温州移动高铁覆盖规划方案.doc

温州移动高铁覆盖规划方案 V0.8目 录1.概述32.高铁覆盖问题分析42.1铁路提速对网络的影响42.2多普勒频移的影响42.3列车提速对重叠覆盖区的影响52.3.1手机重选所需重叠覆盖区52.3.2手机切换所需重叠覆盖区52.3.3车厢穿透损耗的影响63.华为特色的高铁覆盖解决方案73.1链型组网覆盖解决方案73.2独特的高铁算法73.2.1AFC算法（基站频率校正算法）73.2.2快速频偏切换算法83.2.3高铁小区覆盖方案93.2.4高铁小区和周围小区的切换配合算法103.2.5高铁组网切换策略113.2.6高铁小区选择/重选控制策略123.2.7高铁场景数据业务性能分析133.3 普通场景覆盖规划143.4遂道场景规划184.温州高铁覆盖规划214.1温州高铁介绍214.2组网结构224.3 LAC区规划224.4链型小区组网224.5组网模型和设备选型建议235.温州高铁项目规划245.1总体规划概述245.1.1基本规划思路：245.1.2覆盖区设计原则：255.1.3车站过渡覆盖区设计原则：255.1.4特殊路段开口原则：265.1.5容量设计原则：275.2话务模型275.3频率规划方案295.4参数规划建议295.4.1 一般参数设置295.4.2切换参数设置305.4.3特殊地区参数（LAC边界、BSC边界）315.4.4 邻区参数设置321. 概述随着无线网络覆盖的不断完善与品质的提升，用户对网络覆盖、质量提出了越来越高的要求。伴随着我国高速铁路建设的不断加快，以及对原铁路列车的不断提速，使得在现有的GSM网络基础上，不能保证高速列车上的网络性能。为了从解决这些问题，需要在现有网络的基础上，针对高速覆盖的特殊要求进行网络改造，继而从根本上解决这个问题。温州高铁以穿山丘陵和高架铺设为主，高架地段和隧道群是温州高铁的两大特征，高铁覆盖的难道也很大，华为目前先进的RRU共小区组网策略以其良好的性能和灵活多变的组网方式，可应用在高铁覆盖各种场景。2. 高铁覆盖问题分析2.1铁路提速对网络的影响传统GSM系统所支持的极限时速定义为250KM，但由于缺乏应用场景等原因，使现有GSM系统甚至连200KM的高速都无法有效支持，因此铁路提速后出现很多问题：l KPI下降，表现在切换成功率下降、接通率下降、掉话率上升等；l 用户体验变差，表现在掉网频繁、语音质量差、数据业务质量下降、吞吐量降低，甚至掉线等。出现上述问题主要是由多普勒频移、重叠覆盖区、车体穿透损耗等几方面综合影响导致的，温州高铁覆盖也面临着相同的问题。2.2多普勒频移的影响随着车速的不断提高，多普勒频移的影响也越来越明显，在高铁覆盖中需要重点考虑：l 多普勒频移的存在，导致基站和手机的相干解调性能降低，直接影响到小区选择、小区重选、切换等性能；l 因为对于手机是一倍的多普勒频移，对基站的频移来说则是两倍，所以多普勒频移对基站的影响更大；l 根据理论分析和仿真测试，当列车时速为300KM左右时，系统性能有比较明显的恶化，而列车时速为600KM及以上时， 900MHz手机就无法解出相邻小区的信息了；l 相同情况下，1800MHz频段的频移是900MHz的2倍。所以，不建议采用1800MHz频段进行高铁覆盖。2.3列车提速对重叠覆盖区的影响在列车提速以后，在相同时间内通过的距离大大增加，因此现有网络的重叠覆盖区可能不满足需求，需要重新规划改造。2.3.1手机重选所需重叠覆盖区在GSM通信事件中，小区重选需要一定的时间来完成。其中小区重选规则中，当手机测量到邻小区C2高于服务小区C2值且维持5秒钟，手机将发起小区重选，若在跨位置区处，则邻小区C2必须高于服务小区C2与CRH设置值的和且维持5秒钟，手机发起小区重选和位置更新。所以，手机会在两个相邻小区重叠覆盖区的中间开始计时，最少要超过5秒钟后，开始小区重选。考虑列车双向行使，故小区的重叠覆盖区最少要满足10秒的火车运行时间。以下是列车在不同时速下发生小区重选对重叠覆盖区域的要求：时速（km/h）200250300350400重叠覆盖要求（m）55669483397211112.3.2手机切换所需重叠覆盖区 对于手机在小区间的切换和重选类似，需要小区间的重叠覆盖区满足切换时间的要求。华为的频偏切换算法，由于采用了相关频偏、时速、方向性估计，增加了高铁场景下的切换准确性。这样情况下，我们可以通过优化切换流程，从而降低高铁切换的时间。为了提高高速场景下的切换成功率，取消了两次切换间的时间间隔，在一次切换失败后，接着尝试第二次切换。