的切换,保证列车上MS占用专网小区,加大专网小区的切换强度、RQ等的惩罚值,尽量使用户驻留在专网小区。(4)邻小区设置:铁路专网系统改变了网络的拓扑结构,会引起周围小区的切换邻区发生变化,必须修改周围相邻小区列表参数,优化包括:增加邻小区、册除邻小区以及对邻小区的优先权进行调整等。

作者简介:高峰,20__年毕业于西安邮电学院,20__-

20__年供职于摩托罗拉上海分公司,20__年至今供职于中国移动通信集团设计院陕西分公司,先后负责过20__-20__年三年

滚动规划项、陕西移动十二五规划、陕西移动郑西高铁覆盖规划等项目。

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF 格式阅读原文

高速铁路覆盖无线网络建设指导意见(试行)

中国联通高速铁路覆盖无线网络建设指导意见(试行) 中国联通移动网络公司网络建设部 二00九年十月

目录 1、高速铁路无线网络覆盖规划总体原则 (1) 2、基本技术要求 (2) 3、组网方式 (3) 4、覆盖策略 (3) 4.1地面高铁覆盖 (3) 4.2隧道覆盖 (5) 4.3桥梁覆盖 (6) 4.4配套建设要求 (6) 5、容量策略 (6) 6、切换策略 (7) 附件1:车体穿透损耗 (8) 附件2:相邻基站重叠切换区域测算 (9) 2.1 WCDMA系统重叠切换时间测算 (9) 2.2 GSM系统重叠切换时间测算 (12) 2.2 WCDMA/GSM系统重叠切换区域测算 (13) 附件3:链路预算分析 (14) 3.1 WCDMA系统链路预算 (14) 3.2 GSM系统链路预算 (15) 3.3 覆盖半径测算 (16)

1、高速铁路无线网络覆盖规划总体原则 近年来我国高速铁路建设事业飞速发展,多条城际快速铁路和高速客运专线已开通运营,还有大量的客运专线正在建设或列入十一五规划,可以预见,未来几年高速铁路将成为我国地面客运的主流。高速铁路旅客中有较多的中高端用户,改善高铁覆盖质量,对于提高客户满意度、提升联通品牌形象至关重要。高铁覆盖建设总体原则如下: (1)高铁覆盖是移动无线网络的一部分,要遵守移动无线网建设指导意见,符合2G/3G网络的定位和协调发展要求。 (2)应与铁路部门积极合作,可考虑共享其站址、杆路、隧道、洞室等基础设施;同时应积极与其他运营商进行沟通,采取共享共建的战略,以降低建设成本。 (3)高铁覆盖网络的建设从设计方案、现场勘查、施工规范、建设进度,到后期的运营维护等多方面都需要和高铁建设、管理部门充分沟通,达成一致;高铁沿线通信网络基础设施资源有限,需尽早启动规划和建设,抢占有利资源。 (4)对于已建成运营的高速铁路,各省分公司在移动网络公司统一领导下,应迅速启动高铁覆盖建设项目,尽快完成已建成高铁覆盖; 对于在建的高速铁路,各省分公司应及时跟进,提前规划、提前选址、提前建设配套基础设施,力争与高速铁路同步开通; 对于隧道、桥梁等通车后不便入场施工的地点,应优先考虑建设,

高速铁路专网覆盖解决方案

高速铁路专网覆盖解决方案 完善的铁路GSM网络覆盖不仅能给用户提供便利的通信服务,创造更优质的网络价值,而且是以后第三代移动通信网络的铺设和扩容提供坚实基础;不但能为中国移动业务的发展带来商机,也能为我国信息化的发展带来巨大的促进作用。本方案通过使用BBU+RRU这种组网方式,针对对不同区域类型,不同覆盖场景的解决方案论述,可为高速铁路的覆盖达到最优的效果,同时也可为其他同类工程提供参考和借鉴。 BBU;RRU;小区规划;切换规划;小区分层 本方案将铁路列车考虑为一个话务流动用户群,为其提供一条服务质量良好的专用覆盖通道,用户群从车站出发,直至抵达目的站,用户都附着在专网覆盖区内,发生的话务/数据流也都为专用通道吸收。用户抵站后,离开专用通道,切换至车站或周边小区。 1.覆盖策略 一般高铁沿线环境较为复杂,网络覆盖难度很大。对于不同的道路环境需要采用相应的覆盖策略。(1)平原、高原路段的覆盖:覆盖站沿铁路两侧均匀交错分布,选择地势较高处,俯瞰铁路。(2)丘陵、山地、峡谷路段的覆盖:对于部

