高速鐵路動車組的CDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化

高速鐵路動車組的CDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化摘要：隨著武廣、福廈等時速在350公里以上的客運專線相繼落成，人們出行方式的選擇、工作環(huán)境的變化也將隨之改變。乘客不僅希望能體驗到高速鐵路帶來的便利生活，也期待享受到無處不在的通信效勞。中國鐵路已步入高速時代，預計2021年，200km/h速率以上的中國高速鐵路將超過1.8萬公里。如何在高速移動的環(huán)境下為用戶提供良好的移動通信網(wǎng)絡效勞，是自有高速鐵路以來移動通信運營商一直在進行研究解決的問題。通信技術的開展日新月異，移動業(yè)務的蓬勃開展已經(jīng)滲入了人們生活的方方面面，給人們生活帶來了極大便利。移動通信的開展迅速，隨著移運網(wǎng)絡的開展，

CDMA網(wǎng)絡建設規(guī)模逐漸擴大，CDMA是移動通信領域中開展最快的數(shù)字無線技術之一，它提供的各類業(yè)務在信號質量、平安性、功耗和可靠性等方面都表現(xiàn)出很強的技術優(yōu)勢。本文介紹了CDMA網(wǎng)絡無線傳播、原理、信道等。對網(wǎng)絡關鍵指標：呼叫建立成功率、掉話率等問題進行了詳細分析，提出解決方法，給出優(yōu)化過程中的案例。分析目前CDMA網(wǎng)絡現(xiàn)狀。網(wǎng)絡由于原來話務量少基站建設的少，選止高山站較多，用戶不斷上漲，網(wǎng)絡規(guī)模不斷擴大，隨之而來的網(wǎng)絡規(guī)劃、選址不合理引起網(wǎng)絡質量的問題就表達出來了，本文結合案例，說明了一個網(wǎng)絡只有將規(guī)劃與優(yōu)化結合起來才會更好。并給出CDMA網(wǎng)絡優(yōu)化的詳細流程，并結合高速動車組的網(wǎng)絡優(yōu)化實施案例，進行優(yōu)化的整體流程實施。通過流程的實施說明擁有個完整的優(yōu)化流程，并嚴格實施，這樣網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化才能夠真正的結合起來，優(yōu)化出一個更好的網(wǎng)絡。關鍵詞：高速鐵路動車組CDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化1引言2021年春節(jié)，武廣高速鐵路正式投入春運，高達350公里的時速，將武漢與廣州之間的鐵路旅行時間從11小時拉近到3小時。從年初一開始，每天都有武漢和廣州兩地的旅客相互拜年，早上人還在武漢，黃昏那么趕回廣州。1000多公里的路程，來回也不過六個小時。春運，讓更多的中國人感受到了高鐵的魅力。武廣高鐵僅僅只是一個開始，隨著鄭西、福廈等高鐵客運專線投入運營，以及在未來兩三年從北京到上海，從上海到武漢、成都、昆明的高速鐵路的建成通車，到2021年，以四縱四橫為主骨架的高速鐵路網(wǎng)將引領我國全面進入高鐵時代。這個世界最大的高速鐵路網(wǎng)，將把經(jīng)濟最興旺的長三角、珠三角、環(huán)渤海地區(qū)，及其他城市密集地區(qū)緊緊相連。與此同時，全球也掀起了高速鐵路建設熱潮，俄羅斯、法國、西班牙等國紛紛投入巨資。歐洲鐵路工業(yè)聯(lián)盟稱，2021年世界各國在高速列車方面的投入將升至1500億歐元。美國總統(tǒng)奧巴馬在今年的?國情咨文?里也一度放話：“我們沒有理由讓歐洲和中國擁有最快的鐵路。〞在市場競爭日益劇烈的今天，優(yōu)質的網(wǎng)絡是保證市場占有率的前提，是企業(yè)核心競爭力的表達。及時準確的優(yōu)化工作不但可以有效提高網(wǎng)絡效益，而且能夠提升企業(yè)的公眾形象力，為進一步的市場擴展打下堅實的根底。CDMA是碼分多址的英文縮寫(CodeDivisionMultipleAccess)，它是在數(shù)字技術的分支--擴頻通信技術上開展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術。CDMA技術的原理是基于擴頻技術，即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，再經(jīng)載波調制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收的帶寬信號作相關處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴，以實現(xiàn)信息通信。CDMA系統(tǒng)是一個自干擾系統(tǒng)，某個用戶相對于其他用戶來說就是干擾，每個小區(qū)也會對其它小區(qū)構成干擾，尤其是同載頻的鄰區(qū)。同時，小區(qū)具有呼吸功能，網(wǎng)絡負載越高，干擾越大，覆蓋范圍越小;反之網(wǎng)絡負載越小，干擾越小，覆蓋范圍越廣，網(wǎng)絡的覆蓋范圍與容量都是隨時變化的，每個扇區(qū)的容量是一種軟容量。因此基于CDMA技術的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)相比基于GSM技術的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)要復雜的多，不是增加幾個基站就可以提高系統(tǒng)性能。因此，功率控制在CDMA網(wǎng)絡中顯得尤為重要，也是CDMA的核心，通過功控，有效地解決“遠近效應〞。因此從另外一個概念來講，CDMA系統(tǒng)本身就是一個功率控制的系統(tǒng)，鏈路性能和系統(tǒng)容量取決于干擾功率的控制程度。因此，干擾分析、功率配置和切換規(guī)劃等工作顯得非常必要。但是由于各種因素相互制約，往往牽一發(fā)而動全身。比方軟切換，它雖然能夠降低用戶切換過程中的掉話率，但是當某個用戶在進行軟切換時，同時可以與激活集中的多個基站建立業(yè)務信道，這樣也就占用了多個基站的資源，即浪費了網(wǎng)絡容量。因此在網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化過程中，眾多特性需要綜合考慮。所謂無線網(wǎng)絡，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，也包括為近距離無線連接進行優(yōu)化的紅外線技術及射頻技術，與有線網(wǎng)絡的用途十分類似，最大的不同在于傳輸媒介的不同，利用w/19599.htm"無線電技術取代網(wǎng)線，可以和有線網(wǎng)絡互為備份。網(wǎng)絡優(yōu)化是移動通信網(wǎng)絡建設中的一個非常重要的過程，其目的就是要改善網(wǎng)絡的通信質量。采用快速有效的網(wǎng)絡優(yōu)化方法，改善網(wǎng)絡的性能和效勞質量成為移動通信網(wǎng)絡運營商所關注的重要問題之一。網(wǎng)絡優(yōu)化即通過對頻率設計、基站參數(shù)、網(wǎng)絡結構等一系列調整措施，建設一個話音清晰、覆蓋良好、接通率高的優(yōu)質通信系統(tǒng)。網(wǎng)絡優(yōu)化是一個復雜的工程，目的是對投入運行的網(wǎng)絡進行參數(shù)采集、數(shù)據(jù)分析，找出影響網(wǎng)絡質量的原因，通過技術手段或參數(shù)調整使網(wǎng)絡到達最正確運行狀態(tài)的方法，使網(wǎng)絡資源獲得最正確效益，同時了解網(wǎng)絡的增長趨勢，為擴容提供依據(jù)。網(wǎng)絡選址、選型等那么是一個良好的網(wǎng)絡的保證，如果沒有良好的規(guī)劃，優(yōu)化即使做得再好也不能將一張大型的網(wǎng)絡優(yōu)化好，只有在規(guī)劃時將網(wǎng)絡中的各種方面的東西全部考慮到，其中包括選址的周邊地形、地貌、無線環(huán)境、基站高度，設備天饋選型等等，一張大型的網(wǎng)絡只有規(guī)劃時考慮得全面，才能夠將網(wǎng)絡骨胳打建得好，這樣才能夠保證網(wǎng)絡的優(yōu)化，用優(yōu)化的思想來指導網(wǎng)絡規(guī)劃，將規(guī)劃與優(yōu)化結合起來才能夠真正做好一張完美的網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡優(yōu)化分為兩個階段，一是工程優(yōu)化，即建網(wǎng)時的優(yōu)化，主要是網(wǎng)絡建設初期以及擴容后的初期的優(yōu)化，它注重全網(wǎng)的整體性能;二是運維優(yōu)化，是在網(wǎng)絡運行的過程中的優(yōu)化，即日常優(yōu)化，通過整合OMC、現(xiàn)場測試、投訴等各方面的信息，綜合分析定位影響網(wǎng)絡質量的各種問題和原因，著重于局部地區(qū)的故障排除和單站性能的提高。通信是衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟文化開展水平的重要標志，對推動著社會進步和人類文明的開展有著重大的影響。隨著全球移動用戶數(shù)量的迅猛增長，移動通信網(wǎng)絡的建設顯得尤為重要。移動通信網(wǎng)絡的開展飛速，先進的CDMA技術也將成為第三代移動通信的主流，隨著用戶的不斷增加，網(wǎng)絡建設力度的不斷加大，網(wǎng)絡優(yōu)化將伴隨工程優(yōu)化的全過程。網(wǎng)絡優(yōu)化是移動通信網(wǎng)絡建設中的一個非常重要的過程，其目的就是要改善網(wǎng)絡的通信質量。采用快速有效的網(wǎng)絡優(yōu)化方法，改善網(wǎng)絡的性能和效勞質量成為移動通信網(wǎng)絡運營商所關注的重要問題之一。網(wǎng)絡優(yōu)化即通過對頻率設計、基站參數(shù)、網(wǎng)絡結構等一系列調整措施，建設一個話音清晰、覆蓋良好、接通率高的優(yōu)質通信系統(tǒng)。網(wǎng)絡優(yōu)化是一個復雜的工程，目的是對投入運行的網(wǎng)絡進行參數(shù)采集、數(shù)據(jù)分析，找出影響網(wǎng)絡質量的原因，通過技術手段或參數(shù)調整使網(wǎng)絡到達最正確運行狀態(tài)的方法，使網(wǎng)絡資源獲得最正確效益，同時了解網(wǎng)絡的增長趨勢，為擴容提供依據(jù)。網(wǎng)絡選址、選型等那么是一個良好的網(wǎng)絡的保證，如果沒有良好的規(guī)劃，優(yōu)化即使做得再好也不能將一張大型的網(wǎng)絡優(yōu)化好，只有在規(guī)劃時將網(wǎng)絡中的各種方面的東西全部考慮到，其中包括選址的周邊地形、地貌、無線環(huán)境、基站高度，設備天饋選型等等，一張大型的網(wǎng)絡只有規(guī)劃時考慮得全面，才能夠將網(wǎng)絡骨胳打建得好，這樣才能夠保證網(wǎng)絡的優(yōu)化，用優(yōu)化的思想來指導網(wǎng)絡規(guī)劃，將規(guī)劃與優(yōu)化結合起來才能夠真正做好一張完美的網(wǎng)絡。網(wǎng)絡優(yōu)化是指對正式投入運行的網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析，找出影響網(wǎng)絡運行質量的原因，并且通過對系統(tǒng)參數(shù)的調整和對系統(tǒng)設備配置的調整等技術手段，使網(wǎng)絡到達最正確運行狀態(tài)，使現(xiàn)有網(wǎng)絡資源獲得最正確效益，同時也對網(wǎng)絡今后的維護及規(guī)劃建設提出合理建議。網(wǎng)絡優(yōu)化是運行維護工作的一個重要組成局部，是以日常維護位根底的更高層次的工作，它不同于規(guī)劃和工程，又和規(guī)劃、工程密不可分。網(wǎng)絡優(yōu)化是一項長期的、周而復始、螺旋上升性質的工作。網(wǎng)絡優(yōu)化，是一個需要系統(tǒng)優(yōu)化工作，目的是為了使現(xiàn)網(wǎng)設備性能最大化的群體行為；是提升網(wǎng)絡性能，提高客戶滿意度的一項必要且非常重要的工程行為。第一代移動通信技術：主要采用模擬技術和頻分多址〔FDMA〕技術。受傳輸帶寬限制，不能進行移動通信長途漫游，只是一種區(qū)域性移動通信系統(tǒng)。1G有多種制式，中國主要采用TACS。