普通切换算法的时间估算如下：切换几个过程时间如下：（下面描述时间根据门限缺省设定值）l 测量报告滤波时间2秒，P/N准则触发切换时间2秒，切换倒回时间12秒，二次切换时间2秒（与一次切换时间相同）；l 一次切换时间为： 测量报告滤波时间P/N准则触发切换时间 224秒；l 二次切换时间为：测量报告滤波时间P/N准则触发切换时间切换倒回时间二次切换时间2222 = 8秒；l 以上为理论分析值，实际情况需要增加一些保护时间，因此完成2次快速切换的时间为810秒。以下是列车在不同时速下发生小区间切换对重叠覆盖区域的要求： 速度（km/h）切换时间2002503003504008s444m556m667m778m889m10s556m694m833m972m1111m12S667m833m1000m1167m1333m上面的分析均未考虑多普勒频移的影响，在多普勒频移的影响下，如果没有补偿的措施，会使系统性能下降，增加信令的重传次数，对重叠覆盖区的要求可能会更高。2.3.3车厢穿透损耗的影响高速列车为了适应高速运行的要求，在密封性和车厢材质方面都有了新的变化，对穿透损耗有很大的影响，目前几种常见的高速列车车厢的穿透损耗如下表：图 列车穿透损耗从上图可以看出：l 新型高速列车的车体穿透损耗为20dB左右；l 对于高速列车内的用户，相同条件下比K型车增加了8dB左右的穿透损耗，由此降低了车内的覆盖概率；l 在实际覆盖场景，由于基站的入射角度和列车有一定的夹角，实际的穿透损耗会比测试值大。3.华为特色的高铁覆盖解决方案3.1链型组网覆盖解决方案在整个温州高速铁路主覆盖区，如果仅仅依靠工程和系统参数的调整来搭建链型小区难度会比较大，华为根据自己多年在高铁方面的研究和积累，从算法本身和组网方案入手，提出从根本上解决高速问题的解决方案。图 链型小区搭建示意图在铁路沿线搭建链型小区结合快速频偏切换算法，可以保证高铁用户沿列车行进方向进行单向切换，从而避免了切向旁边公网小区或是回切的现象。3.2独特的高铁算法3.2.1AFC算法（基站频率校正算法） AFC算法是针对铁路快速移动的特点设计的基站频率校正算法。该算法采用先进的自动频率校正技术，根据高速移动的特点，通过快速测算基站与终端无线链路的比特流，自动校正两者之间的频率偏差，从而高效地补偿高速移动产生的多谱勒效应。该算法的成功采用，有效保证了无线链路的稳定链接，从而保证优质的通话质量。根据不同用户接收信号有不同的频偏，增强的AFC算法在系统基带实现每个用户接收信号的频偏估计和校正。根据仿真结果，频偏越大，性能损失越大，对基站解调影响越大，AFC算法可以有效的补偿多普勒频移的影响，提高系统性能。图 华为AFC算法AFC算法在组网中应用：l 在城区等基站密集场景，启用AFC算法，有效地消除多普勒频移带来的影响，弥补信号频率变化对系统性能的降低，降低规划优化难度，提高网络性能；l 在郊区/农村等易覆盖受限场景，启用AFC算法，弥补多普勒频移对系统性能的影响，降低高速对高铁覆盖的影响。3.2.2快速频偏切换算法 快速频偏切换算法的目的就是提高高速运动手机的切换成功率，保证通话的连续性，进而保证低的掉话率，主要通过以下手段提高切换的响应速度：准确计算手机的移动速度；l 取消了业务信道切换最小时间间隔（一般默认值为2秒），和连续切换最小时间间隔（一般默认值为4秒）定时器；l P/N准则采用0.5秒为单位（一般以1秒为单位）；l 引入a滤波，该算法主要应用在城市主干道、精品路线、高速铁路。l 频偏切换算法的核心思想：根据基站测试的频偏信息，在测量结果消息中上报给BSC，BSC根据频偏信息，计算出手机的移动速度，如果移动速度大于快速移动的速率门限值，将根据移动方向使手机切换到配置的链型邻区中。图 快速频偏切换算法快速频偏算法在组网中应用：l 由于城区基站较密，无线信号非常杂乱，华为公司的快速频偏切换算法，只针对高速移动用户启用该算法。这样既保证了高铁用户准确切向链型目标小区，又保证非高铁用户在大网中的正常切换；l 华为的切换算法除了计算列车的运行速度外，还计算列车的运行方向，只允许顺序的切换，禁止回切的情况，并且取消了切换间隔时间，在8秒内可以完成两次切换，以此来保证切换的成功率。3.2.3高铁小区覆盖方案3.2.3.1单小区单方向图 单方向单小区示意图现网覆盖大部分的天线多为水平波瓣角为65度天线，增益在15.5dBi左右，为适应铁路的覆盖可以调整选择不同的天线。如果基站与铁路沿线的垂直距离较小（100米以内），可选择使用30度窄波束的高增益天线（增益为21dBi）延长覆盖。由于高增益天线的后瓣一般较小，单方向单小区的方案并不适合这种天线，会产生在基站近端由于后瓣的重叠覆盖区不足，引起切换和重选失败。3.2.3.2单小区双方向为避免单方向单小区覆盖的不足，可以采用RRU共小区组网，多个位置组属于同一个小区，各位置组采取双方向覆盖方案（如下图）。