高速公路優(yōu)化解決方案

楊金素　高博文　徐永軍

通過選取高速公路典型案例，對(duì)高速公路進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳播分析及道路沿線無(wú)線環(huán)境分析、典型場(chǎng)景覆蓋現(xiàn)狀分析，并結(jié)合防護(hù)林對(duì)移動(dòng)通信的影響分析，指出案例存在的問題。最后針對(duì)高速公路的特點(diǎn)，給出該場(chǎng)景具體優(yōu)化手段：覆蓋優(yōu)化、參數(shù)優(yōu)化、鄰區(qū)優(yōu)化、頻率/擾碼優(yōu)化以及天饋調(diào)整等綜合解決方案建議。

高速公路 無(wú)線信號(hào)傳播 防護(hù)林 優(yōu)化

大量高速公路的建設(shè)給移動(dòng)通信帶來了很大的考驗(yàn)。基于高速公路的特點(diǎn)，如何有針對(duì)性地完成移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化覆蓋成為研究重點(diǎn)。本文將針對(duì)首都機(jī)場(chǎng)高速公路的特點(diǎn)，提出優(yōu)化方案并給出優(yōu)化解決建議。

1 典型場(chǎng)景概述

首都機(jī)場(chǎng)高速的主要路線為北京三元橋至首都機(jī)場(chǎng)，這條高速公路與三、四和五環(huán)路互相連接。與三條環(huán)路的交匯點(diǎn)分別是三元橋、四元橋、五元橋（南皋），另在三元橋和北皋與101國(guó)道連接。

機(jī)場(chǎng)高速路劃分為三條“行車道”和一條“應(yīng)急車道”。其中，最左側(cè)行車道標(biāo)注“小客車專用”，最高時(shí)速為120km、最低時(shí)速為100km；中間行車道最高時(shí)速為100km、最低時(shí)速為80km；右側(cè)行車道最高時(shí)速為100km、最低時(shí)速為60km。

采用道路實(shí)測(cè)方式了解網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，測(cè)試的路線起點(diǎn)為東直門，途經(jīng)三元橋、四元橋、五元橋直達(dá)T2航站樓全程為20km，具體路線如圖1所示：

圖1 首都機(jī)場(chǎng)高速測(cè)試路線示意圖

2 高速公路特性分析

2.1 高速移動(dòng)時(shí)的無(wú)線信號(hào)傳播分析

高速移動(dòng)帶來最明顯的問題是快衰落。以GSM

900MHz為例，首都機(jī)場(chǎng)高速最高時(shí)速為120km，當(dāng)汽車以120km的時(shí)速行駛時(shí)，衰落速率為358次/秒，根據(jù)理論推導(dǎo)，其衰落深度嚴(yán)重時(shí)達(dá)10～20dB，因此接收的平均信號(hào)強(qiáng)度比自由空間或者平地面?zhèn)鞑r(shí)小得多，可見高速公路的高速運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的高頻次深度衰弱嚴(yán)重影響正常通信。

快速的移動(dòng)性對(duì)鄰區(qū)信號(hào)測(cè)試的準(zhǔn)確性、手機(jī)切換的及時(shí)性均提出了較高要求，手機(jī)必須在重疊區(qū)域內(nèi)及時(shí)切換，一旦切換失敗后能及時(shí)進(jìn)行第二次切換。

2.2 道路沿線無(wú)線環(huán)境分析

高速經(jīng)過的無(wú)線環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，有城區(qū)、郊區(qū)、高架橋以及部分路段的防護(hù)林等，在空曠的地方信號(hào)雜亂，有建筑物阻擋時(shí)信號(hào)衰減大。

對(duì)于防護(hù)林阻擋問題，為了能更好地確定防護(hù)林的穿透損耗，針對(duì)高速進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試，并根據(jù)防護(hù)林類型進(jìn)行抽樣分析，從而得出切合實(shí)際的防護(hù)林穿透損耗參數(shù)。具體如表1所示：