第二代移動通信技術：主要采用數(shù)字的時分多址〔TDMA〕技術和碼分多址〔CDMA〕技術。主要業(yè)務是語音，主特性是提供數(shù)字化話音業(yè)務及低速數(shù)據(jù)業(yè)務?？朔M移動通信系統(tǒng)弱點，話音質量、保密性能得到提高，并可進行省內、省際自動漫游，但用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內進行漫游，因而無法進行全球漫游。

第三代移動通信技術：與第一代、第二代相比，第三代將有更寬的帶寬，其傳輸速度最低為384K，最高為2M，帶寬可達5MHz以上。不僅能傳輸話音，還能傳輸數(shù)據(jù)，從而提供快捷、方便的無線應用，如無線接入Internet.能夠實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體效勞是第三代移動通信的另個主要特點。第三代移動通信網(wǎng)絡能將高速移動接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的效勞結合起來，提高無線頻率利用效率。

第三代移動通信技術：4G是集3G與WLAN于一體并能傳輸高質量視頻圖像的信息技術.4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比撥號上網(wǎng)快2千倍。4G有著不可比較的優(yōu)越性。國際上第三代移動通信的商用化逐步在全球范圍內進入實施階段。一方面，第三代移動通信技術除了能夠支持更高速率的移動多媒體業(yè)務外，還提供更高的頻譜效率和效勞質量，對于新興的移動運營商具有較大的吸引力。另一方面，歐洲國家的各大運營商已經(jīng)消耗了巨額資金獲得了第三代移動通信運營執(zhí)照，為了應對來自資本市場的壓力，紛紛采取合作與重組的方式，逐步推進3G網(wǎng)絡的建設，其中歐洲的大局部運營商方案于2003年開始對WCDMA技術進行試商用。而北美Spring

PCS，Bell

Mobility,

Verizon

Wireless，日本的KDDI及韓國的KT已于2001年年底實現(xiàn)cdma2000-1x的商用化。與此同時，日本DoCoMo于2001年10月初步實現(xiàn)了WCDMA的商用化。根據(jù)對有關電信運營商的調查，與位置有關的信息點播業(yè)務、多媒體短信業(yè)務、移動上網(wǎng)瀏覽業(yè)務、移動電子商務、交互式娛樂業(yè)務將是未來最具開展前景的移動通信業(yè)務。CDMA網(wǎng)絡優(yōu)化技術，優(yōu)化面臨了新的挑戰(zhàn).CDMA開展歷程中數(shù)據(jù)業(yè)務的速度變化情況。

CDMA主要網(wǎng)絡特點及優(yōu)化存在的困難:

無線網(wǎng)絡規(guī)劃簡單，頻率復用系數(shù)1/1，工程設計簡單，但網(wǎng)絡是一種自干擾系統(tǒng)。隨著用戶的增加網(wǎng)絡網(wǎng)絡的不斷擴容，網(wǎng)絡的自干現(xiàn)象越來越嚴重。

覆蓋優(yōu)點是范圍大，覆蓋半徑是標準GSM的2倍左右，因為用戶的增漲,因CDMA會存在呼吸效應，網(wǎng)絡覆蓋會受用戶的分布影響,覆蓋范圍不固定。這也是優(yōu)化的難點。

采用獨特的軟切換技術，降低了掉話率。但卻影響網(wǎng)絡容量，隨著基站的增加用戶量的增加，基站的站距越來越近，軟切換比例越來越大，設備的利用率越來越低，這也將成為網(wǎng)絡優(yōu)化的難點。4個標志性因素高鐵網(wǎng)絡覆蓋主要表達在4個標志性因素上：多普勒頻移、車體穿透損耗、切換問題和覆蓋區(qū)域地形多樣性。多普勒頻移多普勒頻移問題是指在高速移動的情況下，接收端的信號頻率會發(fā)生偏移，導致基站和接收機的相干解調性能降低。CDMA采用相干解調，要求接收機本地解調載波與接收信號的載波同頻，載波頻率的抖動對接收機的解調性能產生影響;同時，1X采用高通CSM6700芯片，DORevA采用高通CSM6800芯片，頻移的最大取值為分別為1440Hz和960Hz。根據(jù)多普勒頻移公式計算得到接收機允許的最大移動速度為972km/h和648km/h。此速度遠高于高速鐵路最大運行時速，芯片解調容限滿足要求。由于多普勒頻移的存在，導致基站和的相干解調性能降低?？煽紤]在鏈路預算時在原有的Eb/Nt取值上增加3dB。車體穿透損耗目前國內高速鐵路采用了CRH1、CRH3、CRH5等多種型號高速列車作為運輸工具。上述列車的車體穿透損耗比傳統(tǒng)列車車體垂直穿透損耗大10dB左右,其中以CRH1(龐巴迪型列車)的車體垂直穿透損耗為最大,到達24dB。高速列車車體的高損耗對網(wǎng)絡覆蓋質量有很大影響,特別是在軟臥車廂損耗更加嚴重。如果簡單按傳統(tǒng)區(qū)域特點進行網(wǎng)絡覆蓋距離規(guī)劃,往往造成基站站間距過大、功率配置缺乏等問題,導致列車車廂內無線信號較差。切換問題切換問題是指高速移動導致切換時更易掉話，對切換的要求遠高于普通場景。在切換區(qū)大小不變的前提下，速度越快的終端穿過切換區(qū)的時間越小。因此，當終端的移動速度足夠快，以至于穿過切換區(qū)的時間小于系統(tǒng)處理的軟切換最小時延，此時會導致掉話產生。在對高速鐵路覆蓋基站的參數(shù)設置時需要考慮設置最小的切換區(qū)，滿足高速火車在高速運行時的切換需求。最小切換區(qū)的大小可根據(jù)列車時速大小與軟切換時延計算而得。軟切換時延一般取300ms，因此，最小切換區(qū)大小主要取決于列車移動速度。目前的高鐵設計最高時速為350km/h，根據(jù)公式計算得最小軟切換區(qū)為29m。雖然切換是一個老話題，切換的算法隨著移動網(wǎng)的開展應用也逐漸成熟，但是任何算法都無法解決一些具體問題，如切換邊界信號不穩(wěn)定，切換需要判決時間或判決失誤等。因此要嚴格控制切換帶，降低切換帶過大帶給整網(wǎng)業(yè)務傳輸特性的影響。覆蓋區(qū)域地形多樣性除了高速移動帶來的多普勒效應問題,高鐵沿線地域環(huán)境的多樣性也給網(wǎng)絡覆蓋帶來難題。我國地域幅員廣闊,已建及再建的高速鐵路經(jīng)過的地形復雜多樣,有平原、丘陵、山區(qū)等具有鮮明地貌特點的區(qū)域,也有車站、隧道、高架鐵路橋等各類差異很大的特殊地形。以福溫高鐵與京津高鐵為例,福溫鐵路福建段全長228公里,橋隧占線路總長的79%,是國內目前隧道比重最大的高速鐵路。而京津高鐵沿線主要為平原地形,途經(jīng)區(qū)域以郊區(qū)與興旺鄉(xiāng)鎮(zhèn)為主。此外不同高鐵線路的移動用戶規(guī)模、業(yè)務特點差異也十清楚顯,如京津高鐵連接北京、天津兩大直轄市,鐵路周邊區(qū)域用戶密度大,乘客多使用語音業(yè)務。而福溫線福建段多為隧道,周邊區(qū)域用戶較少,且途經(jīng)福溫線的上海至福州列車運行時間較長,用戶上網(wǎng)收發(fā)郵件、觀看視頻等數(shù)據(jù)業(yè)務需求較大。高鐵CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃與建設要點現(xiàn)網(wǎng)CDMA2000基站多采用高通CSM6700/6800芯片,該型芯片可支持最大頻移值約為1440Hz。從目前設備應用效果來看,采用上述芯片的基站設備能夠很好地克服多普勒效應影響,滿足高速狀態(tài)網(wǎng)絡覆蓋的使用要求。某高鐵沿線GSM與CDMA均未采取專網(wǎng)覆蓋時網(wǎng)絡質量比較可以看出在采用傳統(tǒng)宏蜂窩大網(wǎng)覆蓋方式時,雖然該區(qū)域CDMA網(wǎng)絡覆蓋率不如GSM網(wǎng)絡,但CDMA接通率、掉話率等關鍵指標均優(yōu)于GSM網(wǎng)絡。因此在高鐵覆蓋時可以考慮采取以CDMA現(xiàn)網(wǎng)宏蜂窩基站兼顧覆蓋為主的策略。現(xiàn)網(wǎng)宏蜂窩基站兼顧覆蓋高鐵主要依靠優(yōu)化手段,如調整天線下傾角和方位角等工程參數(shù),以及優(yōu)化切換參數(shù)、接入?yún)?shù)等網(wǎng)絡參數(shù)等。對于現(xiàn)網(wǎng)基站難以通過優(yōu)化手段實現(xiàn)對高鐵沿線兼顧覆蓋的情況,可以考慮通過小區(qū)分裂、增加功分與天饋等方式來實現(xiàn),但是要注意小區(qū)分裂后特別是采取功分方式后小區(qū)覆蓋信號強度要滿足覆蓋門限的要求。密集城區(qū)由于基站分布密集還要特別注意盡量防止過多小區(qū)同時對高鐵沿線覆蓋,以減少導頻污染。對于郊區(qū)農村、狹長地帶、隧道、橋梁等區(qū)域,因基站站間距過大或基站與鐵路垂直距離過遠而導致的沿線覆蓋弱區(qū)和盲區(qū),也可采用新建基站,或者采用RRU和光纖直放站等設備拉遠方式實現(xiàn)覆蓋。

