高速铁路鹰潭段移动通信信号覆盖优化初探与实践_浅谈移动通信网络优化
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江西通信科技
文章编号：10090940(2007)04003305
摘要：自2007 年4 月18 日起，中国铁路正式实施第六次提速，CRH 动车组“和谐号”列车正式开通，我省铁路网在浙赣线开通了时速超过200 公里的“和谐号”高速列车，为了保证用户在提速后的通信质量保持不变甚至有所提高，我们针对基站覆盖等特点，在前期完成了铁路沿线主覆盖小区摸底等前期准备工作的前提下，对高速铁路覆盖进行了优化，取得了良好的效果。关健字：高速铁路基础覆盖网络优化 奥f 尹一福，」局速铁路鹰潭段移动通信信号覆盖优化初探与实践 殷圳桥中国移动通信集团鹰潭分公司网络部鹰潭335000
一、背景概述
自2007 年4 月18 日起，中国铁路正式实施第六次提速，CRH 动车组“和谐号”列车正式开通，我省铁路网在浙赣线开通了时速超过200 公里的“和谐号”高速列车，由于CRH 车体密封性好、损耗高，列车速度快等原因，车厢内通信质量明显下降。针对此情况，我公司前期在保障高速铁路沿线网络覆盖和质量方面进行了一定的优化和建设工作。
为进一步提供高速铁路网络质量，依据集团公司第三方测试的要求，根据本地实际情况，综合运用各种优化手段，结合工程、日常优化以及省公司组织进行的集中优化工作，切实提高高速铁路的网络质量方面进行一些有益的探索。
二、现状简介
浙赣铁路在鹰潭境内有68 公里，东接上饶市，西连抚州地区，自东往西依次穿越贵溪市、月湖区、余江县三个城区。
根据初步路测结果分析显示，浙赣铁路沿线小区共115 个，其中定向主控小区70 个，全向站主控小区5 个，非主控小区40 个，铁路沿线连续的主控LAC 区4 个。现网的铁路覆盖大多采用城乡基站兼顾铁路覆盖的形式，在低速情况下可以满足覆盖要求，但提速后往往不能满足要求，主要表现为：
＊覆盖深度达不到要求，无法达到切换边缘信号强度一62dBm（车体外）的要求。＊小区重选切换混乱。由于重叠覆盖区不够，小区重选和切换滞后于信号衰减速度，造成无法占用最强信号，进一步恶化了覆盖。提速后的动车组与特快列车路测测试对比情况： 浙赣铁路一接通率一里程覆盖率一话音质量一MOS 鹰潭段（长沙鹰潭段（杭州鹰潭段（南昌鹰潭段（上海 杭少、11 和谐号）1 100 00 % 1 97 32 % 1 92 23 % 1 3 17 长沙和谐号）1 94 44 % 1 98 45 % 1 94 67 % 1 30 , 上海特决）1 97 03 % 1 99 30 % 1 95 · 23 1 3 33 南昌特［A）一97。％一99 ' 9 ％一9 5 84 ％一33 , 收稿日期：20071101.2007 年4 期令建设维护令
三、面临的问题
提速后由于高速封闭列车“和谐号”速度达到200 公里／小时，车厢封闭性好、时速快、信号衰减较大，对移动网络的质量造成较大的影响，接通率下降、话音质量下降、里程覆盖率下降、掉话率明显上升，其他语音与数据业务指标均有不同情况下降，主要指标变化情况如图表一所示。网络信号质量的下降，客户的对比感知明显，急需对高速列车进行高质量的网络性能优化。对提速后出现的指标情况进行深入的分析，运行在高速列车上的手机用户进行通信时，由于受到高速移动过程中的快衰落、多普勒效应、列车材质对无线信号衰减以及无主控覆盖小区的影响，往往容易发生小区重选切换混乱，无法接通，掉话等现象。
另外，铁路沿线涉及的位置区过多，在鹰潭境内的铁路长度较短，穿过三个境内城区，境内四个LAC 区，在LAC 边界处又会由于大量位置更新而造成SDCCH 溢出。
根据高速铁路车辆的特点，分析出面临的以下需要调整与改善几个关键方面：无线网络的基础覆盖、天线规划、LAC 区规划、信号强度、接入控制、切换控制、干扰控制等。
运营速率200 公里／小时，折算等于55 米／秒，可以计算出相邻主控小区的最小重叠覆盖距为550 米。
(2）话务测算与小区载频配制建议