分较深的峡谷地段,测试信号较差的地段,必须在峡谷两侧最高处、转弯处建设站点。(3)隧道路段的覆盖:针对不同的隧道制定不同的覆盖方法:隧道长度小于500m的使用高增益天线进行覆盖;长度大于500m的结合漏缆分布系统进行覆盖。(4)高架桥梁路段的覆盖:桥梁的覆盖须保证天线高度合理,天线的高度应该高出桥梁平面25米,与铁道垂直距离保持在50米左右。(5)站台路段的覆盖:对于大型火车站候车室与站台通道均有室内分布系统,因此专网与公网的切换只需做室内分布与专网的切换关系,需要注意的是要将专网的CRO设置值高于室内分布的CRO,因为火车在站内停留时间较短,如没及时切换到专网中,火车开动后势必会发生掉话现象。 2.BBU+RRU组网解决方案 从整条铁路状况来分析,在铁路沿线新建基站的难度较高,投资较大,我们从节约成本的角度考虑,高铁以BBU+RRU 为主要覆盖手段。按照高速铁路规划思想,整条铁路的主覆盖小区形成链条状,用以保证为高速铁路用户提供高品质服务。 图1 BBU+RRU结构示意图 3.容量规划 专网小区的话务主要来源于列车上的手机用户。列车行车“自动闭塞区间”为10km,铁路线路为复线,本方案考虑20

高铁通信覆盖技术

高速铁路的一般覆盖策略 针对TD-SCDMA的高速铁路覆盖,本文提出多普勒频偏补偿、穿透损耗克服、切换和重选优化设置等三种策略。 2.1 多普勒频偏补偿策略 TD-SCDMA频段范围内典型的多普勒频偏如图1、表1所示: 图1 典型的多普勒频偏 表1 典型的多普勒频偏

3GPP标准协议中定义TD-SCDMA的最高移动速度为120公里/小时,明显低于高速铁路的需求,无论是终端还是基站都需要做频率补偿。 (1)终端 TD-SCDMA终端通过AFC(Automatic Frequency Control,自动频率控制)技术进行载波频率跟踪,而基站侧采用固定频点的载波频率进行信号接收,使得高速铁路沿线的基站最大多普勒频偏可达1400Hz,对比表1可知,时速已经超过500公里,满足要求。但为了保证数据的解调性能,需要对检测数据进行FOE(Frequency Offset Estimation,频偏估计)和FOC(Frequency Offset Calibration,频偏校准)。 (2)基站 在高速移动业务情况下,TD-SCDMA基站一次性做频偏估计、校准的难度极大,需要采用两次频偏补偿。首先根据信道估计得到的信道响应来估计频偏,然后利用该值对联合检测数据进行初步校正,根据初步校正值利用数据符号频偏估计方法计算二次频偏值,并进行频偏补偿。根据分析,第一次频偏估计精度稍差,约在2000Hz以上,而第二次频偏则在800Hz左右。在高速环境下,经过两次频偏估计,所估计的频偏范围能控制在200Hz以内。 2.2 穿透损耗克服策略 在TD-SCDMA的2GHz频段,对于不同的高速列车,其穿透损耗是不一样的,见表2: 表2 不同列车的穿透损耗(dB) 列车典型穿透损耗在14dB~24dB。基站选址时,尽量使站址与轨道线有一定的距离(大于50米),并使天线主瓣方向与轨道线尽量有一定夹角(掠射角),以减少穿透损耗。

高铁隧道移动网络覆盖方案

高铁隧道移动网络覆盖方案 截至2018年底,中国高铁营运里程超过世界高铁总里程的2/3,中国高铁动车组累计运输旅客突破90亿人次,中国高铁世界领先。高铁已经成为百姓日常 出行必备的交通工具,伴随着移动通信网络的飞速发展,人们对于网络覆盖质 量要求越来越高,高铁公共通信网络覆盖成为各运营商提升品牌效应,提高用 户黏合度的重要竞争领域。由于高铁车厢材质特殊、高速移动、全封闭等特点,导致其移动通信网络覆盖存在穿透损耗大、多普勒频偏大、切换频繁等诸多困难。随着高铁建设飞速发展,尤其是在我国中西部地区,山区地形中的高速铁 路具有大量隧道,网络覆盖难度进一步加大。以我国中部某一铁路为例,铁路 线路全长265km,其中隧道67座,共约132.947km,隧道占比为50.17%。由于 隧道占比较高,且均位于铁路红线内,需要与铁路部门进行协调,建设难度大,因此隧道覆盖成为高铁移动网络覆盖的重点和难点。 1高铁隧道覆盖总体原则 1.1隧道覆盖设计原则。(1)隧道内设计双漏缆方式覆盖,移动为LTEFDD1.8GHz和TD-LTE(F频)系统,电信为CDMA800MHz和LTEFDD800MHz 系统,联通为WCDMA2.1GHz和LTEFDD2.1GHz系统,各需求系统信号源接入两 根漏缆。(2)基站采用BBU+RRU方式,BBU均设于铁路红线外,铁路红线内仅设置RRU设备。(3)各通信系统多RRU设备应尽量统筹规划为一个小区,考虑到小区合并RRU数量限制,应将小区切换控制在隧道内,通过在隧道内设置性 能稳定的优质泄漏同轴电缆进行信号覆盖,确保从正常的基站蜂窝边界点到切 换区域没有信号场强的突变。同时,通过在网络中设置相应参数和调整各隧道 的覆盖场强,可以使切换更加平滑,各系统切换需重叠区域如表1所示。1.2设 备设置原则。(1)隧道设备设置原则:为了铁路运营安全,根据铁路部门要求,隧道内运营商公网通信设备不得随意安装摆放,必须放置于其指定位置,故覆

