高速鐵路專網(wǎng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化【最新精品】.doc

專業(yè)好文檔高速鐵路專網(wǎng)設(shè)計(jì)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(guān)健字：.4二、課題研究背景.42.1鐵路提速.42.2CRH簡(jiǎn)介.4三、高鐵專網(wǎng)設(shè)計(jì)方案.53.1專網(wǎng)設(shè)計(jì)目標(biāo).53.2列車(chē)穿透損耗測(cè)試.53.2.1T型列車(chē)測(cè)試.53.2.2K型列車(chē)測(cè)試.63.2.3龐巴迪列車(chē)測(cè)試.73.2.4CRH2測(cè)試.73.2.5測(cè)試小結(jié).83.3重疊覆蓋距離估算.83.3.1手機(jī)重選與切換.83.3.2列車(chē)時(shí)速與重疊覆蓋距離.93.4傳播模型采用.93.4.1傳播模型簡(jiǎn)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(yīng)用.133.5話務(wù)模型分析.173.5.1列車(chē)話音業(yè)務(wù)估算方法.173.5.2列車(chē)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)估算方法.193.6天線選擇.233.7站臺(tái)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(shè)方案.254.1.3直放站方案.254.2專網(wǎng)吸收周?chē)缶W(wǎng)話務(wù)預(yù)估.274.3各廠商BSC承載能力.274.4BSC歸屬和LAC設(shè)置原則.284.5切換關(guān)系設(shè)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(shè)置原則.325.4切換參數(shù)設(shè)置原則.33六、技術(shù)方案總結(jié).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(shè)與優(yōu)化技術(shù)方案。本方案立足于鐵路專網(wǎng)設(shè)計(jì)總體目標(biāo)，重點(diǎn)解決鐵路提速后專業(yè)好文檔手機(jī)用戶通信時(shí)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(jié)合實(shí)際情況制定了相應(yīng)的優(yōu)化方案，包括專網(wǎng)頻率規(guī)劃和專網(wǎng)小區(qū)無(wú)線參數(shù)設(shè)置原則等。方案特別關(guān)注鐵路提速后引入的動(dòng)車(chē)組列車(chē)，對(duì)各種列車(chē)的穿透損耗進(jìn)行了測(cè)試與分析，通過(guò)引入標(biāo)準(zhǔn)傳播模型以及對(duì)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(shí)通過(guò)建立行駛列車(chē)中乘客的話務(wù)模型和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(guān)鍵技術(shù)和指導(dǎo)原則均在滬寧鐵路（上海段）專網(wǎng)覆蓋建設(shè)中得到應(yīng)用，效果明顯，表明此方案對(duì)于鐵路專網(wǎng)建設(shè)具有指導(dǎo)性、實(shí)用性和有效性。關(guān)健字：高速鐵路、穿透損耗、傳播模型、話務(wù)模型、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化二、二、課題研究背景2.1鐵路提速隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)承擔(dān)起越來(lái)越多的客流運(yùn)送任務(wù)。自2007年4月18日起，中國(guó)鐵道部將進(jìn)行第6次列車(chē)提速。屆時(shí)，列車(chē)時(shí)速將提升至200公里，而京哈、京滬、京廣、膠濟(jì)等提速干線部分區(qū)段可達(dá)到時(shí)速250公里。2.2CRH簡(jiǎn)介在本次鐵路提速的同時(shí)，鐵道部引入了CRH這一新型列車(chē)，該列車(chē)全稱為“中國(guó)高速鐵路列車(chē)”，CRH是（ChinaRailwayHigh-speed）英文字母的縮寫(xiě)。該列車(chē)分為CRH1、CRH2、CRH3和CRH5這4個(gè)種類，其中，CRH1、2、5均為200公里級(jí)別（營(yíng)運(yùn)速度200KM/h，最高速度250KM/h）。CRH3為300公里級(jí)別（營(yíng)運(yùn)速度330KM/h，最高速度380KM/h）。