CRH 的标准配置为8 节车厢，额定载客人数为600 人次，但在运输旺期也有由2 列CRH 合并组成16 节车厢，这样用户人数就达到1 200 人。按照目前移动客户普及率80 ％计算，则这样一列满员CRH 的移动用户为960 人。以每用户0.0125ERL 计算，则将带来12ERL 话务，考虑到还有GPRS 业务及10fo 的话务呼，查ERLB 表可得需要24 个TCH，主控小区需要配置4 个TRX 才能承载。因此，建议铁路沿线基站小区配置为4TRX。另外，考虑到站台及位置区边界小区需要一定的SDCCH 信道作位置更新，这些小区的载频配置建议值为6 个TRx。2、天线规划
由于铁路属于狭长地形场景覆盖，并且铁路沿线小区基站 BTS 一CELL
四、调整与改善网络质量的几个常用的关键方面需要调整与改善几个关键方面：无线网络的基础覆盖、天线规划、LAC 区规划、信号强度、接入控制、切换控制、干扰控制等。
1、无线网络的基础覆盖
主要是调整好各相邻主控小区的重叠覆盖，做好重叠覆盖距离估算。
根据实际地理条件与铁路沿线可能有一定距离，因此根据实际情况需要选择不同的天线并设置天线参数。应根据实际天线的性能参数、天
(1）和谐号列车时速与重叠覆盖距离相邻主控小区重叠覆盖示意见右图所示，BC 段为两小区重叠覆盖距离。在列车均速行驶时，按照其
线架设高度和倾角大小，或者更换天线，通过计算和实测确定天线的最终覆盖范围，保持相邻主控小区的重叠覆盖，保持好车内有足够的信号强调。3、覆盖信号强度需求 根据高速铁路的运行特点，采用通用传播模型和列车运行速度、基站距离等参数定量分析铁路线覆盖信号强度标准。(1）相邻小区的重叠区域
根据集团的测试结果，按照200 公里／小时的高速计算，小区的双向重叠覆盖区要达到550 米。
(2）小区主覆盖区距离 根据集团的测试结果，按照200 公里／小时的高速计算，满足GPRS 数据传输时间不少于75 %，则小区的主覆盖距离要达到国
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444 米。
(3）切换边界信号强度要求
根据移动集团公司对CHR 车体的测试发现CRH 列车车体衰耗不足ldB，车厢内空间衰耗约为14dB。
铁路覆盖事实上采用城乡基站兼顾铁路覆盖的形式，在低速情况下可以满足覆盖要求，但提速后往往覆盖深度达不到要求，如要求车厢内提供用户通信的电平值要达到一85dBm 以上，则在车体外需达到切换边缘信号强度一62dBm 的覆盖要求。4、LAC 区的设置
高速铁路覆盖的目的除了加强铁路沿线手机信号外，另一个重要的原因就是优化铁路沿线位置区设置，根据现网覆盖和寻呼量等情况适当减少覆盖铁路的LAC，合理的位置区设置可以减少铁路沿线移动网的位置更新量和路由区更新量，提高无线接通率。
高速铁路覆盖可以将各BSC 挂载于同一MSc 和sGsN 下，从而可以为各不同的BSC 设置统一的LAC 和RAC 参数。考虑到铁路跨市边界处，也必定出现位置区和路由区边界，该处的位置更新解决方案要通过增加边界基站TRX 的数目，以此来增大SDCCH 信道设置来解决。我们建议的边界基站载频配置数为6TRX。5、接入、切换、干扰的控制
考虑到铁路沿线农村地区的广覆盖，就对铁路的覆盖而言，在沿线近距离还存在部分主控小区的全向基站，在较远距离还存在部分非主控小区的基站。要考虑将非主控小区的干扰减少到不影响列车用户的正常接续和通话，需要将主控小区的全向基站改为对铁路覆盖的定向基站，还需对非主控小区基站进行调整，可调整发射功率、接入电平、覆盖方向、天线角度等，使铁路信号形成一个相的封闭的空间覆盖，确保列车用户的准确接入、切换和通话质量。
和优化：(1）加强覆盖，延长单小区覆盖距离，减少切换重选次数；加强覆盖，延长重叠覆盖区，针对性地进行覆盖调整和补点建设；加强主控小区的覆盖，减小非主控小区对铁路覆盖的影响，改善无线环境；加强主控小区的覆盖，减小非主控小区对铁路覆盖的影响，改善无线环境；尽量加大每个主控小区的覆盖范围（全改定和高增益天线的使用），减少不必要的切换。(2）优化重选切换参数，使重选切换反应更迅速，能及时跟踪信号的衰落变化情况，使手机能够使用最强的信号。尽量减少高速铁路沿线网络的LAC 数量，减少位置更新的数量，提高接通率；降低主控小区之间的切换门限，使得高铁用户尽量驻留在主控小区内，并保持在通话时尽量占用主控小区信号。2、优化措施