站址選點

上述覆蓋鏈路預算只是對覆蓋能力的簡單估計,在選點時,除了需要考慮單站的覆蓋能力,還需要兼顧鐵路地形和設備能力具體分析。目前高速鐵路一般采用復線鐵軌方式,為了能夠很好地兼顧復線鐵軌“來往〞列車的覆蓋要求,建議基站原那么上采用“之〞字形的分布方式。在站址選點時還需要考慮掠射角對CDMA無線信號的影響。掠射角是指基站天線主瓣方向和鐵軌之間的夾角。掠射角越小,列車穿透損耗就越大。當掠射角等于10度的時候,車廂平均穿透損耗為24dB左右;當它等于5度的時候,車廂平均穿透損耗上升至29dB;當掠射角接近0度的時候,車廂平均穿透損耗呈現(xiàn)快速上升的狀態(tài)。所以,合理地控制掠射角,將能夠更好更省地滿足高速鐵路覆蓋的目標。根據(jù)實際測試經(jīng)驗值,考慮將掠射角控制在10度以上,充分利用目前大網(wǎng)宏基站為高速鐵路做到良好覆蓋。高速環(huán)境下網(wǎng)絡切換區(qū)的設計也十分重要。一般情況下,CDMA語音軟切換時長要求為300ms,以列車時速350公里考慮,切換距離要到達至少30m,即小區(qū)間重疊覆蓋距離不少于60m。如果是網(wǎng)絡邊界區(qū)域,那么還需要考慮硬切換的影響,CDMA硬切換時長要求為5s左右,以列車時速350公里考慮,切換距離要到達至少480m,即小區(qū)間重疊覆蓋距離不少于960m。高鐵通信高要求高鐵時代的來臨，改變的不僅是城市間的空間距離，它所帶來的還包括不同地域民眾舊有的生活節(jié)奏和觀念的巨變，主要是人們對出行方式的選擇——乘飛機不再是速度的唯一表達。更為重要的是，乘坐高鐵還能享受到乘坐飛機所不具備的通信效勞。在奔馳的列車上，人們依舊可以打、發(fā)短信、瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)郵件。與平地上的通信不同，打造穩(wěn)定的高鐵通信網(wǎng)絡，提供可靠的通信質量，運營商必須克服下面兩個問題：首先是列車提速帶來通信區(qū)域的頻繁重選與切換。坐過“和諧號〞列車的旅客都遇到過短信發(fā)不出去，經(jīng)常掉線或者不通的情況，這是因為會在高鐵的運行過程中頻繁重選和切換。其次是多普勒頻移。列車運行速度越快，多普勒頻移越大。當列車時速為350km/h、電磁波頻率800MHz時，多普勒頻移的范圍是±260Hz。發(fā)生頻移后，系統(tǒng)測算的信號接收點，不是實際信號的最強接收點，這樣會降低通信的質量。延伸切換重疊區(qū)域CRH3型高速列車時速可達350km/h，每秒約到達100米，傳統(tǒng)方式假設CDMA網(wǎng)絡每小區(qū)覆蓋鐵路范圍1.5km，平均每次通話時長60s，那么平均每次通話要發(fā)生4次切換。任何一次切換失敗都將導致用戶短信發(fā)送失敗、通話斷續(xù)。假設想保證切換成功率，最有效的方法就是延伸切換重疊區(qū)域。CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃時應根據(jù)列車移動速度預留一定的切換重疊區(qū)域，防止用戶剛進入切換帶，源側信號突然變弱，此時新分支還沒有來得及加進來，或者用戶剛通過切換帶，刪除了源側分支，但目標側信號突然波動變弱，導致掉話?？紤]到C網(wǎng)切換從觸發(fā)到交互完成，整個軟切換過程大約需要1秒。在時速為350km/h的高速列車中，單邊切換區(qū)長度要求大于97.2m，假設雙向運行切換，重疊區(qū)域要大于194m。鑒于硬切換過程通常為軟切換的5倍，因此高鐵對于跨廠家硬切換重疊距離要求為軟切換重疊距離的5倍。另外，運營商還可根據(jù)實際情況采用扇區(qū)功分或同PN〔Pseudo-Noise，偽/隨機噪聲〕RRU級聯(lián)技術，延伸切換重疊區(qū)，減少切換頻率，提高終端用戶感知。調整距離移動通信領域，將因波源或觀察者相對于傳播介質的運動而使觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為多普勒效應。在每小時超300km/h的高速移動場景下，這種效應尤其明顯。多普勒效應所引起的頻移稱為多普勒頻移。CDMA反向信號接收采用搜索窗原理，相比GSM的反向接收時隙設置范圍更大，但由于高速移動導致接收機不能在最高功率點的相位與接收信號作擴頻解調，信號能量存在局部喪失，這樣就對有用信號能量強度造成了影響，這就是為何列車在高速行駛時所產生的多普勒效應，會影響下載速率和用戶感知。因此，降低多普勒頻移效應可通過加大站址和軌道之間的距離，減緩列車相對基站移動速度，減少高速移動對頻率解調的影響。優(yōu)化測試發(fā)現(xiàn)，基站距鐵路垂直距離大于50m、小于150m時效果最正確。優(yōu)化高鐵網(wǎng)絡覆蓋高速鐵路的移動通信覆蓋是一個世界性難題。京津高鐵作為國內首條時速達380km/h的鐵路極具代表性，其全長113.54km，采用CRH3型列車，年客流量到達2555萬人次。北京電信在2021年4月摸底測試時發(fā)現(xiàn)，該高鐵局部區(qū)域存在覆蓋空洞、切換掉話、PDSN〔PacketDataServingNode〕間無法切換等網(wǎng)絡問題，影響了用戶的業(yè)務體驗。北京電信現(xiàn)場技術人員通過延伸相鄰基站或同一基站不同扇區(qū)的重疊區(qū)域，如對“永樂開發(fā)區(qū)〞等必掉點進行PN改造、功分器共用扇區(qū)信號等方式，成功解決了該類場景的切換問題。在北京電信網(wǎng)優(yōu)中心、電信研究院以及華為公司為期數(shù)月的聯(lián)合攻關下，京津高鐵網(wǎng)絡質量得到了有效優(yōu)化，在2021年11月的三方測評中，話音質量(FER<3)從優(yōu)化前的91.67%提升至98.14%，里程掉話比從之前的17026m/次提升至113540m/次，網(wǎng)絡整體指標得到了顯著改善。在運營的網(wǎng)絡中，實際的環(huán)境不斷變化，導致網(wǎng)絡局部區(qū)域覆蓋變差，語音和數(shù)據(jù)用戶不斷增長，導致現(xiàn)有網(wǎng)絡性能下降。從網(wǎng)絡的覆蓋、網(wǎng)絡容量等都會影響收入。因此網(wǎng)絡的優(yōu)化也就顯得尤為重要。因此網(wǎng)絡優(yōu)化將成為一項重要的工作，工作能夠順利的進行必須要有一套完整的流程，才能保證在優(yōu)化順利進行。下面將介紹CDMA20001X的優(yōu)化流程。CDMA20001X網(wǎng)絡的優(yōu)化流程

一個良好的優(yōu)化展開，就要制定出嚴格的流程。因此CDMA的網(wǎng)絡優(yōu)化流程重要。CDMA優(yōu)化的具體流程詳見下列圖。

.1需求分析

了解覆蓋、容量需求信息；獲取現(xiàn)有網(wǎng)絡站點信息；了解系統(tǒng)參數(shù)設置

；了解現(xiàn)有網(wǎng)絡中存在的問題；確認優(yōu)化提升指標標準；確認測試參數(shù)設置；確認各個職能部門的分工界面；

.2規(guī)程裁減

根據(jù)需求分析報告及獲得的其他信息，確定本優(yōu)化工程的適用流程。

.3制定方案：

根據(jù)裁減后適合本工程的流程制定下一步的工作方案。

.4頻譜掃描

對優(yōu)化區(qū)域進行當前網(wǎng)絡使用頻率的掃描確認,確保頻率干凈可用。

.5無線參數(shù)檢查

確保后臺參數(shù)配置正確，防止出現(xiàn)參數(shù)配置不合理影響網(wǎng)絡性能的情況

。包括BSC參數(shù)和參數(shù)的檢查，主要是參數(shù)檢查；

包括數(shù)據(jù)業(yè)務和話音業(yè)務相關參數(shù)；

重點檢查PN設置、搜索窗口、半徑、接入信道搜索窗、接入信道前綴等參數(shù)是否合理；該工作可以和單站抽檢同時進行。.6單站抽檢

確保單站工作正常，防止單站問題影響整體網(wǎng)絡性能

，是后續(xù)網(wǎng)絡優(yōu)化的根底。

天饋局部是否接錯，天線朝向是否與所提供一致；呼叫流程的測試，包括起呼、被呼、掛機、切換〔含更軟切換〕等流程，觀察起呼、通話和掛機過程中信號發(fā)射信號、接收信號是否正常