铁路轨道无线wifi覆盖通信调度解决方案

地铁无线调度通信系统解 决方案 南京中科智达物联网系统有限公司 、背景 在地铁建设及运营中,人们常把地铁无线调度通信系统称作运营无线通信系统或无线通信系统,更简称为无线系统或无线专网。地铁无线通信作为地铁地下施工时的唯一的通信手段,担负着提高运营效率、保障施工安全的重要使命。因此,地铁无线通信系统的设计,应

该确保语音及数据通信功能、调度管理功能的实现以及保证全线场强覆盖、提高通信质量为最终目标。为满足这类需求,必须提供地下的高速数据无线传输通道。这个无线传输通道必须同时具备高数据容量和快速移动性两个条件同时要想解决这些问题需要各级部门的统一协调。只有不断加强施工的管理力度,才能有效地减少事故的发生,做好安全生产管理工作,是国家当前部署的重点工作之一。南京中科智达物联网系统有限公司运用无线传输技术提供的行业解决方案,不仅突破了行业本身的管理限制,而且在安全生产方面有专门的研究。可满足业务及安全的双重需求。 二、无线覆盖设计原则 当前系统建设目标是建立一个统一的综合性平台,通过统一的无线网络接入,实现功能丰富、自动路由、全透明传输、全面的无线业务等一体化的处理与管理。同时,系统需要最佳的性价比。主要的一些系统设计原则如下所列: 系统的先进性采用最新的无线网络技术,使其在无线领域具有较高的水平。结合业务实际,建立高可用性的无线系统。 功能的丰富性系统应该具有丰富的无线应用功能,满足应用要求。 系统的可扩展性扩充方便,设置修改灵活,操作维护简单,系统构筑时间短,能够适应业务的快速变化,整个系统可以根据用户的需要进行规模上的扩展,扩展后所有功能和管理的模式保持不变。 实用性系统将充分考虑实用性,以用户的实际需求为出发点,充分满足(用户)使用方便、系统管理方便的原则。 系统的可靠性可靠性、稳定性是本系统一个非常重要的设计原则,必须采取有效的手段,保证整个系统的可靠稳定运行,并充分做到的全天候服务,关键的设备和功能模块要做到双备份,实现多级的冗余设计,保证系统无单一故障点,达到电信运营要求水准,以最大限度的保护用户投资。 系统的共享性充分利用现有各种系统的资源,充分利用有线传输以及数据网络,考虑节省长期运行成本。 规范性与开放性能够与、系统、业务系统等直接或间接互联并集成合作。 系统的可维护性 -在日常运行过程中,系统需提供对运行情况的监测和控制功能,从而保证系统的正常运行,强大的功能、友好的界面对系统进行维护是今后系统充分发挥效力的关键。维护系统是为了让系统更好的发挥功效。

浅谈高铁场景4G无线网络覆盖方案

浅谈高铁场景 4G无线网络覆盖方案 【摘要】:当前,我国乘坐高铁出行的人越来越多,高铁4G无线网络覆盖 成为了各大电信运营商急需解决的问题。本文论述了高速场景4G无线网络覆盖 面临的挑战,并提出了组网部署策略和覆盖方案,以供大家参考。 关键词:高铁场景;4G;无线网络;覆盖; 一、高铁场景4G无线网络覆盖面临的挑战 高铁场景通信覆盖的特点是速度快、穿透损耗大、切换频繁,在车厢内使用 移动通信网络面临着更大的挑战,其主要表现有: 1、高铁列车运行速度高。列车高速的运动,必然会带来接收端接收信号频 率的变化,即产生多普勒效应,且这种效应是瞬时变的,高速引起接收机的解调 性能下降,这是一个极大的挑战; 2、穿透车体导致网络信号损耗大。高铁列车采用全封闭车厢体结构,这导 致信号在车内穿透损耗较大,从而导致掉线率、切换成功率、连接成功率等 KPI (关键绩效)指标发生变化,网络性能下降。 3、网络切换频繁。由于单站覆盖范围有限,在列车高速移动之下,穿越单 站覆盖所需时间是很短的,必然在短时间内频繁穿越多个小区。终端移动速度过快,可能导致穿越覆盖区的时间小于系统切换处理最小时延,从而引起切换失败,产生掉线,影响了网络整体性能。 二、高铁场景4G无线网络组网部署策略 1、组网策略。高铁场景4G网络覆盖,可以考虑采用同频组网,也可以考虑 使用异频组网。(1)同频组网。同频组网采用和大网宏站相同的频点、参数覆盖,不单独设置。该组网需要兼顾高铁沿线及附近区域的网络覆盖和业务需求;(2) 异频组网。这是高铁覆盖目前普遍采用的组网方案,该组网是针对高铁场景使用