RRU共小区组网技术极大的拓宽了单小区的覆盖范围，共小区的不同位置组之间不再需要切换，移动台在穿越该覆盖区域时只发生入小区切换和出小区切换，RRU共小区组网有效减少了切换，同时提高了切换成功率和服务质量。图 单小区双方向示意图如果基站与铁路沿线的垂直距离较大，则不适宜使用水平波瓣过窄的天线，否则容易造成主波瓣覆盖距离过短的问题。对于温州高铁，建议采用RRU共小区各位置组采取双向覆盖模式，减少切换次数，从而提升网络质量。3.2.4高铁小区和周围小区的切换配合算法采用专网覆盖的方式能够确保专网内高铁用户的切换和重选快速有序的进行。温州高铁本次方案采取专网覆盖为主，现网优化相结合的组网方式，在铁路沿线新建分布式基站覆盖高铁用户，同时将火车站等特殊区域的小区作为专网和大网的缓冲区，从而可以有效解决手机在大网与铁路专网之间的错误切换和重选问题。3.2.5高铁组网切换策略3.2.5.1专网组网结构对于一般不会出现用户从高铁小区向周围非高铁小区移动的情况（例如隧道、高架桥、山谷等场景）采用专网小区覆盖高铁用户，覆盖高铁的小区只与同样覆盖高铁的前后小区配置邻区关系。覆盖高铁的分布式基站采用华为RRU共小区技术，能减少切换次数，并保证高铁用户在高速运动中准确有效地进行切换。在站台区域可考虑新建站台分布系统，对站台进行专网覆盖，在出站地道和候车室布设火车站室内分布系统，专网和公网的过渡区设置在候车大厅和站台间的进出站通道，通过分布系统控制过渡区的切换和重选，且候车室室内分布系统与专网设置为相同位置区，用于避免客流上车前的大量位置更新。图 专网与外网切换配合策略3.2.5.2切换邻区表（BA2）的配置原则华为的解决方案由于有专门的快速频偏切换算法配合，可以灵活的根据实际覆盖情况和覆盖目标来配置邻区，既保证与周围邻区配合，又可以保证高铁用户在链状小区间快速、正确的切换。在满足与周围大网切换需求的前提下，尽量简化BA2表，可以减少需要监听的邻区BCCH数量。BA表越长，则手机对邻区的测量时间越长，造成小区重选、切换的滞后。3.2.5.3切换位置规划切换区的设计应避免发生“乒乓”切换。当列车停在相邻小区的边界处时，有可能会发生“乒乓”切换，也就是说，由于无线信号衰落的变化，在两个小区间会发生多次切换。因此，切换区域应该远离车站等列车经常停靠的地方或是无线信号衰落极为严重的地区。为满足这一设计需求，重要基站须设置在这些区域附近，这样也确保了这些区域有良好的覆盖，而且使切换区域远离车站、列车停靠点、调车作业场地等等。这种设计使得在这些区域只出现一个强信号的蜂窝，切换只能发生在正常情况下不停车的区间。3.2.6高铁小区选择/重选控制策略123铁 路 覆 盖 层车站车站车站图 小区选择/重选控制示意图l 在车站场景下，手机用户可以进行小区重选驻留在合适的小区；l 沿途区域铁路覆盖层BA1表配置铁路覆盖层邻区信息，只在特殊开口路段配置公网小区的邻区关系l BA1表控制小区重选，保证列车用户不会重选到非铁路覆盖小区，同时手机开关机也能保证选择铁路覆盖层；l 为了保证高速列车临时停车对高铁小区容量的冲击，可以在合适的地方，为高铁小区配置合适的BA1表；l 沿途非铁路覆盖层BA1表按照双向配置，保证用户在列车上开关机后如果选择到非铁路层在特殊路段可通过重选回铁路覆盖层3.2.7高铁场景数据业务性能分析3.2.7.1AFC算法弥补多普勒频偏图 频偏对不同编码方式性能的影响由以上的仿真结果可以看出，随着频偏的增大，对数据业务性能的影响也在增加。对于低阶编码方式来讲，信道编码的鲁棒性要比高阶编码方式好。所以，频偏对高阶编码方式影响更大。随着数据业务的不断发展，(E)GPRS已经广泛得到了应用。但是，高铁场景下，频偏对(E)GPRS性能影响较大。华为领先的AFC算法可以充分弥补高速下的多普勒频偏对业务性能的影响，保证高铁场景下的数据业务性能。3.2.7.2NACC算法数据业务没有切换机制，而是以小区重选来保证数据业务的连续性。一般采用NC0的小区重选机制，即手机自主小区重选。小区重选会对数据业务的传输造成停顿，是影响数据业务性能的一个重要原因。快速的小区重选能够保证数据业务的性能。在高铁场景下，由于多普勒频移的影响，会使得信道的解调性能降低。而信令信道的重传机制，会增加目标小区同步的时间,也就增加了数据业务传输的时间中断，降低了数据业务性能。并且在重传的过程中，手机无法解码（P）PCH信息，会造成寻呼失败。为了解决高铁场景下数据业务性能降低的问题，华为在高铁下引入NACC算法。在NACC（Network Assisted Cell Change，网络辅助小区重选）中，网络向MS发送邻近的小区系统信息。