系統(tǒng)運行檢查，檢查確認后臺無異常告警。如：天饋駐波比告警，低功率告警等。

.7校準測試

車載天線校準測試，測試外接天線校準測試，車體平均穿透損耗測試

，建筑物損耗測試。

.8優(yōu)化前網(wǎng)絡評估

對優(yōu)化前的網(wǎng)絡進行評估，得到網(wǎng)絡的實際運行狀況

，便于進行網(wǎng)絡優(yōu)化前后進行比照。評估主要用于發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中存在的問題，為下一階段的網(wǎng)絡優(yōu)化提供指導。

.9基站簇優(yōu)化

分區(qū)域定位解決網(wǎng)絡中存在的問題。首先需要對網(wǎng)絡進行分簇，一般每簇不超過19個BTS，相鄰簇之間需要有重疊；分簇原那么根據(jù)實際情況調整，一般根據(jù)地形地貌確定，對數(shù)據(jù)或話音業(yè)務有特別需求的成片區(qū)域最好劃分到同一個簇，以方便優(yōu)化調試，也可以根據(jù)前期網(wǎng)絡評估發(fā)現(xiàn)的問題進行分簇；不同簇的優(yōu)化根據(jù)資源情況和時間要求可以并行或串行執(zhí)行。

隨著中國3G網(wǎng)絡的全面商用，以及社會經(jīng)濟的快速開展，人們在高速移動環(huán)境下使用通信工具進行語音和數(shù)據(jù)業(yè)務的需求越來越多，因此對高速環(huán)境下通信網(wǎng)絡建設方案進行研究有著極其重要的意義。對高鐵沿線無線網(wǎng)絡覆蓋進行專項規(guī)劃和優(yōu)化，能提高整體網(wǎng)絡覆蓋水平，改善網(wǎng)絡通信質量，提升用戶滿意度。高速鐵路無線環(huán)境與傳統(tǒng)網(wǎng)絡環(huán)境的差異,要求CDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃建設中需要對網(wǎng)絡覆蓋能力、站址選擇、切換區(qū)設計、容量規(guī)劃等一系列環(huán)節(jié)進行針對性的分析與設計,以確保網(wǎng)絡覆蓋質量。本文通過對CDMA網(wǎng)絡的原理進行了介紹，對CDMA現(xiàn)狀進行了分析，提出原來基基站建設中存在的問題，并給出合理建站的選址意見。能過對CDMA的網(wǎng)絡優(yōu)化的各項指標的提升方法進行介紹，并給出相應的解決方案。CDMA網(wǎng)絡的關鍵技術為擴頻技術,所有的用戶共用同一頻點,頻率的復用為1:1，CDMA為自干擾系統(tǒng)，而它的關鍵技術主要是功率控制和軟切換，面對這種自干擾的系統(tǒng)，網(wǎng)絡優(yōu)化不但要考慮到網(wǎng)絡外的其它干擾，還要考慮到自身的干擾問題，而軟切換本來是一個優(yōu)點，可在大量的用戶情況，基站越密集，網(wǎng)絡資源越浪費，CDMA的網(wǎng)絡優(yōu)化越顯得重要。只有將網(wǎng)絡進行完美的規(guī)劃，結合結構的變化，話務量的變化，進行良好的調整與優(yōu)化，網(wǎng)絡運行才能夠更穩(wěn)定。熟知網(wǎng)絡的關鍵指標的提升指標的方法，及時發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，提出解決方案，對網(wǎng)絡進行相關的調整。讓網(wǎng)絡性能發(fā)揮到最正確狀態(tài)。因此在優(yōu)化過程中需要有一個完整的優(yōu)化流程，在文中給出了一個系統(tǒng)優(yōu)化的流程，并組織在高速動車CDMA網(wǎng)絡實施優(yōu)化。通過對各種流程組織實施后得到指標的比照情況，各項指標無論從路測或后臺分析都有了明顯的提升。目前的CDMA網(wǎng)絡研究需要延展到新投入設備上，在的EVDO網(wǎng)絡建設飛速，而EVDO與1X網(wǎng)絡均為共天饋的網(wǎng)絡。因此解決EVDO網(wǎng)絡的優(yōu)化將是我們工作的下一步重點。我們將會以EVDO的優(yōu)化做為我們的研究對象，繼續(xù)進行我們的優(yōu)化工作。2高速鐵路動車組CDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃及優(yōu)化高鐵時代的來臨，改變的不僅是城市間的空間距離，它所帶來的還包括不同地域民眾舊有的生活節(jié)奏和觀念的巨變，主要是人們對出行方式的選擇——乘飛機不再是速度的唯一表達。更為重要的是，乘坐高鐵還能享受到乘坐飛機所不具備的通信效勞。在奔馳的列車上，人們依舊可以打、發(fā)短信、瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)郵件。自2007年4月18日起，中國鐵道部進行第6次列車提速。鐵路列車時速提升至200公里，CRH動車組“和諧號〞列車正式開通。由于CRH車體密封性好、損耗高、列車速度快等原因，對車廂內通信質量影響較大。如何在高速移動情況下提供良好的網(wǎng)絡效勞質量成為運營商當前的一個關注點。本文從多個方面來討論高速鐵路對現(xiàn)有CDMA網(wǎng)絡的影響，并提出相應的解決方案。

2.2高速鐵路對現(xiàn)網(wǎng)質量的影響分析

高速運動中的主要衰耗

.1多徑效應

多徑效應〔multipatheffect〕：電波傳播信道中的多徑傳輸現(xiàn)象所引起的干預延時效應。在實際的無線電波傳播信道中〔包括所有波段〕，常有許多時延不同的傳輸路徑。各條傳播路徑會隨時間變化，參與干預的各分量場之間的相互關系也就隨時間而變化，由此引起合成波場的隨機變化，從而形成總的接收場的衰落。因此，多徑效應是衰落的重要成因。多徑效應對于數(shù)字通信、雷達最正確檢測等都有著十分嚴重的影響。高速運動時，在很短的時間內，移動臺的位置已經(jīng)移動了一段距離，無線環(huán)境可能已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。由于多徑的相位重疊，信號在移動臺處呈現(xiàn)快衰落的特性，可能會導致場強信號急速衰落，最大可達10db以上，信號的衰落呈瑞利分布，對信號質量的影響較大。對抗多徑衰落的方法是鏈路預算時預留局部余量。多徑效應移動體(如汽車)往來于建筑群與障礙物之間，其接收信號的強度，將由各直射波和反射波疊加合成。多徑效應會引起信號衰落。各條路徑的電長度會隨時間而變化，故到達接收點的各分量場之間的相位關系也是隨時間而變化的。這些分量場的隨機干預，形成總的接收場的衰落。各分量之間的相位關系對不同的頻率是不同的。因此，它們的aidu/view/95547.htm"干預效果也因頻率而異，這種特性稱為頻率選擇性。在寬帶信號傳輸中，頻率選擇性可能表現(xiàn)明顯，形成交調。與此相應，由于不同路徑有不同時延，同一時刻發(fā)出的信號因分別沿著不同路徑而在接收點前后散開，而窄脈沖信號那么前后重疊。多徑效應

.2多普勒效應

圖1展示了多普勒頻移對移動通信系統(tǒng)的影響，其中fo是中心頻率，fd為多普勒頻。圖1為多普勒頻移量下表1展示了典型情況下的最大多普勒頻移〔即假設用戶移動方向和電磁波傳播的方向相同，即θ=0〕：速度〔公里/小時〕F0〔Hz〕Fd(Hz)2fd(Hz)160878.49M〔283頻點〕130260200878.49M〔283頻點〕163326300878.49M〔283頻點〕244488400878.49M〔283頻點〕325650由于多普勒頻移對系統(tǒng)的最大影響為2fd，可以看到，當中心頻率為283頻點，列車速度到達200公里／小時，最大頻移為326Hz。

cDMA系統(tǒng)是一個寬帶系統(tǒng)，如果信息傳輸速率較高，相對于由多徑時延引起的碼間串擾〔ISI〕對誤碼率的影響，可忽略多普勒頻移的影響〔因為單位比特內多普勒頻移引入的相位變化很小〕。目前廣深高速鐵路的速度只有200公里／小時，326HZ的頻偏對系統(tǒng)的影響較小。目前給現(xiàn)網(wǎng)帶來的影響中，多普勒頻移不是主要因素。多普勒效應對移動通信的影響：多普勒效應它是由于接收的移動信號高速運動而引起傳播頻率擴散，而其擴散程度與用戶運動速度成正比。

多普勒效應由于傳輸過程中,移動臺和發(fā)射臺(基站)之間存在相對運動,每一個多徑波都經(jīng)歷了明顯的頻移過程,移動引起的接收機信號頻移稱為多普勒頻移。多普勒效應的一些規(guī)律：多普勒效應是指隨著移動物體與基站距離的遠近，合成頻率會在中心頻率上下偏移的現(xiàn)象：當移動物體和基站越來越近時，頻率增加，波長變短，頻偏減小，頻偏的變化增大；當移動物體和基站越來越遠時，頻率降低，波長變長，頻偏增大，頻偏的變化減?。?/p>

