【正文】 研究中主要依靠在廣深鐵路的優(yōu)化項(xiàng)目中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，因此相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)在地理環(huán)境、無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備等各方面都帶有一定的局限性，例如參數(shù)優(yōu)化就只適用于愛立信設(shè)備。因此在鐵路線上應(yīng)避免使用分層結(jié)構(gòu)。 切換算法的濾波參數(shù) 手機(jī)上報(bào)的測(cè)量報(bào)告要在 BSS 中經(jīng)過平滑濾波后在送切換決策，這樣做的目的是為了防止個(gè)別測(cè)量導(dǎo)致切換頻繁發(fā)生。因此應(yīng)盡量簡(jiǎn)化切換相鄰關(guān)系。 小區(qū)參數(shù) CRH（ Cell Reselection Hysteria 的優(yōu)化 為了保證在高速列車上的小區(qū)重選 性能，應(yīng)當(dāng)對(duì) 參數(shù) CRH 進(jìn)行重新評(píng)估。 BS_PA_MFRMS 的優(yōu)化 手機(jī)在空閑狀態(tài)使用不連續(xù)接收（ DRX）來降低手機(jī)耗電 (見下圖 )，但如果DRX 周期過長(zhǎng)，則手機(jī)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間就越短 (如下圖 )，測(cè)量 的 準(zhǔn)確性 和及時(shí)時(shí)就會(huì)下降， 因此在鐵路線上應(yīng)盡量縮短 DRX 周期。 要根據(jù)車速計(jì)算各路段重疊覆蓋區(qū)，檢查是否滿足 700 米的重疊要求。 多載波放大器（ MCPA）的單載波最大輸出功率為 150W（ ），載波數(shù)增加一倍輸出功率下降 3dB，當(dāng)載波數(shù)不大于 8 個(gè)時(shí)，輸出功率基本可以保證不弱于正常宏蜂窩輸出功率。 功分扇區(qū) 鐵路沿線的現(xiàn)網(wǎng)小區(qū) 中 有一部分 已經(jīng)專門用于覆蓋鐵路，無須承擔(dān) 本地網(wǎng)客戶 覆蓋任務(wù)的小區(qū) ， 將這些小區(qū)功分扇區(qū)，在無線覆蓋效果上與新分裂一個(gè)第四小區(qū)是完全一致，而且小區(qū) 功分扇區(qū) 不需要額外增加 基 站主設(shè)備 ，可以有效節(jié)省設(shè)備資源。 有利于實(shí)現(xiàn)鐵路的專門覆蓋，形成簡(jiǎn)潔的小區(qū)重選和切換關(guān)系。采用第四小區(qū)覆蓋鐵路的方案如圖 3所示： 對(duì)于高速鐵路第四小區(qū)， 硬件上要求每小區(qū)要功分覆蓋兩個(gè)方向，這樣可以減少高速列車的小區(qū)切換和重選數(shù)目。此時(shí)可以選擇垂直波瓣更窄的高增益天線，如 KRE739624，增益可達(dá)到 18dBi。 GSM1800 網(wǎng)的信號(hào)調(diào)整 GSM1800 信號(hào)由于頻率高，其路徑衰耗要大于 GSM900，按照 COS231 模型，GSM1800 衰耗比 900 大 5dB 以上，實(shí)測(cè)效果與地形相關(guān)，廣深鐵路這一差距接近 10dB。 ? 專網(wǎng) 覆蓋 的問題 專網(wǎng)結(jié)構(gòu)只在車站設(shè)有與大網(wǎng)的出入口，如果在車站不能進(jìn)入專網(wǎng)小區(qū)，則在列車運(yùn)行期間手機(jī)將很難進(jìn)入專網(wǎng)，造成長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)差的問題； 專網(wǎng)對(duì)覆蓋質(zhì)量要求更高，如果手機(jī)在專網(wǎng)中一旦脫網(wǎng)（如掉話等），重新進(jìn)入專網(wǎng)將有一定困難，造成長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)差； 如果鐵路外圍用戶選擇了專網(wǎng)信號(hào)，那么用戶離開鐵路覆蓋范圍時(shí)，13 由于專網(wǎng)沒有大網(wǎng)相鄰關(guān)系，用戶會(huì)出現(xiàn)脫網(wǎng)和掉話現(xiàn)象。 重選與切換算法優(yōu)化 小區(qū)重選與切換算法的各項(xiàng)參數(shù)要保證重選與切換的順暢和快速完成，以配合高速列車的信號(hào)快速衰減的特點(diǎn)，盡量使手機(jī)能及時(shí)地占用到最強(qiáng)的覆蓋信號(hào)。 ? 高速運(yùn)行造成小區(qū)切換邊緣信號(hào)強(qiáng)度提高，根據(jù)典型傳播模型計(jì)算，切換邊緣信號(hào)強(qiáng)度要求達(dá)到 62dBm（車體外）。根據(jù)路徑損耗計(jì)算公式，信號(hào)在這 350米內(nèi)衰耗 ，即 CellA 在 A 點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度 RxLev為 ≈ 98dBm，此時(shí) C1A＝ (98Accmin)max(CCHPWRP,0)0，用戶到 A 點(diǎn)時(shí)可以重選到 CELLB。 Idle 模式手機(jī)接收信號(hào)的門限值為 C10。 一次切換的最短時(shí)間包括： 濾波器處理時(shí)間，我們建議高速鐵路服務(wù)小區(qū)的測(cè)量報(bào)告濾波器長(zhǎng)度設(shè)置為2，即 1 秒； 解碼 BSIC 的時(shí)間，平均 12 秒； 切換執(zhí)行時(shí)間， 100ms 級(jí)別，可以忽略不計(jì)。 CRH3 為 300 公里級(jí)別（營(yíng)運(yùn)速度 330KM/h，最高速度 380KM/h）。 為保證乘客的通信暢通和通信質(zhì)量，特制定高速鐵路 現(xiàn)網(wǎng) 優(yōu)化技術(shù)方案。屆時(shí)， 列車時(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。 覆蓋信號(hào)強(qiáng)度需求 手機(jī)在單小區(qū)內(nèi)的最低信號(hào)強(qiáng)度需求 根據(jù)理論計(jì)算，為了手機(jī)能發(fā)起和建立呼叫，需要的最低信號(hào)強(qiáng)度為： SSreq=MSsens+RFmarg+IFmarg+BL 其中： MSsens ：手 機(jī)接收機(jī)靈敏度、為 104dBm RFmarg ：瑞利衰落（快衰落）余量，與“正常”移動(dòng)的手機(jī)相比，快速衰落對(duì)高速移動(dòng)的手機(jī)的影響很小，假設(shè)為 0dB IFmarg ：干擾余量 2dB BL ：人體損耗 5dB 因此， SSreq =97dBm 考慮切換的最低信號(hào)強(qiáng)度 隨著列車的運(yùn)行、手機(jī)逐漸遠(yuǎn)離基站，服務(wù)小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度也在衰落。 相鄰小區(qū)的重疊區(qū)域 手機(jī)在服務(wù)小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度衰落到一定程度，會(huì)觸發(fā)小區(qū)重選（ idle 模式）或者切換（ Active 模式）過程，我們必須保證在手機(jī)順利進(jìn)入新小區(qū)之前，當(dāng)前小區(qū)的信號(hào)不會(huì)進(jìn)一步衰落到門限值以下，否則空閑的手機(jī)可能進(jìn)入 No Service Mode（即脫網(wǎng)）、或者 Active 模式的手機(jī)切換失敗 而掉話。在 O 點(diǎn) C2B=C2A。不考慮各種懲罰和遲 滯，只要鄰小區(qū) 信號(hào)強(qiáng)于 服務(wù)小區(qū) ， BSC 即可能發(fā)出切換命令，不需要額外等待 5 秒鐘，大約 3 秒內(nèi)完成切換（包括濾波、排序、切換執(zhí)行）。 11 四、 高速鐵路的優(yōu)化策略 覆蓋優(yōu)化 針對(duì)高速鐵路特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)必須實(shí)現(xiàn)深度覆蓋才能保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。 專網(wǎng)結(jié)構(gòu) 完全不吸收大網(wǎng)業(yè)務(wù)， 只吸收列車上的業(yè)務(wù)；而現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化方案在一定程度上還需要吸收周邊的話務(wù)。 保護(hù)帶小區(qū) 專網(wǎng)小區(qū) 14 五、 現(xiàn)網(wǎng)覆蓋優(yōu)化技術(shù) 現(xiàn)網(wǎng)覆蓋小區(qū)序列的整理 由于現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)并不專為鐵路覆蓋使用，因此在開展鐵路的現(xiàn)網(wǎng)覆蓋的具體優(yōu)化之前的首要任務(wù)是清理現(xiàn)網(wǎng)覆蓋小區(qū)序列。 