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)計總體目標，重點解決鐵路提速后手機用戶通信時發(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車組列車，對各種列車的穿透損耗進行了測試與分析，通過引入標準傳播模型以及對地貌因子的校正，為基站位置和天線放置位置的正確選擇提供了依據(jù)；同時通過建立行駛列車中乘客的話務(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，表明此方案對于鐵路專網(wǎng)建設(shè)具有指導性、實用性和有效性。

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

課題研究背景

2.1 鐵路提速

隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路運輸系統(tǒng)承擔起越來越多的客流運送任務(wù)。自2007年4月18日起，中國鐵道部將進行第6次列車提速。屆時，列車時速將提升至200公里，而京哈、京滬、京廣、膠濟等提速干線部分區(qū)段可達到時速250公里。

2.2 CRH簡介

在本次鐵路提速的同時，鐵道部引入了CRH這一新型列車，該列車全稱為“中國高速鐵路列車”，CRH是（China Railway High-speed）英文字母的縮寫。該列車分為CRH1、CRH2、CRH3和CRH5這4個種類，其中，CRH1、2、5均為200公里級別（營運速度200KM/h，最高速度250KM/h）。CRH3為300公里級別（營運速度330KM/h，最高速度380KM/h）。而CRH2具有提升至300KM級別的能力。

表1：CRH列車基本信息表

高鐵專網(wǎng)設(shè)計方案

3.1 專網(wǎng)設(shè)計目標

列車中的用手機用戶進行通信時，由于受到高速移動過程中的快衰弱影響，列車材質(zhì)對無線信號衰減的影響，往往會發(fā)生切換混亂，無法接通，掉話等現(xiàn)象。另外，由于組網(wǎng)過種中涉及的位置區(qū)過多，在LAC邊界處又會由于大量位置更新而造成SDCCH溢出。因此，鐵路專網(wǎng)設(shè)計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)計的目標值為列車內(nèi)電平強度達到(-85dBm～-80dBm)，DT指標盡量達到集團要求的城市DT測試標準。

3.2 列車穿透損耗測試

高鐵專網(wǎng)設(shè)計中，首先要對各列車類型做相關(guān)的穿透損耗測試，以穿透損耗最大的車種作為設(shè)計基礎(chǔ)，來確保用戶在各種車型中都可以獲得正常的通話電平值。為此，我們對鐵路上海段行駛的T型列車、K型列車、龐巴迪列車和子彈頭CRH2型列車逐一做了相關(guān)測試工作。其中測試發(fā)信工具采用愛立信發(fā)設(shè)設(shè)備、定向天線支架和衰減器，該設(shè)備安裝在列車外空地上；測試收信設(shè)備采用SAGEM OT290，該設(shè)備將在車廂外及車廂內(nèi)多點處進行接收采樣，從而比較出車廂內(nèi)外的電平值差異。

3.2.1 T型列車測試

表2：T型列車測試結(jié)果

T型列車車窗比較大，車窗玻璃衰耗很小，衰耗約為2dBm；車內(nèi)綜合衰耗(人體、座椅等)約為10dB；播音室損耗16dB。

3.2.2 K型列車測試

表3：K型列車測試結(jié)果

普通K型列車窗玻璃衰耗約為3dB；車內(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；臥鋪車廂車體衰耗約為7dB，臥鋪車廂門衰耗約為7dB。

3.2.3 龐巴迪列車測試

表4：龐巴迪型列車測試結(jié)果

龐巴迪車體衰耗約為17dB，車廂內(nèi)空間衰耗約為4dB（相比T和K型列車，車廂內(nèi)的人非常少），臥鋪車廂門衰耗約為3dB。

3.2.4 CRH2測試

表5：CRH2型列車測試結(jié)果

車體衰耗約為1dB，通過模擬測試發(fā)現(xiàn)CRH列車車體基本沒有損耗。車廂內(nèi)空間衰耗約為10dB（相比T和K型列車，損耗也較小）。

3.2.5 測試小結(jié)

通過對上述4種類型的列車進行穿透損耗測試，可以發(fā)現(xiàn)新型CRH列車的穿透損耗未高于龐巴迪列車，因此上海段的專網(wǎng)設(shè)計中，假如要求車廂內(nèi)提供用戶通信的電平值要達到-85dBm以上，則列車車廂外的覆蓋電平需達到-60dBm。

表6：各車型穿透損耗總結(jié)

注：鐵路上海段目前行駛的CRH僅為CRH2型，其它類型的CRH穿透損耗需按實際情況重新測試。