【正文】 00次，而交織覆蓋則大約為312次，可見，后者比前者切換次數(shù)增加了56%。則每33s會發(fā)生一次切換(不考慮切換失敗的情況)，%。 對越區(qū)切換的影響交織冗余方案時主要以相鄰基站覆蓋冗余為主，需要對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃做較為充足的網(wǎng)絡(luò)覆蓋余量，在網(wǎng)絡(luò)運行時需要調(diào)整避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)切換頻繁，重選過多等問題。 抗干擾能力對于同站址雙層覆蓋，通過鏈路計算，設(shè)計兩個基站的間距為5km，則第一個基站在其中心區(qū)域的信號電平為89dBm，(+)處信號電平為92dBm，該點為移動臺切換到第二個基站結(jié)束位置，是移動臺正常工作在第一個基站的最低電平位置，列車行駛經(jīng)過該位置時，信號已經(jīng)切換到第二個基站，第二個基站信號在此位置強度為86dBm。對于nm頻率復(fù)用方式：n表示復(fù)用簇中有n個基站，m表示每個基站有m個小區(qū)。 頻率復(fù)用度頻率利用效率可以用頻率復(fù)用度來表征，它反映了頻率復(fù)用的緊密程度。 系統(tǒng)容災(zāi)能力一旦某一站點發(fā)生重大災(zāi)難性事故(如塌方、泥石流、爆炸等)，采用同站址雙層覆蓋方式可能導(dǎo)致該點的兩套無線設(shè)備都不能正常工作，從而使網(wǎng)絡(luò)覆蓋發(fā)生中斷，業(yè)務(wù)在此區(qū)段無法實現(xiàn)；而如果采用交織單網(wǎng)和交織雙網(wǎng)覆蓋方式，單點故障不會導(dǎo)致無線覆蓋中斷，業(yè)務(wù)可以正常使用。Asys=[1(1ABTS1*ABTS3)*( 1ABTS2)]*ABSC (311)假設(shè)所有BTS的可用度都是相同的，則上式可簡化為：Asys=(ABTS+A2BTS A3BTS)* ABSC (312)圖31 單層交織覆蓋可靠性模型3．雙層交織可靠性模型雙層交織可靠性模型如圖32所示。上述三種無線冗余覆蓋方案，都在某種程度上提高了系統(tǒng)的可靠性，但它們在可靠性程度、頻率規(guī)劃與擴容能力、抗干擾能力、小區(qū)切換和工程造價等方面還存在不同，一卜面就針對這幾個方面對這三種冗余方式進行比較。2．同站址雙層網(wǎng)絡(luò)同站址無線雙層網(wǎng)絡(luò)的頻率分配可在表3頻率分組的基礎(chǔ)上，對頻率分組進行重新組合，見表32所示.表32同站址雙層覆蓋頻率分組同站址兩個基站的頻率配置(網(wǎng)絡(luò)A，網(wǎng)絡(luò)B)可按秩序(l，3)、(5，7)、(2，4)、(6，8)進行，其等效的最大小區(qū)配置仍為四載頻。 不同方案的頻率分配1．單層交織覆蓋單層交織冗余覆蓋網(wǎng)絡(luò)所需的小區(qū)數(shù)在原有的單層網(wǎng)絡(luò)上增加了一倍，使原先使用2x2頻率復(fù)用模式的變?yōu)?x2的復(fù)用模式，因此對GSM一R的19個頻點可做如表1所示的分組，共分8組，由于實際應(yīng)用中可能有一些特殊站型和特殊環(huán)境的應(yīng)用，預(yù)留三個頻點10010和1017號頻點作為整個網(wǎng)絡(luò)調(diào)整使用。假設(shè)C是信號有用功率，I是干擾信號的功率，在一個系統(tǒng)中，同頻干擾可能有多個，先假設(shè)共有K個干擾源，每個干擾用IK表示，K的取值從l~K，那么同頻信號的載干比就可以表示為： (33)按照無線信號傳播理論，信號在空間按照接收位置到發(fā)射位置的冪指數(shù)下降，假設(shè)天線的輻射功率為PT，在距離發(fā)射天線位置d處接收到平均信號功率Pd可以由下面公式表示Pd=PTA/dn (34)A為一個常數(shù)；n為傳播指數(shù)，取值范圍在2~4之間，隨著環(huán)境不同取值不同。控制復(fù)用頻點的相互干擾是頻率規(guī)劃中的關(guān)鍵。 同頻復(fù)用距離蜂窩系統(tǒng)容量受無線帶寬的限制，頻率必須進行復(fù)用刁‘能滿足一定區(qū)域內(nèi)的容量需求。交界處的選擇盡量避開熱點地區(qū)或組網(wǎng)復(fù)雜區(qū)。3．頻率規(guī)劃基本原則良好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一個良好頻率計劃的基礎(chǔ)。頻道序號從999~1019，扣除底端999和高端1019做為隔離保護，實際可用頻道19個，頻道序號為1000~1018。 規(guī)劃原則1. 工作頻段GSMR采用900MHz工作頻段，885MHz~889MHz(上行)、930MHz~ 934MHz(下行)，共4MHz頻率帶寬，雙工收發(fā)頻率間隔45MHz，相鄰頻道間隔為200kHz。不同冗余方式有著不同的頻率規(guī)劃方案，因此導(dǎo)致了不同的頻率利用效率、抗干擾能力、系統(tǒng)容量和擴容能力。GSMR無線子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，因此，針對以上情況，日前有以下三種兀余覆蓋方式：單層交織冗余覆蓋，雙層基站共址和雙層基站交織覆蓋。