高铁专网的组网方式及原则探讨

一网规网优ｋ应伟光葛海平牛ｔ＊ｍ＃询ｍ计研究％≈§公目【摘要】强≈¨＾Ⅲｊ几＊＊Ⅷ＃＊≈建＃％∞浊谜建口．Ｈｗｌ档ｏＥ口☆∞“，％规“２＆女ＬＰ．７ｍｊｕｕ勺ｇ｝。ｉ￡＂ｇ』§￥Ⅱ《％｛目１概述２００７年４月１８日开始．中国铁路实施第６发大提速．提速后列车的最高速度Ｂ选到７２５０ｋｍ／ｈ，２００８年８月开ｎ％“女ａ、月型＆§ｒ☆［Ｉ勺灶ｄ能力ＬＡＣＲＢｓ‘。∞ｍ“＊Ⅲｊ１ⅢｔｈＴ＊＊∞‘ｊ％通的京津城际铁路的最高时速更是高选３５０ｋｍ，ｈ。可以预计．在不久的将来。高速铁路的无线网络覆盖将成为一个莲茹９篙薯。ｉ‰…。ｔｓ范ｍ＊隰舯在ｓｔ。椭ａ－提供…ｗ络一幂列问题；服务质量已成为运营商和设备商当前关注的一个重点，而高速铁路专月的规划建设可以较好地解抉铁路提谴带来的万方数据　ｊ网规网优Ｌ２高铁专网组网方式高铁专网的组网可以主要采用对已有宏站进行改造、新建宏站、新建直放站这三种方式。２．１已建宏站改遗方案通常情况下，铁路沿线已经建设好了相当一部分宏站，这些宏站可以有效地利用于铁路专网的建设中，建议利用与铁路垂直距离在３００米之内且从基站可以目视到铁轨的基站。专网覆盖方案可以选择如下两种：（１）已有宏站直接作专网将现网铁路沿线已有宏站直接纳入铁路专网中，这样的好处是节省工期及投资，减轻频率规划难度，同样也可以满足沿线的信号覆盖强度。但缺点是铁路专网与大网共享宏站，导致该宏站的小区参数设置将会相当复杂，尤其是在切换设置及ＢＡ表设置方面，可能会造成手机错误切换及重选而引起通信质量下降。（２）已有宏站分裂４４＂区作专网（推荐采用）采用原宏站站址，但是在原基站内部单独安装一套ＢＴＳ、一路传输及载频硬件。同时在平台上单独安装两副天线，作为专网小区。图１已有宏站分裂第４小区图１中，红色为原基站天线，方位角为０／１２０／２４０，通过ＰＣＭｌ接ＢＴＳｌ；蓝色为专网小区天线。方位角为６０／３００（按实际勘测调整），通过ＰＣＭ２接ＢＴＳ２。ＢＴＳｌ和ＢＴＳ２虽处在同一机房，ＢＴＳ２也命名为ＢＴＳｌ的分裂小区；但是在之后的方案中，ＢＴＳ２将独立挂载到一个ＢＳＣ中，组网上与ＢＴＳｌ无皿ｌ麓暑兰丌万　方数据高铁专网的组网方式及原则探讨关。另外。分裂小区工程建设中需要注意机房空余面积与平台承重，以确保专网ＢＴＳ的建设。２．２新增宏基站建设方案当铁路沿线没有现成宏站可用作分裂小区时，就需要沿线建造宏基站来解决专网小区接续问题。同样，沿线新增的宏站与铁路垂直距离务必控制在３００米之内，高度控制在２５米至３０米，以使专网小区的覆盖取得良好的效果。另外。考虑到安全问题。铁塔类型的宏站与铁路垂直距离需大于５０米。宏站建设时长如表１所示：表１宏站建设时长２．３直放站方案专网工程建设中，可能存在建筑物阻挡服务小区等情况。从而造成小区信号严重衰减。对此，为了降低工程建设成本．可以通过架设光纤直放站来改变服务小区的覆盖情况。在沪宁铁路某路段的专网建造过程中，某服务小区虽然离铁路垂直距离仅５０米，但由于受到前方建筑阻挡，信号衰减达到１０ｄＢ。这样即无法满足列车室内信号强度高于一８０ｄＢｍ的要求。为此我们提出利用光纤直放站改造专网小区的方法。表２实验结果该工程方案为增加该站的第４小区（该小区架设２副天线，一副方位角１２０度，另一副方位角３００度），同时通过光纤将该站的第四小区信号拉远到附近的体育馆，利用天线外挂的方式覆盖该站附近被阻挡的铁路路段。直放站方案中另一个设想是，可以利用光纤直放站的＜≤≤责任编辑：左永君ｊｉ７６８＠１６３．ｃｏｒｎ高ｔ４４－网的组网方式及原则探讨一网规网优Ｌ【４）将ＲｘＬｅｖ—Ａｃｃｅｓｓ—Ｍｎ由一１０２ｄＢｍ改为一９４ｄＢｍ，模拟专网的覆盖情况。通过实验，可以发现专网吸‘收邻近宏站的话务约在４％～５％。从沪宁铁路某沿线来看，预计专网总共将吸收３３．