高速移動的用戶頻繁改變與基站之間的距離，頻移現(xiàn)象非常嚴重，運動速度越快影響越大。

多普勒效應在移動通信中的影響：多普勒效應顯著，進而影響無線通信質量〔載干比〕主要是與頻偏的變化程度呈非線性關系，也就是說頻偏的變化越大對無線質量的影響越大，所以當列車高速通過基站的過程中，經(jīng)過與基站垂直距離最近的點時多普勒效應最顯著。多普勒效應廣泛存在，普通低速度情況下效應不明顯，但當列車速度超過200Km/s的臨界速度時，多普勒效應愈顯突出。高速運行狀態(tài)下用戶通話時會產生一定的頻移，使相同信號強度情況下用戶通話質量惡化〔Rxquality下降〕從而引發(fā)話音斷續(xù)、掉話等。

.3穿透損耗

高速鐵路專網(wǎng)設計中，首先要對各列車類型做相關的穿透損耗測試，以穿透損耗最大的車種作為設計根底，來確保用戶在各種車型中都可以獲得正常的通話電平值。表2是各類型車廂的穿透損耗的測試結果：表2各種車型CDMA頻段穿透損耗車型普通車廂〔dB〕臥鋪車廂〔dB〕播音室中間過道〔dB〕綜合考慮的衰減值T型列車11-1511K型列車12131513龐巴迪列車-23-23CRH2列車9--9CRH1列車13--13高速鐵路目前行駛的CRH為CRHI型列車，采用歐洲龐巴迪動車組技術，全車無臥鋪車廂，測試結果顯示穿透損耗為13dB，比普通列車高7dB。自CDMA網(wǎng)絡開工建設以來，各廠家和運營商一起面臨著如何在高速移動區(qū)域〔如高速公路、鐵路〕內進行CDMA網(wǎng)絡的建設和優(yōu)化的問題。隨著中國鐵路正式實施大面積提速，列車時速將到達200Km/h以上350Km/h，極大程度影響了TD-SCDMA網(wǎng)絡的性能，優(yōu)化工作顯得十分必要和迫切。因此充分進行高速移動方面的研究和方案驗證，從而找到適當有效的優(yōu)化方案，成為打造CDMA精品網(wǎng)絡建的重要前提和必要條件。CRH1型“和諧號〞動車組通常包括兩側各一個車頭在內共的8個車廂。列車為全封閉車廂列車，車身由鋁合金和不銹鋼材料組成，車窗采用特殊材質制成,密封性能很好，因此相對于普通列車，列車車廂電波的穿透損耗要高出很多。而車廂的穿透損耗直接會影響車廂內的終端的接受信號強度，從而影響到鐵路沿線小區(qū)的覆蓋范圍。采用典型的電波傳播模型〔如Ericsson9999模型〕，可以計算出小區(qū)半徑與穿透損耗的關系。如下圖。我們可以看到，隨著車廂穿透損耗的增加，小區(qū)覆蓋半徑將會明顯的縮小。從中我們可以得到結論，車廂穿透損耗是影響TD-SCDMA信號在火車車廂內覆蓋的重要因素，在進行無線網(wǎng)絡設計和優(yōu)化時，必須仔細考慮穿透損耗的取值以及對網(wǎng)絡性能帶來的影響。車廂穿透損耗對小區(qū)覆蓋距離的影響高速火車車廂的穿透損耗：根據(jù)以往的經(jīng)驗和測試數(shù)據(jù)說明,普通公路上汽車的穿透損耗大致在5~8dB,普通火車列車車廂的穿透損耗大致在10~15dB左右.本文將給出我們測試得到的CRH1火車車廂穿透損耗數(shù)值。在北京到石家莊的高速鐵路的一段,緊鄰鐵路邊上有一條公路,這為我們測試創(chuàng)造了良好的條件。首先，我們運用CDMn/tech/AS"AScanner測試動車組內的PCH信號強度。然后，又在和鐵路線平行并緊靠鐵路的公路上測量相同小區(qū)的PCH信號強度。運用GPS記錄下測試信號點對應的位置，從而記錄下測試的軌跡。通過比照車廂內外得到的信號的比照，我們便能得到火車的穿透損耗。典型的信號測試比照方圖2所示。

圖2車廂內外的信號強度(RSCP)比照由圖二可以看出，車廂內的信號強度(RSCP-in)明顯低于車廂外的信號強度(RSCP-out)。由于火車運動速度遠大于測試汽車的速度，火車內信號的測量數(shù)據(jù)點數(shù)遠遠少于車廂外的汽車所得到的測量數(shù)據(jù)點數(shù)。通過對數(shù)據(jù)的插值等數(shù)學處理，我們可以找到車廂內的測試點對應的車廂外的數(shù)據(jù)點，從而得到穿透損耗的測量值。另外，我們還在火車車廂內的不同位置，進行了測量，以模擬在車廂內靠近基站和遠離基站的使用場景，從而反映列車穿透損耗與不同位置的依賴關系。根據(jù)基站所處的位置和測試點的位置，我們可以計算得到電波與火車形成的掠射角，掠射角的定義如圖3所示：

圖3基站與車廂掠射角示意圖

測試結果：經(jīng)過對多組數(shù)據(jù)的平均處理，我們得到了高速火車CRH1車廂的穿透損耗與掠射角的關系，測試結果如圖4所示：

圖4CRH1動車組列車車廂穿透損耗曲線其中，掠射角(Grazingangle)指的是基站信號與列車車體的夾角。通過對于公路沿線CDMA網(wǎng)絡信號的測試和分析,我們可以得到關于新型動車組車廂的穿透損耗如下結論：1)隨著掠射角的減小，列車車廂穿透損耗增加幅度增大。從圖4中可以看出，當掠射角小于10度時，列車車廂穿透損耗比30度時將額外增加10dB以上，當掠射角小于5度時，列車車廂穿透損耗比30度時將額外增加15dB以上。2)當掠射角在10度以內，列車穿透損耗增加幅度明顯加快，所以在網(wǎng)絡規(guī)劃設計的時候，我們建議實際的掠射角應該控制在10度以上。3)列車車廂內不同位置的穿透損耗相差較大。在掠射角大于10度的情況下，在車廂兩側(近基站側和遠離基站側)得到的車廂穿透損耗差異5dB以上。當掠射角較小時，車廂兩側的穿透損耗略為接近。4)根據(jù)測試數(shù)據(jù)，CRH1動車車廂整體穿透損耗平均值在20dB以上。普通列車車廂穿透損耗的測量：我們將普通慢車的測試數(shù)據(jù)和“和諧號〞動車組數(shù)據(jù)進行比較，根據(jù)掃頻儀信號強度比照，我們可以計算得到普通列車的車廂穿透損耗和動車組車廂的差異。圖5為普通列車和CRH1車廂內信號的比照。

圖5普通列車和動車組車內接收信號的比照由圖5可見，普通列車車廂內信號強度比動車組內的信號高約15dB左右。通過多組數(shù)據(jù)的平滑處理，我們也得到動車組穿透損耗與普通列車穿透損耗的差值與掠射角的關系(如圖6所示),明確了動車組與普通列車的穿透損耗差隨掠射角的增大而緩慢減小，并再次印證動車組的穿透損耗比普通列車的穿透損耗平均大約15dB。圖6動車組與普通列車車廂穿透損耗差值與掠射角關系通過對高速鐵路上動車組CRH1車廂以及普通列車穿透損耗的測試，得到了穿透損耗的測試結果。測量揭示了動車組穿透損耗與電波入射列車的角度相關，隨著射線與火車的掠射角的減小穿透損耗增大而增大的規(guī)律。動車組列車的穿透損耗因其良好的密封特性，比普通列車的穿透損耗大約15dB。愛立信借助GSM和WCDMA網(wǎng)絡建設和優(yōu)化方面的積累的豐富經(jīng)驗，抓住CDMA網(wǎng)絡設計和優(yōu)化中的關鍵問題，深入分析研究，特別是對于一些具有挑戰(zhàn)性的特殊無線環(huán)境，如高速鐵路的網(wǎng)絡建設和優(yōu)化，開展了大量卓有成效的研究，并積極利用這些研究結果指導高速鐵路的CDMA網(wǎng)絡的設計和優(yōu)化。

2.3高速運動對切換性能的影響

搜索時間

目前廣深鐵路沿線基站搜索窗參數(shù)一般都設置為40、80、130，假設激活集、侯選集、相鄰集中導頻分別為3、1、20,PILOT_INC為3時，由于搜索器的搜索速度最大為4800chips／秒，計算搜索時間，從圖2可以粗略得出：搜索一遍激活集時間約為0.101秒，搜索一遍相鄰集時間約為2.03秒，搜索一遍剩余集時間約為4.95分鐘。圖2搜索時間計算

軟切換時間

2.3.2.1測量時間

在軟切換過程中，如果某個小區(qū)的信號增強，可以參加導頻集時，至少需要檢測完第一個鄰區(qū)〔需要AAACN時間〕后才能發(fā)送PSMM消息〔此時該小區(qū)是鄰區(qū)列表中的排列順序為第一個小區(qū)〕，由圖2可以得到，至少需要100ms時間才能檢測上報。在鄰區(qū)列表中，通常與本小區(qū)直接相鄰的小區(qū)優(yōu)先級較高，因此設平均測量時間為2OOms。