3)對于基礎(chǔ)設(shè)施，比如機房、鐵塔，一旦倒塌、或遭受人為或者自然災(zāi)害而濘致站點的不可用，將直接導(dǎo)致GSMR系統(tǒng)的服務(wù)中斷。2)對于無源器件，比如漏纜，架設(shè)雙條投資很高，考慮到客運專線}E常運營時不允許人員進入，因此只要管理維護得當(dāng)，平時很少遭受人為破壞。對于無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，從防止設(shè)備單點故障的角度出發(fā)，需要考慮以下情況：l)對于有源通信設(shè)備，如果設(shè)備癱瘓，會使GSMR系統(tǒng)部分或全部服務(wù)中斷，應(yīng)考慮故障后的備用手段，而且能夠在極短時間內(nèi)恢復(fù)業(yè)務(wù)。無線場強覆蓋以最小可用接收電平表示，并應(yīng)符合下表的規(guī)定：表22 最小可用接收電平為了保證無線場強覆蓋設(shè)計不會越過相鄰基站或直放站，無線覆蓋還應(yīng)滿足以下規(guī)定：1)同頻道干擾保護比：不小于12dB；2)鄰頻道干擾保護比：不小于6dB。為了保證高速列車安全運行，實現(xiàn)列車自動控制，要求列車與地面之間進行雙向、大量信息傳輸，這些信息包括：列車狀態(tài)、列車速度、列車位置、列控信息、線路數(shù)據(jù)信息、橋隧信息和環(huán)境信息等。 高速列控對GSMR系統(tǒng)的要求為了確保高速環(huán)境下的列控的需求，國內(nèi)外的相關(guān)機構(gòu)都制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，GSMR只有達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)，才能確保列控通信的可靠性?？梢娨苿优_測量的時延值發(fā)送的頻率為每480ms一次，而基站每兩秒向移動臺發(fā)一次指令，也就是說GSMR系統(tǒng)1人的最快的調(diào)整為每2s調(diào)整一個碼元，可以推導(dǎo)出其可支持的最大速率為：*106*3*108*3600/(2*2)=999km/h。 對GSMR網(wǎng)絡(luò)同步性能的影響高速運動情況下保持基站和移動臺之間的同步問題，主要體現(xiàn)在GSM時間提前量(TA)這個參數(shù)的解碼能力上。表21是來自Morane項目在法國鐵路線上在不同列車速度下測試得到的誤碼率結(jié)果。假設(shè)列車運行速度為350km/h，那么一個小區(qū)從進入鄰區(qū)列表、解調(diào)BSIC、測量、觸發(fā)切換，到切換完成，至少需要5+4+3=12s(對于BSC內(nèi)切換)，火車對應(yīng)移動的距離是1166m，在這段距離內(nèi)，服務(wù)小區(qū)必須保證信號不發(fā)生快速衰落導(dǎo)致通信中斷，則電平值需不低于95dBm，才能保證呼叫的正常進行。從切換請求發(fā)起到切換完成釋放源小區(qū)資源，跨MSC切換一般需要5s，BSC內(nèi)小區(qū)間切換時間為3s。專用模式下，MS每隔480ms向BTS上報一次6個最佳鄰小區(qū)，至少每隔105解調(diào)1次小區(qū)列表中的BSIC(基站識別碼)，如果是新出現(xiàn)在小區(qū)列表中的小區(qū)，則需在55內(nèi)解調(diào)BSIC。 BSPAMFRMS表示小區(qū)中的尋呼信道被分配成的尋呼子信道數(shù)，包含于信息單元“控制信道描述”中，在每個小區(qū)廣播的系統(tǒng)消息中傳送，取值范圍為2~9，該值的大小取決于尋呼負(fù)載，本處取4(GSMR網(wǎng)絡(luò)中話務(wù)量較少)。其中，N是BA表中載頻的數(shù)量。 對小區(qū)重選和越區(qū)切換的影響移動通信系統(tǒng)需要一定的時間對無線信道資源進行測量、平均、判決、執(zhí)行等，隨著用戶移動速度的加快，一項流程從發(fā)起到完成(如切換、呼叫等)，無線環(huán)境往往已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，這將給網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的正常進行帶來一些新的問題。對于大型車站及普通車站，其頻率規(guī)劃及天線架設(shè)等也與軌道環(huán)境有很大的不同，也要合理設(shè)置，避免列車在車站環(huán)境產(chǎn)生信道擁塞或者頻繁切換。如果重疊區(qū)太小，可能會出現(xiàn)弱場，導(dǎo)致切換中接收不到信息而通信中斷；如果重疊區(qū)太大，同頻干擾增大，切換時間會很長，不易控制，因此要想解決好鐵路沿線的切換問題，需要合理設(shè)計重疊區(qū)域的大小。為了減少在小區(qū)邊界的切換次數(shù)，可以使用兩根180度覆蓋天線對一個小區(qū)進行覆蓋，相比全向天線來說，這樣將使得切換次數(shù)減少一半左右，并且能夠擴大覆蓋范圍?？偟膩碚f，高鐵無線規(guī)劃最終要達(dá)到比公用GSM更好的覆蓋和信號接收概率。在高速鐵路的環(huán)境下，由于列車的高速行駛和環(huán)境變化，使得高速下的無線通信面臨著更大的挑戰(zhàn)。正在建設(shè)的武廣、鄭西和京滬等長達(dá)7000km的高速線路都已決定采用GSMR系統(tǒng)，GS