６４Ｅｒｌ，按铁路长度３３ｋｉｎ计算，每公里吸收大网话务量约１Ｅｒｌ；按专网小区数２５个计算。每小区吸收大网话务约１．３５Ｅｒｌ。４各厂商ＢＳＣ承载能力分析研究ＢＳＣ承载能力的目的，是为了掌握单ＢＳＣ实现组网的最大距离与遇到的瓶颈。各厂商ＢＳＣ承载能力如表３所图２某站地理位置示：接力方式来加强铁路沿线的信号覆盖。某地区的长距离桥面及岛屿覆盖优化研究指出，单小区４个光纤直放站覆盖距离可达到１５公里。考虑到光纤直放站接力受到频率规划、时延窗口等限制，只建议在人口稀少的地区（如山区、平原等）实施。表３各厂商ＢＳＣ承载能力３专网吸收周围大网话务预估高铁专网的组网模式是一连串独立基站进行封闭、带状组网。虽然通过覆盖控制与小区参数优化能尽量保持专网的独立性，但在实际操作中。专网仍然会吸收周围宏站的话务；而吸收宏站话务的多少将关系到专网的载频配置、组网时的ＢＳＣ配置及最终的服务效率。目前，沪宁铁路某路段专网采用的组网设备来自于匿门子和阿尔卡特。其中覆盖市区的西门子基站有４个，平均站间距为９４０米；覆盖市郊的阿尔卡特基站有２０个，平均站间距为１５００米。按照专网每基站配置４ＴＲ×及１路传输计算，依据各系统的硬件安全配置特性，我们给出了如表４所列的建议值。表４仅考虑了专网由宏站或第４小区分裂接力方式实现的最大覆盖距离，每基站的平均覆盖距离仅以某地区数据作为参考。其它地区需对传播模型进行校正以后才能得到当地ＨＯ，为了解专网吸收周围话务的能力，我们对市中心小区１和小区２分别作了相关测试。其中待测小区都有共站的Ｄ网，即使关闭这两个小区，当地的覆盖也不会出现盲区。实验方法：（１）删除该小区的所有ｉｎｃｏｍｉｎｇ的切换和重选关系，只保留ｏｕｔｇｏｉｎｇ的切换和重选关系；（２）将小区的ＢＣＣＨ修改为ＴＣＨ频段。并修改周围小区的频点以保证实验小区新ＢＣＣＨ频点的干扰最小化；（３）关闭小区的各类切换，只打开Ｃａｐｔｕｒｅ的模拟预测数据，进而得到不同地形的站间距（平均覆盖距离）。另外，如果在人口较少的区域选择光放接力方式，则总覆盖距离可以更大。对相邻小区的门限定为一６５ｄＢｍ（即邻区测得信号强度高于一６５ｄＢｍ时发起切换）；责任编辑：左永君ｊｉ７６８＠１６３．ｃｏｒｎ＞＞＞巯ｇ『再ｉ月１１■＝ｉ可秒勤通信万方数据　一网规网优Ｌ表４高铁专网的组网方式及原则探讨各厂商ＢＳＣ进行专网组网的覆盖距离专网组网ＢＳＣＧ２Ｍ×区边界。因此．在工程施工上，必须严格控制火车站室内布线系统的覆盖，避免位置更新频繁而消耗专网与大网的ＳＤＣＣＨ信道资源。（２）跨省市边界同样，在铁路跨省市边界处，也必定会出现位置区边可携带专每基站平均覆覆盖总距ｊ网基站数４２１：厂商阿尔卡特阿尔卡特西门子西门子爱立信爱立信受限载频容量载频容量ＡＢＩＳ容量ＡＢＩＳ容营盖距离（ｋｍＩ１．５１．５１．５１．５１．５１．５１．５１．５离【ｋｍ）６３１６５７８１０５２９５ＢＳＣ７２ＢＳＣｌ２０ＡＸ８１０ＢＹＢ５１０２Ｉ３Ｉ界。该处的位置更新解决方案只有通过增加边界基站ＴＲＸ的１４２．５载频容量载频容量载频容量载频容量数目，以此来增大ＳＤＣＣＨ信道设置而解决。建议边界基站２２５２２５１０２１３２３３７．５３３７．５１５３１９８ＴＲ×配置数为６。（３）省市内铁路专网内部边界省市内铁路专网划分位置区主要涉及一些幅员较大的城市。在单ＬＡＣ组网情况下，铁路专网的寻呼总和达到了ＢＳＣ诺基亚诺基亚表５∥按寻呼能力计算专网小区总数磁浮中每基站按寻呼计算所平均寻呼景得的基站数２００２００２００２００２００２００２００２００９００１２５０９００９００９００９００１３００１３００处理能力的安全门限，则必须进行ＬＡＣ分裂。目前专网小区的寻呼量可以参照≯厂商阿尔卡特阿尔卡特西门子西门子ＢＳＣ寻呼门限１８万２５万１８万１８万平均站阚距（ｋｍ）１．５１．５１．５１．５１．５１．５１．５１．５覆盖总距离（ｋｍ）１３５０１８７５１３５０１３５０１３５０１３５０１９５０１９５０上海磁浮方面的统计汇总。