单独的频点覆盖,配合独立参数配置以保证高铁场景的网络质量。对比同频组网,异频组网采用单独位置设区,无需考虑高铁站点与周边站点间的频率干扰,避免 覆盖和容量的降低,降低了因位置区更新导致的寻呼失败等异常情况。通常下, 一般高铁沿线场景可选用F或D频段双通道设备+高增益窄波束天线进行背靠背 组网。特殊场景则采用泄漏电缆方式覆盖,每个物理点安装一台RRU(射频拉远单元),以功分方式实现不同方向信号,多RRU进行小区合并实现覆盖。对于特殊 场景中的隧道,优先使用F频段组网,对于洞室间距、POI、泄露电缆等都满足D 频段覆盖需求的,可采用D频段进行覆盖。 2、站点选择部署。为了保证高铁场景良好覆盖,选择部署高铁站点时,应 考虑以下原则:(1)对于直线沿线铁轨,应尽量交错分布在铁路两侧,最佳方式 为“之”字形布站,有利于车厢内两侧用户接收信号数量相对均匀。铁道弯曲 部分布站时,站点要选择在曲线弯曲拐角的内侧[1],这有助于减少多普勒频偏 的影响;(2)天线挂高要高于高铁铁轨面15~30米左右为宜,不能过低或过高;(3)部署站点时,建议站点与铁轨垂直距离在100至300米左右较宜。距离铁轨 小于200米的基站,-定要采用同PCI(物理小区标识)合并小区覆盖,避免频繁 切换。而距离铁轨过远的基站(大于500米),建议采用一个扇区直射覆盖。 3、重叠覆盖区设置。高铁列车在经过两个不同小区的重叠覆盖区时,需要 进行小区切换并会产生切换时延。切换时延是从UE测量到目标小区信号强度高 于服务小区信号强度某个门限开始,到切换完成所需时间[2]。为减少切换时延 对网络的影响,工程实施时应设置合适的重叠覆盖区,重叠覆盖区过小会导致切 换失败,过大则会导致干扰增加。 4、频率选择。为保证高铁4G无线网络覆盖质量,应划出高铁专用网络,并 与周围公网宏站采用异频组网。高铁专网两侧公网的两层宏站应与高铁专网采用 不同频点,频点设置建议如下:(1)高铁4G专网在郊区、农村尽可能使用F频段,确保覆盖效果,并减少新增站点需求;(2)特殊场景中的隧道场景采用泄漏电缆 覆盖,使用F频段组网;(3)车站场景覆盖优先使用E频段组网。 5、天线选择。对于不同频段,高铁场景典型天线尺寸选用建议如下:当使 用F频段覆盖时,工作频率在1710-2170MHZ,增益为20.5dBi,使用天线尺寸

高铁专网建设指导意见

高铁覆盖规划建设指导意见 一、总体概述 随着12月1日郑万高铁(河南段)、郑阜高铁、商合杭高铁(北段)同时正式开通运营,河南米字型高铁已初见端倪,形成了郑州出发的6条高铁线路及车站室内信号的全覆盖,覆盖总里程1839.8公里。河南当前高铁建设及覆盖情况如图一所示: 图一 河南米字高铁及网络覆盖情况 二、高铁专网规划要求 根据行业标准《高速铁路设计规范(试行)》(TB 10621-2009 J971-2009)中定义,高速铁路定义为列车设计最高行车速度达到250km/h 及以上的铁路。其中高铁列车运行速度在250km/h 以上,复兴号列车运行速度达350km/h 以上。目前电信企业网络覆盖制式如下: 移动:1.8G 连续覆盖,同步考虑900M 双模G/L 。 电信:1.8G 连续覆盖,同步补点800M C/L 共模基站连续覆盖支持1X 语音;对于大网用户占用专网较多的,可根据容量和业务体验 序号现状 线路名称线路里程(KM)车站数(个)1 京广高铁51492徐兰高铁610123郑焦高铁10464郑万高铁350.8105郑合高铁212 86商合杭高 铁4921焦太高铁33.9222 郑济高铁 196.87 7 已开通高铁线路完成覆盖 在建高铁线路

保障需求,按需叠加扩容2.1G。 联通:对于新开通的高铁线路,采用UL2100 SDR设备进行高铁3G/4G网络覆盖。 2.1覆盖问题分析 由于高速铁路复杂性、特殊性以及网络覆盖频率高给高速铁路的覆盖带来巨大难题,具体如下: (1)多普勒频移:高速移动的手机产生较大的多普勒频偏,频偏对通信性能有影响。 (2)车体穿透损耗:由于车体的高损耗,因此在铁路沿线信号覆盖电平设计时要有足够强的信号。 (3)软/同频硬/异频盲切换和导频污染:快速移动导致信号的快速衰落,需要快速切换到新的小区。 (4)覆盖目标区域地形多样:铁路呈线状分布,将经过平原、丘陵、山区等具有鲜明地貌特点的区域;其中还需要通过密集城区、隧道、高架铁路桥、凹陷的U形地堑等各类差异很大的地形区域。 2.2站址规划建议 针对高速状态下的无线网络覆盖问题,其不仅与网络制式相关,而且与站址选取更加密切,如站址的站轨距、站间距、塔型塔高等。因此,合理规划站址至关重要。高速铁路呈线状分布,经过城区、郊区、平原农村、丘陵、山区等具有鲜明地貌特点的区域,同时还需要通过城区车站、隧道、高架铁路桥等各类差异很大的地形区域,不同