而CRH2具有提升至300KM級(jí)別的能力。表1：CRH列車(chē)基本信息表列車(chē)類型運(yùn)營(yíng)速度最高速度載客人數(shù)列車(chē)長(zhǎng)度列車(chē)材質(zhì)CRH1200KM/h250KM/h670213.5M不銹鋼CRH2200KM/h250KM/h610201.3M中空鋁合金車(chē)體CRH3330KM/h380KM/h暫無(wú)200.0M暫無(wú)專業(yè)好文檔CRH5200KM/h250KM/h604205.2M中空鋁合金車(chē)體三、三、高鐵專網(wǎng)設(shè)計(jì)方案3.1專網(wǎng)設(shè)計(jì)目標(biāo)列車(chē)中的用手機(jī)用戶進(jìn)行通信時(shí)，由于受到高速移動(dòng)過(guò)程中的快衰弱影響，列車(chē)材質(zhì)對(duì)無(wú)線信號(hào)衰減的影響，往往會(huì)發(fā)生切換混亂，無(wú)法接通，掉話等現(xiàn)象。另外，由于組網(wǎng)過(guò)種中涉及的位置區(qū)過(guò)多，在LAC邊界處又會(huì)由于大量位置更新而造成SDCCH溢出。因此，鐵路專網(wǎng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的目標(biāo)值為列車(chē)內(nèi)電平強(qiáng)度達(dá)到(-85dBm-80dBm)，DT指標(biāo)盡量達(dá)到集團(tuán)要求的城市DT測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。3.2列車(chē)穿透損耗測(cè)試高鐵專網(wǎng)設(shè)計(jì)中，首先要對(duì)各列車(chē)類型做相關(guān)的穿透損耗測(cè)試，以穿透損耗最大的車(chē)種作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，來(lái)確保用戶在各種車(chē)型中都可以獲得正常的通話電平值。為此，我們對(duì)鐵路上海段行駛的T型列車(chē)、K型列車(chē)、龐巴迪列車(chē)和子彈頭CRH2型列車(chē)逐一做了相關(guān)測(cè)試工作。其中測(cè)試發(fā)信工具采用愛(ài)立信發(fā)設(shè)設(shè)備、定向天線支架和衰減器，該設(shè)備安裝在列車(chē)外空地上；測(cè)試收信設(shè)備采用SAGEMOT290，該設(shè)備將在車(chē)廂外及車(chē)廂內(nèi)多點(diǎn)處進(jìn)行接收采樣，從而比較出車(chē)廂內(nèi)外的電平值差異。3.2.1T型列車(chē)測(cè)試圖1：T型列車(chē)測(cè)試平面圖表2：T型列車(chē)測(cè)試結(jié)果車(chē)廂類型位置接收電平(dBm)衰耗值(dB)硬座車(chē)廂a點(diǎn)-600a1點(diǎn)-7515b點(diǎn)-600b1點(diǎn)-611b2點(diǎn)-7212專業(yè)好文檔c點(diǎn)-610c1點(diǎn)-610c2點(diǎn)-7413T型列車(chē)車(chē)窗比較大，車(chē)窗玻璃衰耗很小，衰耗約為2dBm；車(chē)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(chē)測(cè)試圖2：K型列車(chē)測(cè)試平面圖表3：K型列車(chē)測(cè)試結(jié)果位置接收電平(dBm)衰耗值(dB)硬座車(chē)廂A點(diǎn)-600A1點(diǎn)-7616D點(diǎn)-8020B點(diǎn)-610B1點(diǎn)-632B2點(diǎn)-7211C點(diǎn)-620C1點(diǎn)-642C2點(diǎn)-7412軟臥車(chē)廂E點(diǎn)-610E1點(diǎn)（門(mén)開(kāi)）-676普通K型列車(chē)窗玻璃衰耗約為3dB；車(chē)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(chē)廂車(chē)體衰耗約為7dB，臥鋪車(chē)廂門(mén)衰耗約為7dB。3.2.3龐巴迪列車(chē)測(cè)試D專業(yè)好文檔圖3：龐巴迪型列車(chē)測(cè)試平面圖表4：龐巴迪型列車(chē)測(cè)試結(jié)果車(chē)廂類型位置接收電平(dBm)衰耗值(dB)軟臥車(chē)廂A點(diǎn)-530C點(diǎn)-7017F點(diǎn)(門(mén)開(kāi))-7421F點(diǎn)(門(mén)關(guān))-7724B點(diǎn)-520D點(diǎn)-7220E點(diǎn)(門(mén)開(kāi))-7624E點(diǎn)(門(mén)關(guān))-7927龐巴迪車(chē)體衰耗約為17dB，車(chē)廂內(nèi)空間衰耗約為4dB（相比T和K型列車(chē)，車(chē)廂內(nèi)的人非常少），臥鋪車(chē)廂門(mén)衰耗約為3dB。