通过对高速列车的多次路测结果，对信号序列进行分析，整理出最强信号序列，剔除信号衰减过快、覆盖距离短的小区，结合地图和实际环境，确定各段道路的主覆盖小区。为此要对沿线的覆盖进行较大的调整，包括：(1）对于较大范围的覆盖空洞需要建设新基站进行补充覆盖。在鹰潭贵溪与上饶弋阳交界处，河潭832 和湖山2963 两个基站相距5.3Km，此处属丘岭地带。在路测中出现较大范围的覆盖弱，通话质量差。通过新增外汪基站后上述问题得到明显改善。以下是前后的对比情况： 新增基站前RxLEV 一SUB。
五、实践与优化措施 1、优化方向
为适应高速列车的特点，我们根据前面所述，从加强基础 覆盖着手，结合参数优化调整两个方面对网络进行适应的调整 困
2007 年4 期 ．建设维护．
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(4！减少铁路．盖小区数．形成长距离的主扭盖信号．将报盆距离短二盖衰落快的信号漪理出铁路抽旅退免预，选和切换。
高逻铁路测试中在贵冶生活区56，和九X853 基站之间．由于该地与上饶文界．时常会占上上饶的2965 小区．极有可能在该地出现位，熨新导致呼叫失败．通过与上饶公司协商．将2965 基站降功率．调整5654 及863 与2965 的切换日月飞6 和优先级．避免踌LA 〔 的，选位，更靳和切换
《 2）对于局部的信号混乱的扭益路段关闭个别扭益距离短的t 放站．减少切换．(3）对于现网铁路扭盆小区份共进行天线、发刘功率方面的调盆．增加铁路的扭蓝深度．
为保证交通干线的有效扭落原则上都应把交通干线沿线级侍扭盖墓站均改成定向方式．以有效控制月盆范圈L 以下是东 二 卜翔!LAG 区调整减少LAC 区数，将4 个改为3 个．LAC 划分是网络优化工作的里要内容之一如果LAC 划分过困
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小，则手机发生位置更新量将增加，从而增加系统信令流量，并且在手机做位置更新的同时，由于无法接收到寻呼信息，导致无法被寻呼，从而影响了呼叫接通率；目前鹰潭境内浙赣铁路由5 个BSC 覆盖，分别采用了4 个LAC，其中贵溪使用两个BSC 合用一个LAC，鹰潭市区使用了两个BSC 两个LAC，余江使用一个LAC。跨LAC 位置更新容易造成边界小区的SDCCH 信令负荷过高，同时也会导致呼叫未接通。在铁路测试中，LAC 过多是影响测试指标的主要因素，因此提高呼叫接通率做好铁路沿线LAC 规划和优化工作至关重要，我们决定将鹰潭城区的两个LAC 进行合并，减少LAC 区数量，将4 个改为3 个。
(7）调整主控小区之间的切换控制参数，如开启沿线小区快速平均E 阳；缩短沿线小区平均窗口LDwS 和LUwS 值；降低主控小区之间的切换门限PMRG 和LMRG;提高优选目标切换小区的优先级PR 工；在个别场强快速衰弱导致切换不及时的情况下启用RFD 防止掉话。(8）检查主控小区间的相邻小区关系和切换关系，确保主控小区的相邻小区参数正确无误，并确保相邻主控小区间是双向切换关系（特别注意跨地市的相邻小区关系和切换关系的检查）。非城区主控小区关闭功率控制、DTx、跳频。(9）加强对所有主控小区基站、直放站的检查和维护，要求确保所有主控小区基站、直放站运行稳定，不断站、所有载频工作正常。
优化后通过11 月23 日及11 月改善，达到优秀网络水平。优化后的测试结果表：、效果
日自钡l 结果显示，见下表，指标得到极大的浙赣铁路一接通率一里程覆盖率一话音质量一MOS 一切换成功率一边界切换测试 鹰潭段（长沙鹰潭段（杭州鹰潭段（南昌鹰潭段（上海 杭州和谐号）110000 % 1 9997 % 1 9583 % 13371 10000 %
长沙和谐号）l ' 00 00 % 1 99 97 % 1 95 54 % 1 3 341 , 00 00 % 薰瑞瑞米汀号黑00 % 1 00 % 1 00 % 1 00 %
七、结论
在高速铁路的现网调整优化的方法中，我们主要考虑了加强基础覆盖着手，结合参数优化调整的优化思路。我们认为通过这次优化，总结了一些优化的方法 和思路，高速铁路现网的调整和优化，重点解决铁路提速后出现的接通率低和掉 话等现象。所提及的方案通过应用效果明显，表明此方案对于铁路提速后的现网 优化工作建设具有指导性、实用性。我们将继续在己有基础上继续开展工作，将 高速铁路的覆盖做的更加完善。困
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