表1 防護(hù)林穿透損耗取值

類型 5m寬樹林損耗（含車體）/dB 20m寬樹林損耗（含車體）/dB 50m寬樹林損耗（含車體）/dB 100m寬樹林損耗（含車體）/dB

GSM1800MHz 8 24 29 27

WCDMA 10 26 31 39

注：設(shè)定站點(diǎn)高度高于防護(hù)林15m。

對(duì)應(yīng)不同厚度的防護(hù)林，其穿透損耗分布如圖2所示：

圖2 不同厚度的防護(hù)林對(duì)應(yīng)穿透損耗分布圖

根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果分析，5m防護(hù)林的穿透損耗（含車體）僅為8～10dB，高速沿線主覆蓋小區(qū)可保障信號(hào)覆蓋質(zhì)量；無(wú)線信號(hào)在20m寬樹林的損耗會(huì)急劇上升，WCDMA頻段損耗甚至達(dá)到26dB，此時(shí)若覆蓋高速基站距離較遠(yuǎn)，則很容易產(chǎn)生弱覆蓋；防護(hù)林寬度達(dá)到50m時(shí)，WCDMA網(wǎng)無(wú)線損耗值已經(jīng)達(dá)到31dB，超過了高鐵車廂損耗值。

通過鏈路預(yù)算，結(jié)合COST231-Hata模型分析，考慮CS64K業(yè)務(wù)連續(xù)覆蓋，高速基站在不同場(chǎng)景及指標(biāo)門限覆蓋半徑如表2所示。

由表2可知，根據(jù)不同門限的覆蓋要求得出不同場(chǎng)景下的覆蓋半徑，在乘以2的情況下即可得出不同場(chǎng)景下的站間距規(guī)劃要求，可以有效指導(dǎo)站點(diǎn)規(guī)劃。

3 首都機(jī)場(chǎng)高速現(xiàn)網(wǎng)

情況分析

3.1 首都機(jī)場(chǎng)高速沿線主控小區(qū)統(tǒng)計(jì)

通過對(duì)沿線DT測(cè)試及基站信息表整理統(tǒng)計(jì)，目前機(jī)場(chǎng)高速沿線WCDMA覆蓋站點(diǎn)有45個(gè)，具體覆蓋小區(qū)有74個(gè)，平均站間距為578m。

機(jī)場(chǎng)高速沿線GSM覆蓋站點(diǎn)有36個(gè)，具體覆蓋小區(qū)有61個(gè)。

3.2 首都機(jī)場(chǎng)高速沿線防護(hù)林統(tǒng)計(jì)分析

首都機(jī)場(chǎng)高速防護(hù)林分布信息如表3所示。

目前首都機(jī)場(chǎng)高速防護(hù)林寬度20m以上所占比例達(dá)到65%，隨著季節(jié)變換，防護(hù)林會(huì)對(duì)高速公路網(wǎng)絡(luò)覆蓋率有不同程度的影響，在后續(xù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)中要多加注意，進(jìn)行綜合考慮。

4 防護(hù)林對(duì)機(jī)場(chǎng)高速影響評(píng)估

4.1 實(shí)測(cè)對(duì)比

按照聯(lián)通集團(tuán)覆蓋率對(duì)比（DT測(cè)試覆蓋率標(biāo)準(zhǔn)GSM為：RxLevel Sub≥-85dBm的比例為90%，WCDMA要求為：RSCP≥-90dBm，Ec/Io≥-12dB的采樣點(diǎn)比例為90%），具體如表4所示。

4.2 首都機(jī)場(chǎng)高速防護(hù)林問題評(píng)估總結(jié)

通過對(duì)首都機(jī)場(chǎng)高速聯(lián)通WCDMA、GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)前后指標(biāo)相差較少，GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋率相差1.45%，WCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋率相差0.16%。通過對(duì)比分析，目前首都機(jī)場(chǎng)高速沿線防護(hù)林對(duì)高速覆蓋整體影響不大，但是后續(xù)還要長(zhǎng)期保持關(guān)注。