2.3.2.2切換信令交互時間

通過對大量的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，從發(fā)送PSMM消息開始，到切換完成以后的確認消息，切換信令交互時間都在400mS與600mS之間，取平均值5OOmS時間。圖3信令時間切換總時間=測量上報時間+信令交互時間=200+500=700ms。考慮到軟件的執(zhí)行延遲，估計切換時間約為1S左右。.3相鄰小區(qū)的重疊區(qū)域在切換過程中，我們必須保證在順利進入新小區(qū)之前，當前小區(qū)的信號不會進一步衰落到門限值以下，否那么可能因為切換失敗而掉話。因此需要控制重疊區(qū)域的大小來保證切換的完成。圖4相鄰小區(qū)軟切換過程圖4是典型的小區(qū)切換過程。在從CellA往CellB移動的過程中，一直在測量二者的信號強度，當CellB的信號強度超過T-ADD門限時，將會上報PSMM消息，經(jīng)過和基站的信令交互之后，將CellB參加自己的激活集，完成切換。根據(jù)前面第二節(jié)的結果，切換時間為1S左右，假設車速為200km/h，那么可以計算出對應的最小切換區(qū)的長度OA=56m，圖3展示了不同移動速度下的最小切換區(qū)的長度。考慮到從CellB到CellA也需要重疊區(qū)域，因此重疊區(qū)域Ro=2OA=112米。表3不同移動速度下最小切換去終端移動速度〔公里/小時〕120140160180200250所需最小切換區(qū)〔米〕343945505670所需最小覆蓋重疊區(qū)〔米〕687890100112140在CDMA中，對于導頻信號的相干解調是由RAKE接收機來完成的。RAKE接收機的結構如圖5所示，由一個Searcher和假設干個finger組成。圖5RAKE接收機工作原理Searcher按照AAACN的順序檢測導頻集，通過匹配濾波器獲取不同時間延遲位置上的信號能量分布，識別具有較大能量的多徑位置，之后將相位報告給RAKE接收機的不同的finger，finger按照searcher報告的相位進行解調。由于在2次相位報告之間存在著時間差，時長如2.2節(jié)所示，約為100ms。如果移動臺運動速度非?？?，那么在短時間內的相位偏差會對信號的解調造成影響。當列車的速度到達200公里／小時，在這段時間內移動臺的位置已經(jīng)偏移了56X0.1=5.6米，因此finger不能在最高功率點的相位與接收信號作擴頻解調，信號能量存在局部喪失，大約5％左右，這樣就對EC有影響，而對Io沒有影響。隨著速度的不斷增大，相位偏移也不斷增加，Ec/Io以及Eb/No也將逐步惡化，影響通信效果和用戶感受度。

覆蓋信號強度需求

在單小區(qū)內的最低信號強度需求根據(jù)理論計算，為了讓能發(fā)起和建立呼叫，需要的最低信號強度為：

SSreq=MSsens+IFmarg＋BL+Fmarg＋LNFmargin〔o＋i〕其中：

MSsenS：接收機靈敏度、為注-105dBmIFmarg：干擾余量3dB

BL：人體損耗3dB

Fmarg：快衰落余量，取3dBLNFmargin(o+i):陰影效應正態(tài)衰落余量，設小區(qū)邊緣至少75%的區(qū)域〔小區(qū)內90%〕能夠可靠接受到-97.5dBm的電平，標準偏差取值為8dB。圖6是對數(shù)正態(tài)分布圖，可查得0.675處的概率可以到達75%。考慮切換的最低信號強度隨著列車的運行、逐漸遠離基站、效勞小區(qū)的信號強度也在衰落。為了保證呼叫建立或者持續(xù)通話，要在接受的信號強度低于SSreq前切換到新的小區(qū)。也就是說，車內的覆蓋目標為：SSdesire=SSreq+HOVmargin其中：HOVmargin:切換時間內的信號衰減余量，遠離基站而產生的慢衰落。在離基站300米到1000米的距離內〔目前現(xiàn)網(wǎng)鐵路沿線站間距一般都小于2Km〕,用戶向遠基站的方向移動55米，信號衰減約在1-2.5dB左右，即最大HOVmargin=2.5dB:因此，列車內SSdesire=-90.6+2.5=-88.1dBm。而車外的信號強度設計目標SSdesign為：SSdesign=SSdesign+TPL其中TPL=TrainPenetrationLos火車廂穿透損耗，13dB綜合以上分析，目前高速鐵路對網(wǎng)絡質量的影響主

要有以下因素：(1〕高速運動中的多徑衰落可能會導致場強信號急速衰

落；(2〕車體密閉造成的額外的穿透損耗增加，高速運行造成小區(qū)切換邊緣信號強度提高，根據(jù)典型傳播模型計算，切換邊緣信號強度要求到達一5.ldBm〔車體外〕；(3〕高速運行要求小區(qū)的重疊覆蓋區(qū)要到達112米；(4〕由于相位檢測上報的時間差導致相位偏移，高速運動中中的RAKE接收機不能在最高功率點的相位與接收信號作擴頻解調。

2.5解決方案

現(xiàn)網(wǎng)的鐵路覆蓋大多采用城鄉(xiāng)基站兼顧鐵路覆蓋的形式，在低速情況下可以滿足覆蓋要求，但提速后往往不能滿足要求，主要表現(xiàn)為：

覆蓋深度達不到要求，無法到達切換邊緣信號強度一5.ldBm〔車體外〕的要求，沒有足夠的快衰落余量；份〕小區(qū)重選切換混亂。由于重疊覆蓋區(qū)不夠，小區(qū)切換滯后于信號衰減速度，造成無法占用最強信號，進一步惡化了覆蓋。

覆蓋優(yōu)化

按照以上分析，解決時可以從擴大小區(qū)的覆蓋范圍，延長小區(qū)的駐留時間，增大相鄰小區(qū)的重疊覆蓋范圍入手，對沿線的覆蓋進行較大的調整，包括：〔1〕對于較大范圍的覆蓋空洞需要建設新基站進行補充覆蓋；〔2〕對于局部的信號混亂或特殊覆蓋路段〔如隧道等〕需要建設直放站進行補充覆蓋；〔3〕對于現(xiàn)網(wǎng)鐵路覆蓋小區(qū)需要進行天線、發(fā)射功率方面的調整，增加鐵路的覆蓋深度；〔4〕在滿足深度覆蓋要求的條件下，減少鐵路覆蓋小區(qū)數(shù)量，形成長距離的主覆蓋信號，通過損失局部容量增加小區(qū)覆蓋半徑來減少切換次數(shù)；〔5〕采用分裂第四小區(qū)或功分扇區(qū)的方式，躲避軟切換區(qū)過小的問題，減少高速列車的小區(qū)切換和重選數(shù)目；(6〕將覆蓋距離短、覆蓋衰落快的信號清理出鐵路覆蓋，防止頻繁重選和切換；(7〕在基站站址確定，且滿足深度覆蓋要求的條件下，擴大軟切換區(qū)，以滿足最小軟切換時延的要求。切換算法優(yōu)化

切換算法的各項參數(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快速衰減的特點，盡量使能及時地占用到最強的覆蓋信號。通過改良快速切換算法，確?？焖僭絽^(qū)切換成功。主要涉及的優(yōu)化方法包括：(1)T一DD、T_DROP、T一COM等軟切換參數(shù)優(yōu)化；份〕其它硬切換參數(shù)的優(yōu)化；

(3〕配置局部異頻小區(qū)，通過異頻切換對抗多普勒頻移；以〕合理規(guī)劃沿線基站BSC和MSC的劃分，盡量將沿線基站放在同一個BSC或MSC中，以減少MSC間、BSC間的切換。CDMA話音在通話過程中經(jīng)過不同小區(qū)時，要進行話音切換。切換過程前后的信號檢測時間、測量值平均時間、切換執(zhí)行時間等都必須考慮。根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)測試數(shù)據(jù)，在覆蓋良好、鄰小區(qū)關系明確、相關切換參數(shù)優(yōu)化的情況下，CDMA通話狀態(tài)下在一個小區(qū)內從啟動切換測量到切換完成所需的時間為2.5s～3.5s左右。如果希望在自由空間傳播條件下重疊區(qū)域的設置能夠確保切換成功，系統(tǒng)應該允許第一次切換失敗后，有充足的時間嘗試第二次切換，因此可以考慮1倍的余量因素，切換所需時間可以考慮7～8秒左右。

高速移動時，在相同的切換時延情況下，由于速度的提高，必然會導致切換帶的增大。按照目前最大250km/h的車速，其切換帶所需大小為：

EVDO數(shù)據(jù)業(yè)務在通過不同小區(qū)時，是經(jīng)過小區(qū)重選機制進行的。假設在覆蓋良好、鄰小區(qū)關系明確、相關參數(shù)優(yōu)化的情況下，GPRS在數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)下要進行重選必須滿足重選質量門限5s以上，加上本身重選時間2s～3s，總共需要時間在8s以上。高速移動時，按照目前最大車速250km/h，GPRS小區(qū)重選重疊覆蓋范圍應該為：

針對目前動車組列車用戶通話過程中遇到的上述難點，從網(wǎng)絡規(guī)劃設計、覆蓋優(yōu)化、高速狀態(tài)下切換、干擾及容量的角度入手實施優(yōu)化。并且制定了“增強總體覆蓋效果、密集城區(qū)鼓勵合理切換、郊區(qū)曠野限制不必要切換〞的總體優(yōu)化策略。高速鐵路沿線網(wǎng)絡規(guī)劃設計在單小區(qū)內的最低信號強度需求根據(jù)GSM標準定義，能發(fā)起和建立呼叫，需要的最低信號強度為

SL=PM+MR+MI+Lr

式中：

SL——最低信號強度

PM——接收機靈敏度，取-104dBm

MR——瑞利衰落〔快衰落〕余量〔可忽略不計〕

MI——干擾余量，取2dB

Lr——人體損耗，取5dB

因此，SL=-97dBm?？紤]切換的最低信號強度隨著列車的運行，逐漸遠離基站，效勞小區(qū)的信號強度也在衰落。為了保證呼叫建立或者持續(xù)通話，要在接收的信號強度低于SL前切換到新的小區(qū)。也就是說動車組列車內用戶側的覆蓋目標為

SN=SL+MH

式中：

SN——用戶側信號強度

MH——切換時間內的信號衰減余量，遠離基站而產生的慢衰落根據(jù)GSM標準定義，一次切換從測量報告開始需約2～3s，結合動車組列車的時速〔260km，折合72.2m/s〕列車前進了216.7m，用戶向遠離基站的方向移動216.7m，信號衰減約在4~8dB，取上限MH＝8dB。那么列車內用戶側信號強度為