現(xiàn)網(wǎng)大部分的天線多為水平波瓣角為 65o 天線， 增益在 左右，為適應(yīng)鐵路的覆蓋可以調(diào)整 選擇不同的天線。 典型案例 問題描述：廣深鐵路黃村至吉山工業(yè)區(qū)段，黃村段信號(hào)覆蓋混亂，無主導(dǎo)小區(qū)；吉山工業(yè)區(qū)基站信號(hào)和鄰小區(qū)重疊覆蓋較少，如下小區(qū)覆蓋仿真圖。鐵路覆蓋區(qū)域如穿過城區(qū)，話務(wù)量大，對(duì)鐵路的話務(wù)存在隱患。 天線類型選?。ㄒ瞬捎酶咴鲆妫?21dBi）窄波瓣天線）。 功分前 信號(hào)強(qiáng)度 ： 20 功分 及安裝 MCPA 后 信號(hào)強(qiáng)度 ： 功率放大器的應(yīng)用 由于小區(qū)功分后的每方向的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)下降 3dB 以上，部分路段的信號(hào)覆蓋會(huì)無法滿足需要，為了彌 補(bǔ)功分所損失的功率需要在小區(qū)天線輸出口上安裝基站功率放大器。 沿線新增的宏站應(yīng)盡量靠近鐵路，垂直距離務(wù)應(yīng) 控制在 300 米之內(nèi)。為適應(yīng)高速鐵路的信號(hào)快速變化的特點(diǎn)，應(yīng)加快小區(qū)重選的流程，使手機(jī)能盡量駐留在最強(qiáng)的信號(hào)上。 PT 與 TO 的設(shè)置 PT 與 TO 參數(shù)配合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鄰區(qū) C2 值計(jì)算的臨時(shí)懲罰，在普通環(huán)境下可以減少小區(qū)重選，但對(duì)于高速列車的環(huán)境，延遲小區(qū)重選只能造成起呼無法占用主覆蓋信號(hào)，加大起呼失敗的機(jī)會(huì)，因此建議 PT 與 TO 設(shè)置為 0。 切換 相關(guān) 參數(shù)優(yōu)化 切換對(duì)于通信的保持性非常重要，高速列車也容易產(chǎn)生切換混亂或切換不及時(shí)問題。 切換的最小時(shí)間間隔參數(shù)優(yōu)化 愛立信切換算法中限定了切換與信道分配或前一次切換的最小時(shí)間間隔TINIT，在 TINIT 個(gè) 480ms 內(nèi)，禁止發(fā)生第二次切換，為避免影響切換， TINIT應(yīng)調(diào)小，但 該參數(shù)為全局參數(shù)， 調(diào)得過小容易造成 全 BSC 的切換數(shù)量上升，切換過頻繁，因此建議 TINIT 調(diào)為 7，即 秒內(nèi)禁止二次切換。因此建議切換邊界偏移量都應(yīng)歸零（愛立信參數(shù)KOFFSET、 OFFSET） 。在普通環(huán)境下，設(shè)置較大的 TIMER 有利于無線鏈路保持和通信恢復(fù)，但在高速 列車環(huán)境下，小區(qū)信號(hào)衰落后一般很難恢復(fù)，而設(shè)置過大的TIMER 會(huì)造成用戶無法重新起呼或者被叫失敗（系統(tǒng)還將手機(jī)認(rèn)為是處于連接狀態(tài)），因此對(duì)高速鐵路線上的小區(qū)相關(guān) TIMER 應(yīng)調(diào)小。 八、 引用 [1] 高速鐵路專網(wǎng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化（中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)上海有限公司） [2] 愛立信 ALEX 文檔 [3] 3GPP Technical Specification 。 上下行不連續(xù)發(fā)射功能 如果啟用了不連續(xù)發(fā)射功能，在語音靜默期，手機(jī)或基站會(huì)停止發(fā)射，此時(shí)手機(jī) /基站對(duì)下行 /上行信號(hào)的測(cè)量只在少量的幀中進(jìn)行，測(cè)量時(shí)間大大減少，測(cè)量精度也下降，有可能因此影響切換，因此建議關(guān)閉上下行的不連續(xù)發(fā)射功能 。 切換邊界偏移量的調(diào)整 在現(xiàn)網(wǎng)中為了話務(wù)均衡，有時(shí)會(huì)調(diào)整切換邊界偏移量來控制相鄰小 區(qū)的話務(wù)分擔(dān)。在弱信號(hào)或者通話質(zhì)量下降時(shí)，及時(shí)切換到新小區(qū)，減少切換失敗 、切換掉話的概率，提高通話質(zhì)量，調(diào)整前后 RXQual=