达成高铁隧道覆盖方案

达成高铁隧道覆盖方案 第一节隧道覆盖概况 一、隧道分类 隧道作为铁路的组成部分,直接影响到铁路覆盖的指标,覆盖势在必行。通常隧道有单洞双轨、双洞单轨、单洞单轨之分,隧道的长度影响信源选取、覆盖方式等,因此将长度小于200m的隧道称为短距离隧道,长度200m~2000m之间的隧道称为中长距离隧道,大于2000m的隧道称为长距离隧道。 根据达成铁路中隧道的实际情况,在达成隧道覆盖方案中,将长度小于101m 的隧道按短隧道覆盖,而大于或等于101m的隧道都按长隧道进行覆盖。 二、泄露电缆概况 泄露电缆作为达成高速铁路隧道覆盖工程的主设备,以RFS公司产品为例介绍,其款频段泄露电缆,使用频段为800~2400MHz,可以适用在CDMA800、GSM900、GSM1800、CDMA2000、TD-SCDMA等网络中,泄露电缆具体情况如表5.1。 电气性能 电容pF/m 75 阻抗Ω 传输速率% 87 绝缘速率MΩkm >5000 使用频率MHz 800~2400 护套火花电压KV 10.0 三、泄漏电缆的损耗 遂道内泄露电缆暂按RFS公司的1-5/8”RADIAFLEX® RLKU Cable ,

A-Series泄漏电缆进行链路预算。根据厂家提供的数据该产品指标如表5.2。 例如,GSM 900MHz信号源采用4载波时,每载频输出功率为7.5W(GRRU 3008输出功率),1-5/8”RADIAFLEX® RLKU Cable泄漏电缆每百米损耗为2.31dB(@900MHz),考虑1/2”跳线损耗百米损耗为7dB,馈线长度取30m,设计最低接收信号电平为-85dBm,车体损耗考虑20dB,95%覆盖概率。 车内覆盖电平=GRRU机顶发射功率-1/2跳线损耗(30m)-空间耦合损耗-漏缆百米损耗×L/100-车体损耗-95%覆盖概率系统余量- 85dBm=38.75dBm-2.1db-63dB-2.31dB×L/100-20dB- 12dB L=1153.7m所以在隧道内GSM900MHz频段取最远覆盖距离为1153.7m。建议漏缆覆盖的距离不超过1000m。 第二节各类隧道覆盖方案 一、短隧道覆盖 短隧道通常采用八木天线在隧道入口对隧道进行覆盖,八木天线覆盖隧道的长度和隧道的横截面大小、建设材料、弯曲情况等有关,通常切换带不要设置在隧道内。短隧道覆盖侧面模型如图5.1。

5G高铁专网部署优化策略及应用技术研究

5G高铁专网部署优化策略及应用技术研 究 摘要:当前,4G网络仍然是无线通信领域的主力军。在4G时代关于高铁场 景下的无线网络通信覆盖与应用技术很多学者已进行了深入讨论与分析。现有研 究从4G高铁专网的覆盖、网络优化、移动性管理等角度出发,探讨了TDD-LTE 与FDD-LTE不同模式下网络的覆盖特点、网络容量及不同业务感知的优化提升、 切换性能改善及多普勒频偏问题的解决等。在4G时代针对高铁场景下的网络覆 盖优化提升技术的研究如火如荼,这也在事实上推动和促进了4G高铁专网质量 和客户感知的不断提升。4G高铁专网覆盖技术的研究也为5G相关技术研究奠定 了良好基础,通过对5G高铁专网研究现状进行调研和分析,总结归纳未来5G高 铁专网技术发展趋势,以期为相关从业者提供高铁场景下5G网络规划建设、优 化提升、应用拓展等方面问题的参考建议。 关键词:5G高铁专网;网络部署 引言 铁路作为一个国家的重要基础设施,在国民经济发展中发挥着举足轻重的作用。高速铁路具有快捷高效、环境友好、安全舒适等特点,大力发展高铁不仅是 党中央国务院的重大战略决策,也是在能源环境约束下解决我国交通运输能力供 需矛盾,带动相关高新技术产业及制造业升与发展的必由之路。截至2021年底,我国高铁运营总里程超过4万公里,位居世界第一。2019年工信部提出推动新型 基础设施建设,加强5G、人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设的 战略发展布局,更加推动我国高铁向信息化、智能化发展。IMT-2020(5G)推进 组在“5G无线技术架构”白皮书中,重点探讨了解决高速移动场景下5G网络接 入与承载问题的关键技术。因此,高铁场景下的5G网络覆盖部署策略和应用成 为专家学者和相关技术人员研究的热点。

