GSM-R无线网络规划技术HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开华为GSM-R网络规划华为GSM-R网络规划思路华为GSM-R弱场解决办法华为GSM-R网络规划特殊考虑华为GSM-R中GPRS的规划HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开华为GSM-R网络规划思路1.GSM-R网络规划基本原则2.GSM-R网络规划网络组网方式3.GSM-R小区设计4.GSM-R覆盖设计5.GSM-R频率规划HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开1.基站覆盖范围在非车站区域尽量广2.尽量减少切换次数3.严格控制网络切换区域4.解决特殊区域的覆盖5.保证网络性能和网络安全性6.满足网络容量需求GSM-R规划基本思路HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开1.线装贯通结构该网络组网方式是每个站点单一覆盖,连续贯穿整个GSM-R覆盖范围.2.交互互补结构该网络组网方式是两个网络重叠交互覆盖,两个网络的站点相互独立互相补充3.重叠冗余结构该网络组网方式采用同一站点两个基站完全重叠覆盖增强网络安全性GSM-R网络规划网络组网方式HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R网络规划网络组网方式1.线装贯通结构该网络1个站点使用1个同步基站,一个基站覆盖设计覆盖规划范围,网络结构简单.是目前常用的基本组网结构.优点:1).频率利用率高,基站配置容量较大2).网络容易控制,系统性能调整容易3).节省成本,减少项目代价4).维护方便GSM-R网络规划网络组网方式HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开2.交互互补结构该网络组网方式是两个网络重叠交互覆盖,两个网络的站点相互独立互相补充.该网络结构属于不同站点重叠覆盖方式.红色小区和兰色小区同时覆盖,都可以连续贯穿铁路沿线,但是基站建设站点不同.GSM-R网络规划网络组网方式HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开2.交互互补结构在实际运营中可以考虑同时利用网络资源进行话务均衡.优点:网络安全性较高,一个站点出现问题,另外一个站点可以立即提供服务.缺点:1).网络建设成本很高;2).频率利用率低,站型配置不能很大.3).网络调整复杂.4).维护成本高.GSM-R网络规划网络组网方式HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开3.重叠冗余结构该网络组网方式需要两个基站覆盖完全相同,在同一个站点增加相同基站设备保证网络设备的正常运行.华为设备支持主备倒换功能,一个TRX如BCCH载频板出现问题后可以用另外一个TRX板作为BCCH载频正常使用,不影响网络的正常运行.缺点:设备利用率低GSM-R网络规划网络组网方式HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R小区设计1.单小区单方向单小区单方向和正常的GSM网络基站没有区别,一个小区覆盖一个方向,例如某处需要两个小区,则系统需要配置两个小区数据,两个方向应用各自的天线,馈线等天馈合路系统。GSM-R网络规划小区设计HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R小区设计2、功分器单小区双方向单小区双方向就是一个小区分裂为两个方向,不同方向用不同天馈,在数据配置上为一个小区,实现单小区双方向需要增加外置设备功分器,功分器可以使一个小区的信号均匀的分开通过不同馈线连接到不同方向的天线上。GSM-R网络规划小区设计HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R小区设计3、八字天线单小区双方向和功分器单小区方向相比,八字天线单小区双方向是采用八字天线,使信号从不同方向传播,并不需要增加馈线和多余的天线。由于八字天线的增益都比较低,基站的覆盖范围不会很远,而且八字天线的天线方向图已经固定,对于一些非直线的铁路覆盖将不会很有效,例“”形状的铁路将无法应用八字天线。八字天线单小区双方向和功分器单小区双方向一样都会减少切换次数。GSM-R网络规划小区设计HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R小区覆盖设计1、天线选择GSM-R天线选择需要根据不同情况进行,但是基本原则是选择高增益窄波束天线,部分地区可以考虑八字天线。对于一些较高建站的区域需要考虑使用零点填充天线补充基站附近区域覆盖2、小区覆盖重叠设计要求列车的高速运行,要保证切换的正常进行,相邻小区的覆盖必须要有一定的覆盖重叠区。假设列车以350KM/h的速度行驶,GSM信号解码和切换判决大约需要5S时间,重叠覆盖的铁路长度大于350/3600*5=0.486km。GSM-R网络规划小区覆盖设计HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R频率计划分析1、线装铁路频率规划分析建议在GSM-R系统中若为线状分布的话同频最少相隔2个基站4个扇区。GSM-R网络规划频率规划HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R频率计划分析2、非线状铁路频率规划分析建议枢纽位置可以建设大站型的全向基站比较合适。这样,如果一个全向站覆盖半径范围内,在调度开始将不会发生切换GSM-R网络规划频率规划HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开隧道、路堑长度小于400米,建议采用小基站(或直放站)进行覆盖1)平直隧道、路堑,将基站放在隧道口,采用单根天线进行覆盖。2)有弯道的隧道、路堑,将双向天线放在隧道中间进行覆盖。天线放在隧道口(增益8dBi)双向天线放在隧道中间(5dBi)覆盖距离400米480米小基站小基站覆盖举例GSM-R弱场解决方案HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开隧道路堑长度大于400米,建议采用“小基站(或直放站)+泄漏电缆+放大器”进行覆盖1)对于小于800米的隧道采用“小基站(或直放站)+泄漏电缆”进行覆盖2)对于大于800米的隧道需要放大器进行中继放大。建议采用“小基站(或直放站)+放大器+泄漏电缆”方案。