SN=SL+MH=-97+8=-89〔dBm〕而動車組列車車體外的設計信號強度SW為

SW=SN+MLN+LC

式中：

MLN——正態(tài)衰落余量，在市區(qū)、室內環(huán)境下取12dB

LC——動車組列車穿透損耗，現(xiàn)場采樣實測約為14～16dB因此，設計的動車組列車車體外線路旁的無線信號目標覆蓋強度約為-64dBm。不同覆蓋條件下的頻偏〔多普勒效應〕比照針對動車組列車高速狀態(tài)下的多普勒效應，從網(wǎng)絡規(guī)劃設計的角度出發(fā)，應一定程度地從物理上減小多普勒效應的影響。高速運行環(huán)境下的網(wǎng)絡規(guī)劃設計的要求與列車本身運行的速度一定時的要求不同，如基站距鐵路線較近，列車與基站的相對位移速度變化較大〔經(jīng)過基站最近段角速度最大，頻偏變化最大〕，如基站距鐵路線合理且視距無阻擋，列車運行與基站相對位移速度變化較小〔角速度變化的波動較小，頻偏變化較小〕，因此為了減少多普勒頻移對網(wǎng)絡性能的影響，選擇動車組專項覆蓋網(wǎng)基站位置時盡量離鐵路線一段距離〔800～1000m〕建站，且視距范圍內無阻擋，從網(wǎng)絡設計規(guī)劃方面盡可能地減少速度引起的多普勒效應。高速運行環(huán)境下特殊手段的覆蓋優(yōu)化目前上海分公司對于滬寧線動車組的專項優(yōu)化是基于現(xiàn)網(wǎng)運行基站站址條件下的，在現(xiàn)網(wǎng)局部路段已有基站分布位置不合理〔不能到達前文提及理想的高速鐵路覆蓋條件〕，也針對這種情況對現(xiàn)網(wǎng)基站作了局部改造以適應高速鐵路覆蓋要求。站距間隔較大造成的邊緣覆蓋盲區(qū)的優(yōu)化滬寧線南翔線路段原先由于先農基站的主覆蓋范圍有限且周邊站距較大造成基站覆蓋邊緣局部區(qū)域弱覆蓋以及無主控小區(qū)。優(yōu)化措施：針對該情況對先農基站面向鐵路的第一扇區(qū)實施了天線分裂，將天線一分為二后擴大了其沿鐵路方向上的覆蓋能力。形成沿鐵路線方向的橢圓形覆蓋范圍。優(yōu)化手段實施后，顯著增強了先農基站沿鐵路線方向的覆蓋能力、擴大了原覆蓋邊緣的主控效果、延長主控時間以及切換的可靠性。周邊基站受阻擋造成的局部覆蓋空洞的優(yōu)化該案例情況下，原先主覆蓋鐵路線的長征基站主瓣方向被3棟高層建筑阻擋造成陰影路段無主控信號〔無法滿足前文提及的－64dBm的設計要求，優(yōu)化前動車組列車經(jīng)過此路段必掉話〕。優(yōu)化措施：針對該情況仔細勘查了周邊基站的覆蓋條件，最后針對鐵路線北側的富平基站以及南側的禮泉基站調整天線方向并改裝高增益天線，從兩側建立相互交織的覆蓋區(qū)以彌補原基站阻擋的影響，輔之切換參數(shù)的優(yōu)化，形成了穩(wěn)定的切換關系。高速運行環(huán)境下切換優(yōu)化切換是高速運行環(huán)境下優(yōu)化的重中之重，鐵路提速后的大量掉話可能是以覆蓋、頻率干擾以及快衰落的形式表現(xiàn)出來的，當然背后深層次的原因，90％的掉話應該是由切換造成的。針對切換問題，根據(jù)大量的動車組列車測試數(shù)據(jù)，結合不同地貌區(qū)域、不同列車速度以及不同環(huán)境下的基站分布情況，制定了“密集城區(qū)鼓勵合理切換、郊區(qū)曠野限制不必要切換〞的總體優(yōu)化策略。.1密集城區(qū)的優(yōu)化列車主要以中低速行駛，且城區(qū)基站分布相對密集，主要網(wǎng)絡問題集中在同鄰頻干擾、越區(qū)覆蓋等方面，故在該區(qū)域采取加強各基站主覆蓋范圍的強度和質量、嚴格控制覆蓋范圍、減少網(wǎng)內干擾。.2郊區(qū)曠野的優(yōu)化由于列車車速較高，基站分布相對稀疏，主要網(wǎng)絡問題集中在扇區(qū)邊緣弱覆蓋、局部區(qū)域無主控信號等方面，故在該區(qū)域采取擴大周邊基站沿鐵路線方向的主控范圍，增加重疊覆蓋區(qū)域，加強切換的可靠性。.3900M/1800M雙頻網(wǎng)切換策略的優(yōu)化在滬寧動車組切換優(yōu)化過程中，有一段區(qū)域內只有鐵路線北側的方泰、方偉基站為1800M頻段，其余均基站為900M頻段。由于聯(lián)通900M、1800M頻段的頻點寬度不同、無線傳輸特性也有差異，故以往對900M基站和1800M基站采取不同的占用優(yōu)先級和不同的切換策略。在動車組特殊的使用環(huán)境下，時常發(fā)生用戶長期滯留或者錯誤的回切至優(yōu)先級更高1800M基站上，最終造成用戶的頻繁掉話。優(yōu)化措施：通過優(yōu)先級的設置禁止動車組線路周邊900M基站向1800M基站的切換，優(yōu)化后動車組用戶將只占用信號更好的900M網(wǎng)絡〔普通本地用戶仍可占用1800M網(wǎng)絡〕，從而實現(xiàn)不同用戶的按需分配。針對干擾以及快衰落的優(yōu)化.1“高速干擾〞的優(yōu)化由于動車組車速高，加之切換過程中一定的滯后性，出現(xiàn)沿線基站順列車前進方向的覆蓋范圍明顯扁平化。此外為提高切換的可靠性、擴大主控范圍，可對局部郊區(qū)線路段基站實施扇區(qū)分裂的優(yōu)化措施。然而擴大覆蓋范圍后基站的覆蓋邊緣易受到周邊復用頻點基站的網(wǎng)內干擾〔稱之為“高速干擾〞〕。優(yōu)化措施：針對該種情況對動車組沿線采用了更為寬松的頻率復用方案，特殊情況下優(yōu)先動車組的頻率使用，最大限度地保障高端用戶的使用感受。.2其他針對干擾以及快衰落的優(yōu)化措施針對動車組環(huán)境特性，開啟局部系統(tǒng)增強性的優(yōu)化功能性參數(shù)。

a〕開啟電平快衰落切換功能。

b〕關閉功率控制功能。

c〕關閉半速率功能。

d〕使用跳頻頻點優(yōu)先功能。動車組沿線容量的優(yōu)化為保障快速行進列車前進方向的切換路徑有足夠的容量冗余、降低意外因素，對動車組沿線占用基站組成的列表單獨維護、重點監(jiān)控，動態(tài)地對其話務負荷較高的基站迅速擴容并保證較大的冗余，提高整個系統(tǒng)的可復制性和可靠性。2.7結束語