3.2.4CRH2測(cè)試圖4：CRH2型列車(chē)測(cè)試平面圖表5：CRH2型列車(chē)測(cè)試結(jié)果專業(yè)好文檔車(chē)廂類型位置接收電平(dBm)衰耗值(dB)軟座車(chē)廂A點(diǎn)-490C點(diǎn)-501E點(diǎn)-6011B點(diǎn)-530D點(diǎn)-552F點(diǎn)-629車(chē)體衰耗約為1dB，通過(guò)模擬測(cè)試發(fā)現(xiàn)CRH列車(chē)車(chē)體基本沒(méi)有損耗。車(chē)廂內(nèi)空間衰耗約為10dB（相比T和K型列車(chē)，損耗也較小）。3.2.5測(cè)試小結(jié)通過(guò)對(duì)上述4種類型的列車(chē)進(jìn)行穿透損耗測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)新型CRH列車(chē)的穿透損耗未高于龐巴迪列車(chē)，因此上海段的專網(wǎng)設(shè)計(jì)中，假如要求車(chē)廂內(nèi)提供用戶通信的電平值要達(dá)到-85dBm以上，則列車(chē)車(chē)廂外的覆蓋電平需達(dá)到-60dBm。表6：各車(chē)型穿透損耗總結(jié)車(chē)型普通車(chē)廂（dB）臥鋪車(chē)廂（dB）播音室中間過(guò)道（dB）綜合考慮的衰減值T型列車(chē)121612K型列車(chē)13141614龐巴迪列車(chē)2424CRH2列車(chē)1010專網(wǎng)設(shè)計(jì)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(shí)際情況重新測(cè)試。3.3重疊覆蓋距離估算3.3.1手機(jī)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(shí)間來(lái)完成接續(xù)工作。其中小區(qū)重選規(guī)則中，當(dāng)手機(jī)測(cè)量到鄰小區(qū)C2高于服務(wù)小區(qū)C2值且維持5秒鐘，手機(jī)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(wù)小區(qū)C2與CRH設(shè)置值的和且維持5秒鐘，手機(jī)發(fā)起小區(qū)重選和位置更新。而在小區(qū)切換過(guò)程中，通常測(cè)量報(bào)告在經(jīng)過(guò)設(shè)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(gè)切換的時(shí)間取決于SACCH的設(shè)置值，該值通常設(shè)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(shí)長(zhǎng)專業(yè)好文檔小區(qū)重選C2（鄰）C2（服務(wù)）且時(shí)間達(dá)到5秒5秒位置更新C2（鄰）C2（服務(wù)）CRH（服務(wù)）且時(shí)間達(dá)到5秒5秒小區(qū)切換rxlev(鄰）rxlev(服務(wù)）且時(shí)間達(dá)到給定的SACCH設(shè)定值小于5秒3.3.2列車(chē)時(shí)速與重疊覆蓋距離我們?cè)谘芯繉＞W(wǎng)小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域的同時(shí)，假定重疊區(qū)域覆蓋是均勻的。在左圖中，點(diǎn)A、C和點(diǎn)B、D分別是兩個(gè)小區(qū)的邊界，E點(diǎn)為兩小區(qū)RxLev等值點(diǎn)。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(zhǎng)的時(shí)間（5秒鐘）作為計(jì)算基礎(chǔ)，若列車(chē)由小區(qū)1行駛至小區(qū)2，則列車(chē)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(chē)行駛時(shí)間為10秒鐘，按照公式：在列車(chē)在市區(qū)時(shí)的進(jìn)站和出站時(shí)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(chē)均速行駛時(shí)，按照其運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)速率計(jì)算為550M，按最大速率計(jì)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(yùn)營(yíng)速率最大速率最小重疊距離500M550M700M建議設(shè)計(jì)的重疊距離600M