在小区重选后，MS就能够利用这个系统消息来进行接入新小区的初始化工作。采用这种方法，MS就不需要在接收新小区系统消息上花费太多时间，对正在运行的业务中断时间也从几秒钟降到300700毫秒。NACC功能不但加快了小区的重选时间，还加快对前一小区的所占用资源的释放，有效提升网络容量。3.3 普通场景覆盖规划3.3.1RRU共小区组网模式对于普通场景下，由于在宏蜂窝覆盖方式下通话过程中手机切换频繁，且部分铁路沿线基站选址困难，建议新建分布式基站，采用RRU共小区的连续覆盖方式，增加单小区的覆盖范围。图 共小区组网示意图采用RRU共小区组网时，与BBU相连的多个位置组逻辑上属于同一个小区，多个位置组分布在不同物理位置,位置组之间的距离根据不同应用场景不同。3.3.2RRU链路预算GSM 900MHz信号源采用华为分布式基站DBS3900单小区多位置组双方向覆盖模式，4载波时每载波输出功率为7.5W，天线采用21dBi高增益天线，天线高度取20m，设计车外最小接收电平为65dBm，考虑车体损耗20dB，则车内接收电平为85dBm。链路预算见下表：链路预算2010郊区农村UplinkDownlinkUplinkDownlink扇区配置2 Sector2 Sector环境选择室外室外塔放使用FALSEFALSE基站设备类型OtherOther最大发射功率(dBm)3338.753338.75基站合路器损耗(dB)0000馈缆损耗Tx(dB)0101身体损耗Tx(dB)天线增益Tx(dBi)021021EiRP(dBm)3358.753358.75天线增益Rx(dBi)210210天线分集增益Rx(dB)2.502.50馈缆损耗Rx(dB)1010身体损耗Rx(dB)接收灵敏度(dBm)-112.5-104-112.5-104使用TMA后接收灵敏度改善(dB)00最小接收电平要求 (dB)-96-65-96-65穿透损耗(dB)00慢衰落标准差(dB)66区域覆盖概率0.950.95边缘覆盖概率0.830.83慢衰落余量(dB)5.7665.766快衰落余量(dB)干扰余量(dB)允许的最大路径损耗 (dB)123.23117.98123.23117.98MS天线高度(m)1.51.5基站天线高度(m)2020频带 (MHz)900900传播模型Okumuru-Hata(Huawei)Okumuru-Hata(Huawei)小区半径(km)1.1640.8351.8131.3链路平衡允许的路径损耗(dB)117.98117.98链路平衡允许的小区半径(km)0.8351.3基站覆盖面积(km2)1.814.39目标覆盖面积(km2)200200基站数11146统计结果郊区农村小区半径(km)基站数小区半径(km)基站数20100.831111.346表 链路预算表根据以上链路预算，采用RRU功分后进行双向覆盖时，郊区场景下RRU覆盖距离理论为0.83km,考虑到温州地形复杂，多为山区，因此共小区模式时RRU间距根据实际场景不同设计为1km到1.5km。而RRU非共小区时，考虑200km/h切换重叠区域556m，设计非共小区模式时，RRU间距为1km到1.2km。3.3.3 RRU共小区组网优势共小区的站址间无需切换重叠覆盖区域，提高覆盖效率，RRU共小区组网技术使共小区的位置组之间不再需要设置切换重叠覆盖区域，拓展了每个位置组的有效覆盖距离。共小区组网减少切换，提高切换成功率。RRU共小区组网技术极大的拓宽了单小区的覆盖范围，以1个BBU配置6个位置组为例，通过共小区组网形成连续覆盖区域，移动台在穿越该覆盖区域时只发生入小区切换和出小区切换，位置组之间通过接力实现业务的延续，而每个位置组独立小区覆盖时整个区域内将发生7次切换。可见，RRU共小区组网有效减少了切换，在6个位置组共小区组网时，覆盖区域的切换次数减少71.43%，同时提高了切换成功率和服务质量。图 共小区性能提升示意图RLKU158-50JAE/JFNAE/JFLAE3.4遂道场景规划3.4.1隧道内链路预算遂道内漏缆假设使用RFS公司的1-5/8 RADIAFLEX RLKU Cable ，A-Series泄漏电缆。根据厂家提供的数据该产品指标如下： 频段（MHZ）传输损耗(dB/100m)耦合损耗(50%,95%)dB8002.1565/689002.3160/6319004.5360/6522005.7960/65GSM 900MHz信号源采用华为分布式基站DBS3900，4载波时每载频输出功率为7.5W（RRU 3008输出功率），1-5/8 RADIAFLEX RLKU Cable泄漏电缆每百米损耗为2.31dB（900MHz）,考虑1/2”跳线损耗百米损耗为7dB，馈线长度取30m。