高速铁路GSM无线网络解决方案

AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####高速铁路GSM无线网络解决方案RSE/GWD/WSBGSep,2007AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####文档结构1.高速环境对GSM无线网络性能的影响2.GSM无线网络应对高速铁路的解决方案3.建设高铁GSM专网的策略AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####1高速环境对GSM无线网络性能的影响AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####概述在2007年04月铁道部实施第六次大提速后，铁路上列车运行的最高时速已增加到200公里/小时。从长远来看，随着中国经济的快速发展，无论将来采用高速轮轨还是磁悬浮等技术，列车的进一步大幅提速都是大势所趋，势在必行。AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####各类列车的性能列车名称列车类型运营速度最高时速车厢封闭型车厢损耗T型列车特快100Km/H-半封闭-12dBK型列车快速80Km/H-半封闭-14dBCRHⅠ(庞巴迪)动车组160～200Km/H250Km/H不锈钢气密型-24dBCRHⅡ动车组160～200Km/H250Km/H中空型材铝合金封闭型-10dBAllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####江浙地区动车组测试情况列车类型平均车速(km/h)路段覆盖率(-94dBm)接通率普通列车80～100沪杭铁路嘉兴段99.50%97.05%沪宁铁路江苏段99.68%96.49%沪宁铁路上海段95.82%92.59%CRH动车组160～180沪杭铁路嘉兴段99.24%90.34%沪宁铁路江苏段99.21%89.47%沪宁铁路上海段95.03%86.67%庞巴迪列车160～180沪杭铁路浙江段87.76%67.62%沪宁铁路上海段88.20%沪宁铁路南京段72.14%庞巴迪列车在各地的测试结果都不理想（低速时车厢内电平基本上都在-85dBm以下）。AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####GSM移动通信网络设计为MS的移动速度不超过250km/h，当手机用户的移动速度达到或超过这一门限值时，如果仍采用常规方式组网，将会出现多种问题，影响手机用户的正常通话：高速环境对GSM无线网络性能的影响覆盖切换和重选频率干扰网络质量高铁列车一般都是新型车厢，密闭性好、损耗较大，对无线网络的覆盖要求大幅提高。信号电平波动大、变化快，由于相邻小区的交迭覆盖区域不够大，小区重选和切换滞后于信号衰减速度，导致手机往往无法占用最佳小区，切换紊乱。铁路沿线信号比较杂乱，远处飘来的信号较多，易出现同邻频干扰，同时也会影响切换的判决。话音质量变差，断续多，易掉话，接通率较低，且容易产生位置更新失败等其他问题。AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####2GSM无线网络应对高速铁路的解决方案AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####常规优化手段“硬”调整“软”调整调整天线方位角或下倾角使用高增益天线或高功率板新建基站采用直放站或射频拉远做为补充手段简化切换关系，明确各处的主服务小区，使列车上的小区占用序列尽量清晰、合理在铁路沿线删除900M-1800M方向的切换及重选关系，但仍保留1800M-900M方向的切换和重选频点优化（特别是BCCH&BSIC）部分参数的优化调整铁路沿线LAC的归并与整合AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####基于现网结构的参数调整方法类型目的措施IdleMode提高监听网络效率，提升接入反应速度简化BA列表，减少Paging组减少无关业务接入，保证就近接入网络减小TA_FilterCellReselection保证平滑有序的小区定向重选“隧道”统一RxLev_Access_Min、CRO、CBQ取消PT、TO设置减少跨LAC小区重选滞后减少CRHDedicatedMode保证网络信号连接强度关闭功率控制、关闭DTX(不连续发射)加快系统资源释放流程的速度减少相关Timer—T9108/9101/9104/3109/3111等Handover减少SDCCH掉话，允许SDCCH切换EnableSDCCH_HO保证平滑有序的小区定向切换“隧道”简化切换关系，删除不必要的邻小区适当调整T_HCP、PINGPONG_HANDICAP统一HO_Margin配置减少误切换造成的掉话BCCH/TCH分频段，BCCH/BSIC核查AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####常规优化中的难点调整参数、调整天线方位角或下倾角、使用高增益天线等手段，往往只能使局部区域的覆盖和质量得到改善现有的铁路沿线基站，通常不仅仅覆盖铁路，还需兼顾考虑周边道路和区域的覆盖，任何倾向性的调整都会有负面影响若使用直放站，其覆盖距离一般只有200～300米，对于高速运行的列车来说，无法形成有效覆盖，且话音质量也不理想新建基站可在一定程度上加强覆盖，但无法根本解决切换不畅等其他问题结论：常规优化手段无法从根本上解决列车提速后遇到的信号电平波动大、话音质量差等问题。AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####应对高速铁路的解决方案No.解决方案传输解决方式优点缺点可实施性1常规优化手段常规各种优化手段为网优人员所熟知，经验丰富，易于实施无法从根本上解决列车提速后遇到的信号电平波动大、话音质量差等问题高2建设高铁GSM专网常规可有效改善列车在高速运行时的信号电平和话音质量；其站点在未来建设高铁3G专网时也可以共用若手机在专网中脱网（如开关机等），重新进入专网将有一定困难；对专网小区的覆盖范围控制要求很高，需进行非常精细的优化和调整高（推荐）3利用铁路沿线设施，广泛架设小天线或直放站常规可有效加强铁路沿线信号强度，且易于控制覆盖范围投资较大；利用铁路沿线设施（如铁路电气化的高压线杆等），会涉及列车运行安全问题，不太可能获准低4轨道交通无线通信系统无线集群系统支持的车速上限较低，仅为80～100km/h；主要用于调度使用，不支持话音（提供语音服务的是有线部分）低AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####应对高速铁路的解决方案No.解决方案传输解决方式优点缺点可实施性5沿铁路线铺设泄漏电缆常规车厢内的信号强度和话音质量等均可得到保证尚无实际案例；费用很高低6高铁车厢内安装室内分布系统卫星中继能够解决所有由于工作在多个小区而带来的无线覆盖、话音质量、位置更新、切换、重选等问题尚无实际案例；在列车上如何安装卫星天线及其接收性能有待研究和验证；费用昂贵低7利用铁路自有通信系统同上；且可充分利用现有设施，降低了成本涉及列车运行安全问题，不太可能获准低8利用路轨和车轮来中继信号同上其可行性尚无法验证低AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####3建设高铁GSM专网的策略AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####高铁GSM专网组网策略在现有站址的分布情况下，新建必要基站，再分裂出第4小区，将其信号分为两路，并由两付天线进行覆盖，在铁路沿线设置专属小区，组成高铁GSM专网。AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####小区重叠覆盖的要求时速重叠门限重叠覆盖距离100km/h28m/s2.3dB333m150km/h42m/s3.5dB500m200km/h56m/s4.5dB667m250km/h69m/s5.3dB833m小区重选和位置更新的时长约为5秒，小区切换的时长小于5秒AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####专网小区覆盖预测AlcatelSPM标准传播模型在高铁专网小区覆盖预测中的应用•覆盖目标：车厢内的接收电平达到-85dBm以上AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####高铁GSM专网的技术特点专网小区有效保证了列车在高速运行时的覆盖专网中的切换关系单一，最大程度上使得切换和重选更为顺畅合理可划分高铁专用频段、专属NCC等对专网小区的LAC和BSC可单独划分AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####高铁GSM专网的后续优化重点高铁专网出入口的设置专网小区覆盖范围的精细优化和调整切换参数设置的调整频点的优化和调整不同设备厂商或不同省市专网交界处的优化AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####现有网络常规优化高铁专网专网小区全线运行过渡网络改造利旧站+新建站组建专网时，主要是以沿线原有基站为骨干改造利旧站，分裂出第4小区，并分成两路信号由两付天线进行覆盖在弱覆盖路段新建基站利旧站改造或新建基站逐步完成后，按常规组网方式，逐一开通入网，并及时优化跟进，改善铁路沿线覆盖和质量按专网策略，设置专网小区的邻区和重选关系为专网小区划分独立频段对专网小区单独划分LAC区对专网小区的覆盖范围做精细优化，特别是途经城镇居民区的路段高铁GSM专网的建设过程天线调整，包括方位角、下倾角、高增益等整理切换关系优化参数设置补充直放站或射频拉远等AllRightsReserved©AlcatelShanghaiBell2007,#####21|PresentationTitle|Month2006Thankyou!