在铁路专网组网中，按各厂商ＢＳＣ处理寻呼负荷的能力，单一位置区的长度最大不能超过表５中的覆盖总距离。Ｉ４）ＢＳＣ内双ＬＡＣ设置在铁路专网组网中。还存在另一种可能。即省市内铁路沿线的某厂商的基站设备非常少。如上海市区内的西门子设备专网小区数仅４个，而上海新客站室内覆盖中爱立信的仅３个。若为这些Ｇ２ＭＸＢＳＣ７２ＢＳＣｌ２０ＡＸ８１０ＢＹＢ５１０２ｌ３Ｉ爱立信爱立信诺基亚１８万１８万２６万２６万诺基亚专网小区独立配置ＢＳＣ，贝ＷＪＢＳＣ空置率会相当高。设备成本５ＢＳＣ归属和ＬＡＣ设置原则铁路专网建设的目的除了加强铁路沿线手机信号外。另偏高。因此，对于这些小区的专网组网，建议将专网小区并入现网已有的ＢＳＣ设备中，且为这些专网小区统一设置ＬＡＣ一个重要的就是优化专网位置区设置，从而减少专网内的位置更新量，提高无线接通率。参数。组网过程中需要注意的是。一旦一个ＢＳＣ设备定义了多ＬＡＣ，则该ＢＳＣ所承受的寻呼总量是该ＢＳＣ内所有ＬＡＣ寻由于专网在设计时采用封闭方式。即专网与大网隔离，呼总量之和。即使专网组网采用不同厂商的ＢＳＣ，在混合组网的条件下，也可以将各专网ＢＳＣ挂载于同一ＭＳＣ下。从而可以为不同ＢＳＣ设置统一的ＬＡＣ参数。通常，铁路专网的位置区边界设置有以下４种情况：（１）火车站／１亭靠站与大网的边界铁路专网组网中。火车站与周围大网必然会出现位置实际工程中，由于铁路专网所有小区并不能同一时间内全部完成，因此，相关的组网分临时和最终组网。临时组网是指随着专网小区的陆续图３ＢＳＣ内有多个ＬＡＣ圆秒勃逼一信万方数据　２００９年２厅ｉＥ卞广≤＜≤责任编辑：左永君ｊｉ７６８＠１６３．ｏｏｍ一网规网优Ｌ建威，先将它们归属千各ＡＢＳＣ所辖日域的位鼍Ｅ中。最终组阐是指．在完成所有专同小Ⅸ建设后．专同Ｅ能够形成封闭连续覆盖．则通过工程割接将所有专网小Ⅸ归属于相Ｘ的ＭＳＣ自ＢＳＣ下．宜．雌较小的投＾带来最大的目报．最终的目的是使广大移动用户在快捷、舒适的环境下享受到移动运营商提供的高质量的服务，６切换关系设置原则高速铁路专网覆盖独立于外网，相寺【ｉ专网小区间建ｔ邻区关系，而不与外网发生重选与切换，专网与外嘲的衔接点＊ｉｍｔ京Ｍ参考丈献＆ｇＡ自★为火车站。沪宁铁路专网与大目的衔接如图４所示¨托删豢一…；帆∞０＃∞卿川ｉ雌掉■■■■■■＿应伟光：毕Ⅲｆ浙扛＾毕通信与信ｇ｝纯专ｍ，ｉ幸硕＋，高“Ｉ程＂，华信邮电告询设计研宄既有限心司穆动分腕设计三所ｍ长具有丰富的２ｃ／３Ｇ目蝽规“由目４可知．火车站候车室充当与太网之间的缓冲Ｅ角色，火车站站台充；与铁路专刚之间的缓；十Ｂ角色，Ｍ■可以和优化经验，最断研究成Ｓ有高连镀路覆盖专目规划和优化研ｚ等有效解女手机在太网与铁路专网±问的错误蜘换糖选问题７总结本文对高铁寺网的组网方式和专网小区的话务吸收豫估进行了探讨，并对一些典型ｒ商设备的承载能山、ＬＡＣ墓海平：毕业于南京邮ｔ学院通信与信也系统专业，３－擘硕士，高级Ｉ程”，华信邮ｔ＃询设计研完＆有限心目社动分盹“院ＢＳＣ规划原则作了分析，对高铁专网的建设提供了一点参考；随着铁路的进一步提速．各个地区《营商的现状夏资源差别较大，对于高铁专网的规划建设需要固地制两．～以长．长期＾ｋ事目纬规Ⅻ优化Ｉ作具有丰富的２６／３６目磐规划和优化经验．自Ｅ镕＃＆｝ｇｉｉ７６８＠１６３ｃｏｒｎ：：ｊ万方数据　高铁专网的组网方式及原则探讨

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应伟光， 葛海平

华信邮电咨询设计研究院有限公司移动通信

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引用本文格式：应伟光.葛海平 高铁专网的组网方式及原则探讨[期刊论文]-移动通信 2009(3)