设计最低接收信号电平为85dBm,车体损耗考虑20dB, 95%覆盖概率。说明:A:耦合损耗是漏缆厂家给出的漏缆指标，一般是指里漏缆2米处的空间损耗值，一般漏缆厂家会给出50和95两种通信概率的损耗值，在计算链路损耗时一般使用95的通信概率下的损耗值即可。B：对于单洞双轨的隧道，隧道宽度为13m，空间链路损耗要加上宽度因子20Lg(d/2)。车内覆盖电平RRU机顶发射功率1/2跳线损耗(30m)耦合损耗漏缆百米损耗L/100车体损耗-宽度因子（13m）-85dBm=38.75dBm-2.1db-63dB-2.31dBL/100-20dB-20Lg(13/2)L=969.3m所以GSM900MHz频段最远覆盖距离为969.3m按照此次方案中隧道内RRU间距为1000m，所以当两RRU异小区时切换保护带为969.32-1000782.4m，满足250km/h时速时切换要求（10秒694m）考虑日后铁路的提速和设备扩容的可能，同时考虑到实际高速铁路隧道内综合洞室是按照500米的距离进行设计的，主设备只能放置在综合洞室，故综合以上因素，本次隧道覆盖设计为每个RRU单边可支持500米的泄露电缆进行规划设计。3.4.2不同场景隧道解决方案3.4.2.1短隧道一般采用: 分布式基站泄漏电缆天线当覆盖隧道的GSM 信号源是分布式基站时，若隧道里的信号与隧道口的信号属于不同的小区，在火车进入隧道后，外部小区的信号急剧下降，这时很可能由于不能及时地正常切换而掉话，所以隧道出口增加洞顶天线，延伸隧道内信号至隧道外，保证切换。洞顶天线泄漏电缆7/8馈线分布式基站基站天线切换区域图 短隧道泄漏电缆覆盖连接简易示意图 短隧道场景下，可使用上述的方案。 此类解决方案的优点是：隧道内外小区为同一小区，减少切换次数；信源基站不但可提供隧道覆盖，还可兼顾隧道外覆盖，减少基站数量。3.4.2.2长隧道一般采用：分布式基站泄漏电缆天线GSM 信号源采用我司的分布式基站，4载波时最大输出功率为7.5W。设计最低接收信号电平为94dBm，覆盖概率为95。针对铁路隧道的覆盖，需要考虑到火车填充对信号传播的影响。覆盖隧道内采用分布式基站进行覆盖。泄漏电缆BBURRUBBU与隧道口距离隧道内第一个RRU与隧道口距离隧道内最后一个RRU与隧道口距离RRU洞顶天线隧道内两个RRU间距基站天线3dB电桥图 泄漏电缆覆盖连接简易示意图 长隧道场景下，隧道覆盖可使用此方案。 引入隧道外基站信号，隧道内信号和隧道外同属一个小区，减少一个切换带。 因为隧道口处会出现电平突变,故在隧道出口处增加洞顶天线,让隧道内信号延伸至隧道外,使切换带由隧道口移动至隧道外,保证切换成功。3.4.2.3连续隧道一般采用: 分布式基站洞顶天线泄漏电缆当覆盖隧道的GSM 信号源是分布式基站时，若隧道里的信号与隧道口的信号属于不同的小区，在火车进入隧道后，外部小区的信号急剧下降，这时很可能由于不能及时地正常切换而掉话，所以隧道出口会增加洞顶定向板状天线，延伸隧道内信号至隧道外，保证切换。定向天线隧道2BBU+RRURRU泄漏电缆馈缆隧道1两隧道之间距离3dB电桥图 连续隧道覆盖示意图 此类解决方案的优点是：隧道内外小区为同一小区，减少切换次数；信源基站不但可提供隧道覆盖，还可兼顾隧道外覆盖，减少基站数量； 在隧道间隔处，隧道洞口分别采用定向板状天线覆盖，保证其信号强度，使隧道内外为同一小区。 隧道中单边每隔500M会建造一个避车洞供铁路巡检人员躲避火车使用，这也是网络在隧道内可架设设备的唯一地点，故RRU之间的距离会以1000M为单位而架设，即RRU单向覆盖500M。4.温州高铁覆盖规划4.1温州高铁介绍根据铁路沿线覆盖特点，运用华为先进的RRU共小区技术、AFC和快速频偏等算法，在温州高铁沿线替换并新建部分BBU和RRU对高铁进行覆盖，采用专网组网方案并结合链型小区技术，在铁路沿线形成链型邻区对铁路进行覆盖。4.2组网结构新建华为BSC，管理铁路沿线基站，新建BSC可下挂在现有MSC下。为保障网络的稳定性和覆盖强度，全线采用封闭式专网结构，只在火车站和大型交通枢纽处开口，其他路段均是封闭性组网。在火车站站台设置站台分布式系统，隶属于专网小区；在候车室设置候车室室内分布系统，隶属于公网小区，且配置为与专网属于相同位置区，在进出站台的通道处设置专网和共网的覆盖重叠区域，以便于高铁用户顺序进出高铁专网，并避免大量用户同时位置更新对SDCCH信道的冲击。4.3 LAC区规划列车通过LAC边界时，会发生大量的手机位置更新，容易产生SDCCH拥塞，影响小区的正常业务，因此建议减少列车高速运行时穿越的LAC数量。