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析 一、引言 高速铁路作为现代交通运输的重要组成部份,对于国家经济发展和人民生活水 平的提高具有重要意义。本文将对高速铁路覆盖解决方案进行分析,包括目前的覆盖情况、存在的问题以及可能的解决方案。 二、目前的覆盖情况 目前我国的高速铁路网络已经初步建成,覆盖了许多大中城市,实现了快速的 城际交通。然而,仍然存在一些问题,如覆盖范围不够广、路线密度不够高等。 三、存在的问题 1. 覆盖范围不够广:目前高速铁路主要集中在经济发达地区和大城市之间,对 于一些偏远地区和农村地区来说,高速铁路的覆盖还不够完善。 2. 路线密度不够高:虽然高速铁路已经覆盖了一些主要城市,但是路线密度相 对较低,导致一些地区的交通需求无法得到满足,同时也限制了高速铁路的发展潜力。 3. 运营效率有待提高:目前高速铁路的运营效率还有待提高,包括列车运行速度、准点率、服务质量等方面。 四、解决方案 1. 扩大覆盖范围:针对覆盖范围不够广的问题,可以考虑增加高速铁路的建设 投资,加快偏远地区和农村地区的高速铁路建设进度,以满足更多地区的交通需求。 2. 提高路线密度:为了提高路线密度,可以在现有的高速铁路基础上进行延伸 和扩展,同时也可以考虑新建一些高速铁路线路,以满足不同地区的交通需求。

3. 提升运营效率:为了提升运营效率,可以采取以下措施: - 提高列车运行速度:通过技术创新和设备升级,提高列车运行速度,缩短行程时间,提高运输效率。 - 提高准点率:加强列车运行管理,优化运行计划,提高准点率,提升乘客出行体验。 - 提升服务质量:加大对高铁站点的建设投入,提供更加便捷的候车环境和服务设施,提高服务质量。 - 加强维护和管理:加强对高速铁路设施的维护和管理,确保设施的正常运行,减少故障和事故发生的可能性。 五、结论 高速铁路覆盖解决方案是一个复杂的系统工程,需要政府、企业和社会各方的共同努力。通过扩大覆盖范围、提高路线密度和提升运营效率,可以进一步完善高速铁路网络,满足人民日益增长的交通需求,促进经济社会的发展。同时,还需要注重环境保护和可持续发展,确保高速铁路建设的可持续性和长期效益。

TD-LTE高铁覆盖组网方案和关键技术

TD-LTE高铁覆盖组网方案和关键技术 摘要:建设高速铁路网的为通信运营发展提供了新机遇,怎样建设满足高铁运 营场景下的信息通信网络也成为了目前新的问题。高速铁路覆盖具备显著的技术 特性,高速铁路用户具有较强的业务需求。TD-LTE近几年经过在业界的共同努力 发展下,网络及终端已基本成熟。所以有需要针对高速铁路进行TD-LTE专项覆盖,提升用户体验。 关键词:LTE;高铁覆盖;链路预算 伴随着国内目前高速铁路建设的不断加快以及铁路列车的速度不断提高,越来越多的商 务人士开始选择城际快车、高速铁路,用户对网络覆盖以及质量提出了越来越高的要求。铁 路覆盖开始成为各个运营商展现品牌的市场。随着中国移动TD-LTE 的大规模建设,高速的数 据通信已普遍实现。在高速铁路上,用户同样希望体验到高速数据通信给生活工作带来的各 种便利。按照目前高铁的运营现状与发展趋势,高铁无线覆盖方案必须满足300km/h或者达 到以上高速行驶的标准。高速列车场景的网络覆盖面临严峻挑战,业界熟知的三大困难有: 多普勒频移、小区间频繁切换、和车体穿透损耗大。高速所带来的多普勒频移会破坏OFDM 子载波的正交性,导致了误码率的降低;无线信号穿透车体穿透损耗大,影响车内无线覆盖;终端在不同基站小区间频繁切换,影响用户体验。 一、高铁环境对移动通信的影响 1、多普勒频移 接收到的信号波长由于接收机与信号源的相对运动而发生变化,称为多普勒效应。在高 速场景下,这种效应尤其明显。在移动通信中,当移动台移向基站时,频率会随着变高,当 移动台远离基站时,频率会变低,多普勒频移影响接收机接收性能主要体现在降低接收机的 灵敏度这方面。 多普勒频移计算公式为:Fd=f* v *Cos(θ)/C,其中v是终端运动速度,f为载波频率,θ 为终端移动方向和信号传播方向的角度,C为无线电磁波传播速度。 频率变化的大小和快慢与列车的速度有关。 2.快衰落 快衰落不单只与多径有关,并且和移动台的移动速度有关。在高铁覆盖场景下,通常情 况下移动终端和基站间存在直射路径,因此接收端信号电平受由多径效应产生的快衰落影响 较小,受路径损耗影响较大,所以,快衰落并非影响高铁性能的主要因素。 二、组网方案 高速铁路当前覆盖主要采用专用网组网方案或公网组网。专用网组网方案可以采用同频 或异频。公网组网方案采用和铁路周边宏网络一样的频点,新建站点或者利用原有的站点, 在覆盖铁路附近公网用户的基础上,通过覆盖增强、协同优化等方式兼顾覆盖高速列车的乘 客用户。 LTE高铁覆盖按照组网方案不同与频率不同,主要有同频专网覆盖、同频公网覆盖、异频 专网覆盖等等几种方式,其中的同频专网覆盖按照不同的覆盖模式,能够把它分为重叠覆盖 同频专网覆盖与插花同频专网覆盖两种模式。综合以上几个方案,采用异频专网覆盖不仅干 扰小,并且可以确保高铁用户的质量以及容量,对于频率资源丰富的运营商,应将异频专网 覆盖作为选择的依据;对于同频专网,无论是插花覆盖还是重叠覆盖,都不可以实现专网专用,并且对大网用户影响较大,特别在重叠覆盖的情况下,可能会导致出现严重的干扰问题,因此不建议做同频专网;建议频率资源匮乏的运营商,应采用同频公网的方式,依托现网大 网结构,针对性地加强优化高铁覆盖的工作。 三、网络设置原则 1.组网方式 在3G 建网初期,建议高铁覆盖采用公网方式,对于频率资源丰富的运营商,采用异频专 网覆盖方案。基站同时满足高铁客车和沿线区域的用户需求,提高基站使用效率,降低投资 费用。对于频率资源匮乏的运营商,建议采用同频公网组网方案,同时针对高速铁路进行专