7/8“泄漏电缆小基站信号源二功分器7/8“泄漏电缆2w负载2w负载GSM-R弱场解决方案HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R弱场解决方案泄漏电缆基本原理泄漏电缆的设计是特意减小横向屏蔽,使得电磁能量可以部分地从电缆内穿透到电缆外,当然,电缆外的电磁能量也将感应到电缆内.按漏泄机理的不同,泄漏电缆可以分为两类:耦合型和辐射型。耦合型泄漏电缆的外导体上开的槽孔的间距远小于工作波长。电磁场通过小孔衍射,激发电缆外导体外部电磁场,因而外导体的外表有电流,于是存在电磁辐射。电磁能量以同心圆的方式扩散在电缆周围。外导体扎纹、纹上铣孔的电缆是典型的耦合型泄漏电缆。辐射型泄漏电缆的外导体上开的槽孔的间距与波长(或半波长)相当,其槽孔结构使得在槽孔处信号产生同相迭加.耦合型漏泄是泄漏电缆外导体上的表面波的二次效应,而辐射型漏泄是由外导体上的槽孔直接辐射产生。耦合型电缆适合于宽频谱传输,漏泄的电磁能量无方向性,并随距离的增加迅速减小.HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R弱场解决方案泄漏电缆关键指标i.传输衰减衰减系数是描述电缆内部所传输电磁能量损失程度的重要指标。导致同轴电缆传输衰减有两个因素:导体损耗和介质损耗ii.耦合损耗耦合损耗是描述泄漏电缆辐射量及可接收量的综合指标。耦合损耗值定义为:电缆内的信号与离开电缆特定距离(一般为2米)处的λ/2偶极天线所接收的信号之比(dB)HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R弱场解决方案泄漏电缆设计1.选取合适的泄漏电缆,根据实际不同情况进行泄漏电缆型号选择2.泄漏电缆之间用跳线相互连接,增强网络安全性.3.大秦线解决方案主要是泄漏电缆为主主要推荐原因1).信号稳定2).维护较方便3).安全性较高HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R弱场解决方案泄漏电缆设计从基站到移动台从移动台到基站基站发射功率移动台发射功率跳线电缆损耗移动台天线损耗或增益功分器损耗耦合损耗泄漏电缆传输损耗要求的系统余量中继器增益泄漏电缆传输损耗要求的系统余量功分器损耗移动台天线损耗或增益跳线电缆损耗移动台接收灵敏度基站接收灵敏度HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R弱场解决方案泄漏电缆设计-下行距离HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R弱场解决方案泄漏电缆设计-上行距离HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R弱场解决方案大秦线现场环境描述HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开GSM-R弱场解决方案-小基站应用GSM-R弱场解决方案HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开光纤直放站使用•光纤直放站主要应用在超过2.4km的长隧道中•长隧道中应用光纤直放站主要考虑施工维护和网络安全•光纤直放站扩容和补盲方便本次华为选取了ANDEW直放站GSM-R弱场解决方案HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开•上下行之间3个Timeslot的偏移•最大时间提前量TA•决定覆盖范围3TS下行BS-MS上行MS-BS1230456712034567FRAME1FRAME1TAHUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开光纤直放站使用GSM-R弱场解决方案•光纤直放站由两个部分组成:•光纤直放站主站和光纤直放站远端站。光纤直放站主站下行输入为RF端口而输出为光端口,设置在基站处提供基站信号的电光转换及光信号的分路。光纤直放站远端站下行输入为光端口而输出为RF端口,设置在远端车站处接收主站发出的光信号,并进行光电转换并放大还原成射频信号,上行信号反之。直放站内部包含光电转换设备,双工器,下行通道大功率放大器及上行通道低噪声放大器等主要设备,上行通道放大器一般采用宽带直放式。HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开光纤直放站使用需要注意的问题GSM-R弱场解决方案噪声讯号干扰•光信号的传输损耗远小于射频信号,光纤直放站相比射频直放站传输距离要远得多。设计中的光纤直放站主站和光纤直放站远端站之间采用星型连接,其系统噪声系数的累积的规律:为直放站远端站数目增加数目N,噪声功率Nf就增加.直放站本身Nf上增加10LOG(N)dB。一般在工程中单个基站所能带的光纤直放站远端站数目可以达到6~8个。HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开光纤直放站使用需要注意的问题GSM-R弱场解决方案信号多径干扰•光纤直放站主站和远端站之间一般于采用点到到点的星型连接方式。光纤直放站主站与光纤直放站远端站之间通过光纤链路连接,光纤链路的长度一般情况下接近站间距离。如果两个远端站之间的距离较远,以及由于光纤直放站远端站的信号采用泄漏电缆传播,在隧道中间会产生的信号多径干扰问题。,根据线路情况采取适当的方法是可以加以克服。由于的空中信道编码速率较高,每码元周期为很短,对多径传播带来的时延限制也很严格,为一般工程设计时和厂家要求都应小于5~6μs.HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开光纤直放站使用需要注意的问题GSM-R弱场解决方案信号多径干扰•不等长泄漏电缆布置法•光纤盘绕法•不等功率配置法•小区交叉法HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开光纤直放站使用GSM-R弱场解决方案HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开光纤直放站使用GSM-R弱场解决方案HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开光纤直放站使用GSM-R弱场解决方案HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开光纤直放站使用GSM-R弱场解决方案1.光纤直放站采用双备份,可以及时倒换,防止出现网络故障2.采用直流隔断器防止浪涌电流3.光纤直放站电源备份考虑4.光纤直放站防护考虑5.光纤直放站维护HUAWEI华为机密,未经许可不得扩散文档密级:内部公开