为避免频繁的跨LAC区位置更新，专网位置区尽量采用一个地市一个位置区进行规划，只在进出地市边界时各发生一次全员位置更新，为了确保进出地市边界时位置更新顺利进行，边界站采用大配置独立小区，确保有足够的SD信道配置，在火车站需设置室内分布系统，室内分布系统与专网属于相同位置区，用于避免客流上车前的大量位置更新。温州铁路新建分布式基站规划属于同一个LAC，使高铁用户只在进出温州边境时各发生一次位置更新。4.4链型小区组网由于铁路沿线链型覆盖特点，结合华为快速频偏算法，建议在铁路沿线采用链型小区组网方案，形成链型邻区。优先切向链型邻区，保证向运动前方切换。按照华为特色的高铁组网方式，在高速铁路的普通场景，高铁组网的策略为：高铁主覆盖层，其小区构造链型小区，应用华为特有高铁算法，保证切换的有序性和成功率；高铁保护层，其小区与高铁主覆盖层及周边小区形成三层，应用华为特有高铁算法，使其承担起承接高铁主覆盖区与周边小区的交互，保证高铁主覆盖小区成为一个与周边本地网交互的网络。本次温州高铁专网大部分区段与周边公网不做相邻关系，避免不希望的重选和切换。特殊路段专网需要开口（与公网配置邻区关系），保障可能出现的特殊情况，火车站调整原有分布系统，配合专网策略，增加站台分布系统作为专网和公网的过渡覆盖，保证高铁用户顺利进出高铁专网。4.5组网模型和设备选型建议RRU共小区是基于分布式基站的一个特殊功能。华为分布式基站DBS3900由BBU和RRU组成，BBU负责基带信号处理，与BSC连接，RRU负责射频信号处理，通过光纤（CPRI接口）与BBU连接，远程连接时最长可以支持40公里的距离。BBU有6个CPRI接口与不同的RRU连接。一般分布式基站的RRU分别属于不同的小区，当终端从一个RRU覆盖区域移动到相邻RRU覆盖区域时，需要进行小区间切换。采用RRU共小区技术时，与BBU相连的多个位置组（每个位置组由一个RRU或者最多3个RRU组成）逻辑上属于同一个小区，每个位置组的物理配置、载波数、频点等小区参数相同，多个位置组空口完全同步，BBU自动计算与各RRU的时延，并把参数下发给相应的RRU进行调整，补偿光纤时延，保证RRU空口发射的帧完全同步，从而保证每个burst的用户数据按照burst节拍，收发同步。所有位置组都能够接收相同信号，并选择最好的信号进行处理。这样一个小区的无线信号就得到了扩展，当终端在这个小区内的RRU间移动时不会发生切换。图 RRU共小区原理示意图BBU根据算法确定某个位置组为主位置组，其他位置组为从位置组，从位置组在主位置组的控制下完成可服务载波的选择，信道激活等小区服务功能。 温州高铁覆盖采用RRU共小区专网的形式对铁路沿线进行覆盖，设备采用DBS3900分布式基站。 当采用RRU3008模块时的天馈连接方式如下图所示：RRU共小区覆盖模式下，RRU共小区站间距建议1.2km-1.5km，不共小区模式下，站间距建议1km-1.2km，站轨间距建议30-50m。RRU共小区组网模式下天线建议选择半功率角为32度，增益21dBi的双极化板状天线，可采用ODP-032R21DB型室外定向板状天线对铁路进行覆盖，个别场景下选择65度的天线对铁路进行覆盖；5.温州高铁项目规划5.1总体规划概述5.1.1基本规划思路：针对温州高铁沿线经过区域特征，全线采用RRU共小区封闭组网的覆盖方式，只在火车站和大型交通枢纽处开口，其他路段均是封闭性组网。采用RRU共小区专网覆盖方式，站址选择应紧靠铁路沿线，采用功分器双向覆盖方式，更好的贴合铁路走向，提高覆盖效率；铁路平直路段且两侧建筑稀疏时，优先选择窄波束高增益天线，既能满足覆盖要求，又能控制对周边网络的影响；若基站距离铁路较远，可考虑功分后使用18dB/65度天线双向覆盖的方式。 采用RRU共小区专网覆盖方式，整个专网新建一个链型LAC区，避免列车频繁穿越LAC边界引起大量位置更新；专网大部分区段与周边公网不做相邻关系，避免不希望的重选和切换；火车站调整原有分布系统，配合专网策略，增加站台分布系统作为专网和公网的过渡覆盖，保证高铁用户顺利进出高铁专网，特殊路段专网需要开口（与公网配置邻区关系），保障可能出现的特殊情况。5.1.2覆盖区设计原则：覆盖区设计的总体原则：增强专网覆盖的同时，严格控制专网在铁路两侧的覆盖范围，避免对两侧非高铁用户和原有网络造成较大影响。 