试分析高速铁路移动通信信号覆盖优化

试分析高速铁路移动通信信号覆盖优化 摘要:高速铁路的出现进一步提升了铁路运输能力,可以为乘客提供便捷、舒适、高效的出行服务。在高速铁路事业发展过程中,移动通信信号覆盖问题一直深受关注。为此,本文将从高速铁路移动通信信号优化的角度出发,对相关技术和方法加以分析。文章先对高速铁路移动通信信号覆盖进行概述,然后简述不同场景的信号覆盖规划原则,最后从多角度出发提出优化覆盖方法。 关键词:高速铁路;移动通信;移动信号;信号覆盖 前言:如今,移动通信信号强弱将会对人们的生产生活产生直接影响,在高速铁路运行过程中移动信号覆盖范围以及信号强度将直接影响乘客的出行体验。高速铁路密封性好且行进速度快,所以十分容易出现信号不佳的情况,为避免这种问题相关工作人员需要强化高速铁路通信信号覆盖规划,着力推进移动网络覆盖方案优化。 1高速铁路移动通信信号覆盖概述 近年来,我国高速铁路事业发展速度极快,截止到2020年底,我国高速铁路运营里程达到了3.79万公里(占全国铁路营业里程的25.6%),稳居世界第一。随着高速铁路发展,人们越来越注重服务质量,高速铁路移动通信信号覆盖是高速铁路运营环节最受乘客关注的服务指标。对高速铁路移动通信信号覆盖进行有效规划,旨在解决高速行进状态下的移动通信切换混乱、上网难和掉线问题,将为保障乘客的移动通信质量奠定基础[1]。 高速铁路的时速极高,会使移动通信信道的衰落速度加快,进而影响信号强度和信号覆盖质量。同时,在高速铁路运行环节移动通信用户必须不断切换重选网络;车身的高屏蔽性能也会影响移动信号覆盖质量。从当前情况来看,主要高铁线路沿线已经实现了4G-LTE全线覆盖,但各区段的信号强度有着极大差异。通常来说,隧道位置信号覆盖效果不佳。为增强高速铁路移动通信信号覆盖效果,相关工作人员需要充分考虑信道衰落对覆盖效果的影响,考虑多普勒频移动、车

铁路沿线覆盖优化方案

铁路沿线优化解决方案 一.铁路应用场景分析 随着铁路运营速度的大幅提升,对GSM网络性能带来了较大影响,贵州高原地带的列车时速由原来的80km/h提速到120km/h左右,提速后移动用户进行通信时,受到高速移动过程中的频繁切换、快慢衰落、多普勒效应、列车材质对无线信号衰减以及无主力覆盖小区等因素影响,网络性能和用户感受明显下降,其主要特征如下: 1。车体损耗大造成覆盖电平不足; 2。运行速度快造成切换成功率低; 3.频偏导致通信质量下降; 4。邻区设置不合理造成切换混乱; 5.重选频繁造成数据业务速率低; 6。用户感受差,话务量降低。 二.铁路沿线覆盖小区优化保障方案 2。1铁路沿线小区容量规划 列车语音业务话务量=车内总人数×乘坐率×移动台拥有率×运营商市场占有率×每用户忙时话务量. 当前我国铁路发车的闭塞区间为10km,也就是说铁路线任何一个10km区段内,对于双线轨道而言,考虑双向列车交汇的情况,最多同时存在两列列车。国内动车通常为2编组连挂运行,总长度均小于450m,同一列动车可以被一个小区信号全部覆盖。 假设列车乘客手机持有率为100%,其中中国移动市场占有率(用户渗透率)为70%,人均忙时话务量为0。02Erl,则呼损率取1%时话务量为15。4Erl,考虑到双向会车的情况,可能在同一个小区内存在2两列车,这时候话务量为30。8Erl,根据Erl B表计算,需要42个TCH信道。考虑预留一定的数据业务信道(4个PDCH),则一个小区需要6个TRX。 容量估算如下:

基于以上容量估算,建议铁路沿线覆盖小区配置为O6配置,如在主要节假日话务集中区域再进行简单的小区扩容即可满足使用要求。 2.2重要参数设置 2。1.1快速切换算法及参数 快速切换算法主要包括频偏切换和快速PBGT切换. 2.1。2算法涉及参数