在高速鐵路的現(xiàn)網(wǎng)調整優(yōu)化方法的研究中，我們主要考慮了覆蓋標準、覆蓋調整方法、參數(shù)優(yōu)化方法三個方面的優(yōu)化思路，重點解決鐵路提速后出現(xiàn)的接通率低和掉話等現(xiàn)象，對于鐵路提速后的CDMA網(wǎng)優(yōu)化工作具有指導作用。在高速鐵路的現(xiàn)網(wǎng)調整優(yōu)化方法的研究中，我們主要考慮了覆蓋標準、覆蓋調整方法、參數(shù)優(yōu)化方法三個方面的優(yōu)化思路。研究中主要依靠在廣深鐵路的優(yōu)化工程中總結經(jīng)驗，因此相關的經(jīng)驗在地理環(huán)境、無線網(wǎng)絡結構、設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備。我們認為這次研究的成果不在于研究所獲得的具體方法，而在于總結了一些研究的方法和思路。我們將繼續(xù)在已有根底上繼續(xù)開展工作，將廣深高速鐵路的優(yōu)化方法推廣應用到省內的其它鐵路線和高速道路上去。3需求功能需求高速連續(xù)覆蓋對于時速超過200公里的快速移開工具-如高速鐵路，實現(xiàn)良好的CDMA通信一直是全球通信業(yè)界的一大挑戰(zhàn)。為了吸引客戶，表達技術領先優(yōu)勢，對高速鐵路覆蓋提出了連續(xù)覆蓋需求。性能需求業(yè)務連續(xù)性保證高速下的接入、切換成功率，確保用戶業(yè)務連續(xù)。業(yè)務質量和普通場景相比，高速下的網(wǎng)絡KPI〔例如接通率、掉話率、切換成功率、用戶下行吞吐量〕沒有明顯下降。場景分析場景劃分高速鐵路覆蓋場景單一，可歸納為線狀覆蓋場景。高速覆蓋的挑戰(zhàn)鐵路網(wǎng)絡特征列車穿透損耗大列車車身由金屬包裹，屏蔽效應明顯。一般情況下高速列車的穿透損耗約20～25dB。和普通郊區(qū)環(huán)境相比較，為保證相同的覆蓋質量，鐵路網(wǎng)絡的基站數(shù)量隨著列車穿透損耗的增加而急劇增長。話務量存在突發(fā)鐵路沿線一般情況下話務量需求接近零，列車經(jīng)過時話務量劇增。導致忙時話務量和閑時話務量差距明顯，呈現(xiàn)明顯的波動趨勢。線狀覆蓋鐵路線一般呈線狀分布，因此鐵路沿線的基站也呈線狀分布，多普勒效應明顯。多普勒效應的影響多普勒效應簡介當終端在運動中通信，特別是高速情況下，終端和基站都有直視信號，接收端的信號頻率會發(fā)生變化，稱為多普勒效應。多普勒效應所引起的頻移稱為多普勒頻移〔Dopplershift〕，可用下式表示：多普勒頻移計算公式為：。其中：θ為終端移動方向和信號傳播方向的角度；v是終端運動速度；C為電磁波傳播速度；f為載波頻率。上式中，(f/c*v)與入射角無關。以下為系統(tǒng)通信時的頻移產生示意圖：多普勒頻移示意圖這里假設系統(tǒng)工作的下行頻率為,上行頻率為從上圖可知，終端遠離基站時候會產生一個的頻偏，即的工作頻率為，因此終端上行發(fā)射頻率為。在上行接收端，由于終端遠離基站帶來的頻偏，可知此時基站接收到的頻率為。同理，終端接近基站時候會產生一個的頻偏，基站接收到頻率為。注：1)上圖為一個示意圖，由于多普勒頻移和頻率相關，嚴格來說上下行也是不一樣的。CDMAFDD制式上下行頻率差45MHz，300kmh時候上下行相差約13Hz。2)本文所有的多普勒頻移計算均以800MHz計算。對系統(tǒng)的影響CDMA基站采用相干解調的檢測方式，接收端的本地解調載波必須與接收信號的載波同頻同相，載波頻率的抖動對接收機的解調性能無疑會產生影響。CDMA載波頻段約為800MHz。對CDMA20001X系統(tǒng)的影響CDMA20001X系統(tǒng)共采用高通CSM5000和CSM6700兩種芯片。1、CDMA20001X采用高通CSM5000芯片時，工作頻率為800MHz，對于CSM5000而言，頻移的最大取值為960Hz，CSM5000芯片能容許的最大移動速度為：由于此速度已高于目前所有地面移開工具的速度，可以知道芯片的解調容限完全滿足要求。2、CDMA20001X采用高通CSM6700芯片，工作頻率為800MHz，對于CSM6700而言，頻移的最大取值為1440Hz，CSM6700芯片能容許的最大移動速度為：由于此速度已高于目前所有地面移開工具的速度，可以知道芯片的解調容限完全滿足要求。對CDMA20001XEVDORevA系統(tǒng)的影響CDMA20001XEVDORevA采用高通CSM6800芯片，工作頻率為800MHz，對于CDMA20001XEVDORevA的CSM6800而言，頻移的最大取值為960Hz。CSM6800芯片能容許的最大移動速度為：由于此速度已高于目前所有地面移開工具的速度，可以知道芯片的解調容限完全滿足要求。對鏈路預算的影響車廂穿透損耗的影響高速列車為了適應高速運行的要求，在密封性和車廂材質方面都有了新的變化，對穿透損耗有很大的影響，目前幾種常見的高速列車車廂的穿透損耗如下表：14dB14dBT型列車16dBK型列車20dBCRH列車從上圖可以看出：新型高速列車的車體穿透損耗為20dB左右；對于高速列車內的用戶，增加了20dB左右的穿透損耗，由此降低了車內的覆蓋概率在實際覆蓋場景，由于的入射角度和列車有一定的夾角，實際的穿透損耗會比測試值大。由于鐵路線一般呈狹長分布，因此天線一般也近似與鐵路線平行，同時高速列車屏蔽效果比較好，所以穿透損耗比較大。對解調門限的影響根據(jù)仿真結果，假設AWGN信道，多普勒頻移小于1440Hz時上行業(yè)務信道的解調性能損失小于等于1dB，因此建議上行鏈路預算時各業(yè)務的Eb/No取值要比基線高1dB。同時，由于高速情況下的典型傳播環(huán)境為直視信號，鏈路預算幾乎不用考慮快衰落余量和慢衰落余量。高速對切換的影響在切換區(qū)大小不變的前提下，速度越快的終端穿過切換區(qū)的時間越小。因此，當終端的移動速度足夠快以至于穿過切換區(qū)的時間小于系統(tǒng)處理軟切換的最小時延，此時會導致掉話的產生。一般情況下軟切換時延取值為300ms，本案的高速鐵路時速設計為km/h，因此切換區(qū)應當設置為大于根據(jù)速度和距離的關系，我們可以大致獲得終端運動速度與所需最小切換區(qū)大小的對應關系。終端不同移動速度下最小切換區(qū)大小終端速度(km/h)100200300350400所需最小切換區(qū)大小(m)817252933建網(wǎng)策略分析及案例子策略點1：同頻軟切換策略根據(jù)前面的分析，高速情況下一是對軟切換的影響是對切換區(qū)大小提出了要求，過小的切換區(qū)會導致軟切換流程無法完成；二是多普勒效應影響終端的同頻鄰區(qū)測量性能，隨著頻移的增加終端測量性能也隨之下降；當頻移大于一定門限的時候，軟切換流程無法觸發(fā)。切換參數(shù)優(yōu)化優(yōu)化原那么為：擴大切換區(qū)、減小切換失敗掉話優(yōu)化參數(shù)主要有T_ADDT_DROPT_TDROPSCH_WIN_A/NSCH_WIN_C適用場景Cell1Cell1Cell2軟切換場景一Cell1Cell1Cell2軟切換場景二場景一為BTS之間的切換，場景二為BTS內的切換。通常情況下，場景二的軟切換區(qū)遠小于場景一，故場景二的軟切換區(qū)規(guī)劃、軟切換參數(shù)優(yōu)化的需求就更迫切。優(yōu)缺點優(yōu)點：可以兼顧鐵路周圍用戶的覆蓋，對鐵路外圍用戶無影響；調整工程量較小，難度相對較低，周期較短，本錢較低；穩(wěn)定性好，單站故障時可由鄰近大網(wǎng)作后備覆蓋。 缺點：在基站密集區(qū)的調整優(yōu)化難度較大，覆蓋性能受影響與周圍大網(wǎng)的切換關系多與周圍基站的配合規(guī)劃難度較大子策略點2：華為專利HTC硬切換解決方案傳統(tǒng)異廠商邊界硬切換是現(xiàn)階段各運營商無法解決的難題硬切換帶乒乓切換效應目前現(xiàn)網(wǎng)廠商設備在硬切換時普遍存在同頻干擾和乒乓效應，導致網(wǎng)絡掉話率高，極大影響用戶話音質量。同時，乒乓效應導致每穿越一次切換帶至少3～5次同頻硬切換，掉話概率更高。實際情況，在商用環(huán)境下要求廠商間進行良好的切換配合和細致優(yōu)化才能保證85％左右切換成功率(該成功率包括乒乓切換的次數(shù))。因此該難題一直困擾著眾多C網(wǎng)運營商。硬切換帶乒乓切換效應AA廠商BTSB廠商BTS華為專利HTC(HuaweiTransitionCarrier)硬切換方案原理華為針對異廠商硬切換這一難題，結合設備特點，提出了華為專利的HTC解決方案。該方案是利用華為基站多載波特性，在邊界基站上增加過渡載波F2來實現(xiàn)。由于F2沒有同頻干擾，可以在邊界區(qū)域覆蓋一個足夠寬的過渡帶。同時由于F2負荷很低，在硬切換邊界有足夠高的強度，F(xiàn)2和根本載波之間只存在1次異頻硬切換，徹底消除了乒乓切換。因此很好的解決了之前業(yè)界硬切換成功率低這一難題，滿足了用戶的不間斷通話需求。異廠商異廠商BTS華為BTSF2華為－>異廠商覆蓋區(qū)域業(yè)務態(tài)切換F2異廠商F2異廠商BTS華為BTS異廠商－>華為覆蓋區(qū)域業(yè)務態(tài)切換華為HTC有效解決天津C網(wǎng)異廠家邊界硬切換難題天津硬切換帶天津硬切換帶南部：獨流減河硬切換帶長達85公里，共8基站、22載扇開通HTC北部：永定新河硬切換帶長達95公里，共13基站、39載扇開通HTC注：天津邊界，根本載波為283頻點，過渡載波〔HTC〕為160頻點在天津C網(wǎng)搬遷過程中，華為大規(guī)模應用HTC解決方案。目前從天津現(xiàn)網(wǎng)的HTC應用情況來看，華為HTC完全滿足了天津現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模商用，有效解決異廠家邊界硬切換問題。搬遷完成后，通過話統(tǒng)得到硬切換成功率到達95%以上，有效改善通話質量，提升用戶感知。子策略點3：小區(qū)分裂對于同一個BTS的兩個小區(qū)，其天線位置比較靠近，或者在同一個鐵塔或抱桿上。當兩個小區(qū)覆蓋分別覆蓋鐵路的兩個相反的方向時，兩個小區(qū)天線夾角近似180度。顯而易見，這兩個小區(qū)之間的交迭區(qū)處于兩個天線的后瓣或旁瓣。由于天線方向圖的前后比比較大，天線后瓣或旁瓣方向信號衰減很快。因此這兩個小區(qū)之間的軟切換區(qū)會很小，如前面的軟切換場景二。對于極小的軟切換區(qū)，即使采用擴大軟切換區(qū)的方法，也不一定解決該問題。解決措施BTS僅配置一個小區(qū)，通過功分器將將其引入兩幅天線，分別覆蓋鐵路兩個相反的方向，即將一個小區(qū)分裂為兩個扇區(qū)，稱之為小區(qū)分裂。由于只有一個小區(qū)，這樣基站天線下面將不存在軟切換，躲避了軟切換區(qū)過小的問題。適用場景CellCell1Cell1小區(qū)分裂場景小區(qū)分裂適用于基站距離鐵路近，兩個扇區(qū)交迭區(qū)域小，且位于基站下方的場景。下列圖為一個應用的示意圖。RRU4RRU4RRU5RRU64~6km4~6kmRailway24~36Km24~36Km24~36Km24~36Km24~36Km24~36Km24~36KmRRU1RRU2RR