RRU共小区采用功分后双向覆盖方式，更好的贴合铁路走向，提高覆盖效率 RRU共小区专网覆盖方式，站址选择应紧靠铁路沿线，城区站址高度以15m左右为宜，既能满足覆盖要求，又必须严格控制对周边网络的影响，郊区和农村站址高度可根据环境适当加高，具体高度根据环境而定； 铁路平直路段且两侧建筑稀疏时，优先选择窄波束高增益天线； 共小区的位置组之间由于不需要预留重叠覆盖区域，站间距可适当加大，小区间的站间距严格按照高速列车切换/重选的重叠覆盖区要求设计，并预留今后可能的提速对重叠覆盖区的扩展需求5.1.3车站过渡覆盖区设计原则： 火车站站台新建站台分布系统，隶属于专网小区 火车站候车室新建候车室分布系统，与专网设置为相同位置区，用于避免客流上车前的大量位置更新 专网和公网的过渡区设置在候车大厅和站台间的进出站通道，通过分布系统控制过渡区的切换和重选 高铁用户通过进出站通道均为慢速移动，过渡区能够确保高铁用户顺利完成切换和重选5.1.4特殊路段开口原则：特殊路段开口目的：保障未能通过车站专网和公网过渡区进入专网的“漏网之鱼”在上车后还有机会进入专网；保障高铁沿线厂房和居民小区的非高铁用户通过开关机进入专网后能够顺利切换或者重选出专网；保障高铁用户在列车上开关机选择到公网小区后能够顺利再进入专网。特殊路段开口路段：靠近车站铁路沿线两侧、紧邻铁路沿线有厂房和居民小区、铁路与公路的交叉路区段等特殊路段；开口公网小区：选择在该路段沿铁路沿线覆盖范围长，覆盖电平和质量良好的公网小区配置双向相邻关系；开口路段要保证专网小区电平和质量的绝对优势，并辅以参数调整，避免专网高铁用户通过切换或者重选离开专网。铁路沿线两侧、紧邻铁路沿线有厂房和居民小区这种场景：首先保证高铁专网小区信号在铁路段的覆盖电平和质量，其次对于高铁专网建议不配置高铁小区与距离铁路较近，信号较强的非专网小区邻区关系；转而与距离铁路较远，在铁路侧信号电平与高铁专网小区电平相差比较大的铁路两边的公网小区配置邻区关系。 以上配置的思路如下：1)高铁用户A待机情况由于高铁专网小区与距离铁路较近信号较强的公网小区不配置邻区关系，那么即使该公网小区的信号电平在某处高于高铁专网小区，用户A也不会发起小区重选而脱离高铁专网；而对于距离铁路两侧较远的公网小区来说由于在铁路侧公网小区的信号电平远低于高铁专网小区的信号电平，所以可以保证用户A驻留在高铁专网。 2)高铁用户A在列车内开机如果高铁小区信号电平最强则驻留在高铁小区，如果存在由于某个公网站距离铁路很近且天线正对导致这个公网小区电平大于高铁小区覆盖电平用户A可能在开机时会驻留在公网小区，这时就需要在高铁专网小区电平比公网小区电平有明显优势的开阔地带设置公网小区和专网小区的邻区关系，以保证高铁用户A能够及时重选或切换至专网小区。 3)非高铁用户B由于在铁路旁开机或者通过高铁边的公网重选至高铁专网小区由于配置了高铁专网小区与两侧距离高铁较远公网小区的单向邻区关系，当用户B慢速移动远离铁路时，用户B将由专网小区重选至距离高铁较远公网小区，减少再次重选至高铁专网小区的情况。 以上配置的前提是：保证高铁专网在铁路上覆盖电平的强度和质量；严格控制专网覆盖范围以及合理的参数设置，避免因弱覆盖导致重选至公网小区后不能重选回来而脱离高铁专网的现象。5.1.5容量设计原则：RRU共小区覆盖模式通过牺牲容量以换取减少切换、减少重选、提高覆盖和质量、增大站间距等优点，必须严格控制专网在铁路沿线两侧的覆盖范围，避免大量非高铁用户接入专网产生拥塞现象；根据不同路段情况，确定共小区配置的位置组数目，城区、郊区以及其他一些两侧有大量紧邻铁路的厂房和居民小区的路段，考虑到可能的渗透到专网的非高铁用户占用一部分容量，单个共小区覆盖距离不宜太长；农村偏远地区，铁路两侧普通用户稀少，单个共小区覆盖距离可按最大规格设计；车站附近区域乘客通话概率较大，单个共小区覆盖距离需要严格计算和控制。5.2话务模型当前我国铁路发车的闭塞区间为10km，也就是说铁路线任何一个10km区段内，对于双线轨道而言，考虑双向列车交汇的情况，最多同时存在两列列车。CRH的标准配置为8节车厢，额定载客人数约为600人次，单方向一个小区内仅有一列火车，单小区用户最多时是两车交会时，此时总用户数为1200人，按目前高铁移动客户占载客人数的75计算，那么单小区移动用户数为900人，按每用户0.02Erl计算，此时话务量为9000.02Rrl=18Erl。查询爱尔兰B表得出需要TCH数为26。 假定GPRS用户比例为20，附着率80，激活成功率30，每用户忙时带宽150bps。考虑GPRS业务峰均比25。设PDCH信道复用人数为8。每PDCH的IP层带宽：CS1为5.73kbps，CS2为8.56kbps，CS3为10.3kbps，CS4为14.4kbps。设CS2比例80，CS1比例20。