某高铁无线覆盖方案

XX高铁无线覆盖方案 马雪亮 【摘要】:随着我国高速铁路在全国的迅速建设,人们的出行更加便捷,但也对移动通信的网络规划和建设造成新的困难和压力。本文针对高铁某段通信覆盖问题,通过分析高铁环境对无线通信网络的影响,阐述高速铁路建设难点,给出了XX高铁某段无线覆盖方案。 【关键词】:高速铁路、专网覆盖、多普勒效应、无线 1、引言 由于受到高速移动时的多普勒效应、快衰落、列车材质等问题的影响,在高铁上会经常出现掉话率高、接通率低、切换混乱等现象,为确保XX高铁某段的通信覆盖质量,本文通过总结高铁建设经验,给出了XX高铁某段无线覆盖方案。 2、高铁无线覆盖难点分析 高铁覆盖与一般无线场景覆盖的主要区别是:(1)高铁无线覆盖区是狭长定向形,天线的指向角度比较明确;(2)终端的快速移动引起信号多普勒频移,需要预先估计信号畸变产生的影响;(3)高铁通信的无线路径,存在车体的阻挡,必须估算不同机车的穿透衰耗。 2.1多普勒频移分析 因波源或观察者相对于传播介质的运动而使观察者接收到的波的频率发生变化的现象称为多普勒效应[1]。 在移动通信中,特别是高速环境下,多普勒效应比较明显。多普勒效应产生附加频

移称为多普勒频移: o cos d f f v c θ=⨯⨯ (1) 图2-1 多普勒频移示意图 根据相关文献[2],GSM 最大允许的多普勒频移是1.3 kHz 。按火车速度300公里/小时,GSM900/1800MHz 网络频率偏差是500/1000 Hz ,处于接收机允许接收范围。因此,高速环境下多普勒频移对网络影响较小。 2.2车体损耗 目前,我国的高铁机车类型主要有庞巴迪、动车组列车。下表为国内正在运营的四种动车组列车概况[3],其中CRH1动车组为庞巴迪列车: 表2.2-1 动车组机车概况 根据测试统计,庞巴迪穿透损耗为20~30dB (一般取24dB ),其他列车穿透损耗为5~10dB 。具体穿透损耗见下图:

中国移动铁路网络优化技术方案

中国移动铁路网络优化技术方案

第一部分:网络规划 第一部分:网络规划 (5) 1、了解铁路建设规划 (5) 2、网络覆盖需求分析 (6) 2.1 无线覆盖 (7) 2.1.1 小区重选、切换交叠区要求 (7) 2.1.2 高铁覆盖信号强度需求 (8) 2.1.3 各车型穿透损耗 (8) 2.1.4 EIRP的计算 (9) 2.1.5 传播模型 (10) 2.1.6 分场景覆盖距离 (10) 2.1.7 室外铁路覆盖解决方案 (11) 2.2 隧道覆盖解决方案 (13) 2.2.1短隧道覆盖解决方案 (13) 2.2.2中长隧道覆盖解决方案 (13) 2.2.3长隧道覆盖解决方案 (14) 2.2.4超长隧道覆盖解决方案 (15) 2.2.5连续隧道群覆盖解决方案 (16) 2.3 容量配置 (17) 2.3.1 铁路沿线小区话务估算 (17) 2.3.2站候车室小区话务估算 (17) 2.3.3车站站台小区话务估算 (18) 2.3.4省边界小区话务估算 (18) 2.4 邻区及参数规划 (18) 2.4.1邻区关系设置 (18) 2.4.2切换参数设置 (19) 2.5 频率配置 (19) 3、现场站点勘测 (19) 4、输出覆盖初步规划方案 (19) 5、组织专家组初步方案会审 (20) 6、提交规划方案审核 (20)

第二部分专网优化 第二部分:专网优化 (20) 1、组网方案整理 (20) 1.1专网站点基础信息数据整理 (21) 1.2 站点参数信息梳理与核查 (21) 2、专网状况评估 (21) 2.1 性能评估 (21) 2.2 清网排障 (22) 3、专网覆盖提升改造 (22) 3.1 结合专网覆盖站点规划原则整理现网小区分布 (22) 3.2 现网覆盖主要问题分析 (23) 3.3 覆盖提升规划 (24) 3.3.1 空闲模式下小区重叠覆盖区域要求 (24) 3.3.2 通话模式下小区重叠覆盖区域要求 (25) 3.3.3 各场景模式下小区覆盖范围 (26) 3.3.3.1 车体损耗与空间传播损耗 (26) 3.3.3.2 分场景覆盖距离 (27) 3.3.4 室外铁路覆盖解决方案 (28) 3.3.5 隧道覆盖解决方案 (28) 3.3.5.1 短隧道覆盖解决方案 (29) 3.3.5.2 中长隧道覆盖解决方案 (29) 3.3.5.3 长隧道覆盖解决方案 (30) 3.3.5.4 超长隧道覆盖解决方案 (30) 3.3.5.5 连续隧道群覆盖解决方案 (31) 3.4 覆盖提升改造方案规划 (32) 4、覆盖优化 (32) 4.1 现有网络覆盖优化 (32) 4.1.1 天馈优化 (33) 4.1.2 小区分裂 (34) 4.1.3 工分小区 (36) 4.1.4 功率放大器应用 (36) 4.2 覆盖提升改造后覆盖优化 (37)

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