则GPRS渗透率2080304.8，则IP层平均承载速率为8.56805.73207.996kbps考虑峰均比后GPRS每用户忙时带宽GPRS每用户忙时带宽（1GPRS业务峰均比）150（125）187.5bps每GPRS信道带宽IP层平均速率/PDCH信道复用人数7.996kbps/80.9995kbpsGPRS用户忙时带宽单小区用户数GPRS渗透率考虑峰均比后GPRS每用户忙时带宽9004.8%187.5=8.1kbpsGPRS业务话务量GPRS用户忙时带宽/每GPRS带宽8.1kbps/0.9995kbps=8.81Erl查爱尔兰表得出需要GPRS信道数为14.8，GPRS业务每连接占用PDCH数每GPRS带宽/IP层平均速率0.9995kbps/ 7.996kbps0.125则所需要的PDCH信道数GPRS信道数GPRS业务每连接占用PDCH数14.80.125=1.85则所需要的静态PDCH信道最少为2个。总信道数26个TCH1个BCCH3个SDCCH2个静态PDCH32个根据信道计算可得最小配置为O4。结合高铁小区的具体话务量情况，本次温州高铁小区的容量规划为每小区最低配置为O4。5.3频率规划方案温州高铁采用900M进行频率规划。频率规划的结果不仅关系高铁的服务质量，也更影响到现网小区的语音质量。为保证高铁小区的业务性能，建议高铁小区使用专用频点。频率规划应注意以下三点： l 不规则频率分配方式在手机关机再开机时，同样由于BCCH的记忆效应，手机会首先扫描关机前所占用的频点。这样可能会存在这样一种情况，即手机关机前占用服务小区的频点与专网频点相同，那么在专网附近开机可能也会误选至专网小区上，专网小区使用专用频点则会避免这种问题,建议专网采用专用的BCCH频点。l 不使用EGSM频点由于EGSM频点即将被无委会回收，因此在做专网频率规划时，频点不考虑采用EGSM频点。l 周围宏站的频率规划 在高铁专网小区吸收大网话务测试中，发现吸收话务比例约为5%，这意味着专网建设完成后周围宏站的话务会略有转移，为了降低频率规划的难度，必要时可以对专网周围的高配置宏站作负扩容1到2个TRX，同时开启半速率来弥补TCH信道的减少。 5.4参数规划建议5.4.1 一般参数设置参数类型参数名称设置值修改值(城区)修改值(郊区)作用寻呼参数bs_pa_mfrms复帧周期22小区选择、重选参数CRO000CRH033呼叫控制RE关闭打开关闭呼叫重建RLT104050保持呼叫不释放信道SACCH复帧数104050保持呼叫不释放信道层级设置小区所在层层3层4层4慎重使用层级设置。除非该站仅作为覆盖高铁之用，不用于覆盖其它地区层间切换门限101010层间切换磁滞222层间切换统计时间333层间切换持续时间444其它参数上行功率控制允许打开关闭关闭加强上行发射功率，避免电平快速波动下行功率控制允许打开关闭关闭加强下行发射功率，避免电平快速波动上行DTX打开关闭关闭下行DTX关闭关闭关闭TCH速率调整允许否是是打开全半速率调整开关，以满足火车经过时瞬时话务突增的需求5.4.2切换参数设置参数类型参数名称设置值修改值(城区)修改值(郊区)作用切换参数信令信道切换允许关闭打开打开避免占用SDCCH后掉话PBGT统计时间332加快PBGT切换判决PBGT持续时间221加快PBGT切换判决切换候选小区最小下行功率151010保证在高铁车厢中有可选邻区业务信道切换最短时间间隔421占用TCH后在最短时间内可以切换信令信道切换最短时间间隔421占用SDCCH后在最短时间内可以切换连续切换最短时间间隔433连续两次切换的时间间隔,确保可以及时切换话音/数据信道信号强度/质量滤波器长度421减小滤波影响，使得切换更及时T3105755加快物理消息下发速度切换失败小区信号强度惩罚6000不执行惩罚切换失败惩罚持续时间1000关闭切换失败惩罚邻近小区过滤器长度411减小邻区电平滤波影响，切换更及时物理信息最大重复次数30100100干扰切换算法允许打开关闭关闭避免干扰切换导致切换到火车移动的反方向质量差切换门限505560减少质量差切换上行链路边缘切换门限10810少触发边缘切换，更多的触PBGT切换下行链路边缘切换门限201315少触发边缘切换，更多的触PBGT切换5.4.3特殊地区参数（LAC边界、BSC边界）参数类型参数名称设置值修改值(城区)修改值(郊区)作用位置更新CRH000加快位置更新速度切换参数边缘切换持续时间211加强上行发射功率，避免电平快速波动边缘切换统计时间322加强下行发射功率，避免电平快速波动上行链路边缘切换门限101520少触发边缘切换，更多的触PBGT切换下行链路边缘切换门限202225少触发边缘切换，更多的触PBGT切换5.4.4 邻区参数设置为保证高速列车收机用户沿列车前进方向切换，应尽量减少相邻小区数目，最好仅在火车站或是开口处设置高铁小区、保护带小区为邻区，其余路段高铁覆盖小区不设置非高铁小区的邻区关系。避免高铁附近有同频主BCCH的小区，可提高BSIC解码成功几率，否则容易影响切换。