4.3 防護(hù)林問題優(yōu)化建設(shè)思路

（1）防護(hù)欄阻擋

通過上文的深度分析以及對(duì)防護(hù)林的實(shí)地調(diào)研，結(jié)合DT測(cè)試問題分析與鏈路預(yù)算，針對(duì)防護(hù)欄阻擋問題后續(xù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)思路如下：

◆規(guī)劃新站點(diǎn)加強(qiáng)覆蓋

通過規(guī)劃新站點(diǎn)來解決防護(hù)林阻擋問題引起的弱覆蓋，且站距建議參考3G網(wǎng)絡(luò)鏈路預(yù)算半徑進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)。

◆站點(diǎn)改造或搬遷

對(duì)于防護(hù)林高度即將超過基站天線高度的站點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際情況抬高天線掛高或者站點(diǎn)搬遷來解決。

◆站址盡可能靠近高速公路

建議站址與公路垂直距離為0～80m，同時(shí)結(jié)合防護(hù)林、站距實(shí)際情況，站高控制在30～45m。站址選擇應(yīng)盡可能靠近高速公路，在條件允許的情況下，可以將站址建在防護(hù)林內(nèi)側(cè)，緊貼高速公路，復(fù)雜情況下可以充分利用公路廣告牌、路標(biāo)指示牌等。

◆采用多種技術(shù)手段加強(qiáng)覆蓋

對(duì)于站間距大于2.5km的防護(hù)林阻擋弱覆蓋問題，可考慮選用高增益天線、拉遠(yuǎn)、大功率等綜合技術(shù)手段加以解決，以節(jié)省規(guī)劃站點(diǎn)的建設(shè)投資。

（2）季節(jié)性因素影響

通過分析可知，防護(hù)林季節(jié)性因素對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋特別是3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋影響巨大，針對(duì)季節(jié)性變化建議在以下方面做好應(yīng)對(duì)措施：

◆優(yōu)先建設(shè)夏、冬兩季測(cè)試過程中均表現(xiàn)為弱覆蓋的區(qū)域。

◆通過調(diào)整功率、天饋等優(yōu)化手段（4月至10月加強(qiáng)覆蓋，11月至3月恢復(fù)之前調(diào)整，避免過覆蓋），保證夏季正常覆蓋。

5 高速公路場(chǎng)景解決方案總結(jié)

（1）覆蓋優(yōu)化

覆蓋優(yōu)化主要是通過調(diào)整天線的下傾角、方位角、天線高度等增強(qiáng)高速公路上的覆蓋，在調(diào)整無(wú)效時(shí)可以采用遷移天饋位置、基站搬遷、RRU拉遠(yuǎn)共小區(qū)或者新增站址方式實(shí)現(xiàn)。覆蓋優(yōu)化可以解決弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、信號(hào)雜亂頻繁切換等問題。

通過對(duì)機(jī)場(chǎng)高速聯(lián)通GSM、WCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試可知，越區(qū)覆蓋是影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋的主要因素。

（2）參數(shù)優(yōu)化

參數(shù)優(yōu)化主要是對(duì)空閑態(tài)參數(shù)、切換參數(shù)、功控參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，使參數(shù)設(shè)置適合高速公路的復(fù)雜情況。

汽車在經(jīng)過不同覆蓋半徑的小區(qū)時(shí)，需要在邊界處及時(shí)地重選或者切換到更好小區(qū)，否則駐留的小區(qū)信號(hào)會(huì)變差引起接入失敗、位置更新失敗等問題，不切換則會(huì)引發(fā)掉話、質(zhì)量差等問題。為了同時(shí)兼顧到小區(qū)中慢速移動(dòng)的用戶的通話質(zhì)量，減少不必要的切換，盡量通過RF手段來解決高速公路上的問題。對(duì)于RF不能解決的，可以通過調(diào)整參數(shù)設(shè)置來解決。

（3）鄰區(qū)優(yōu)化

高速公路上手機(jī)移動(dòng)的速度較快，鄰區(qū)要求至少配2層以上鄰區(qū)，鄰區(qū)不宜配置過多，否則會(huì)影響測(cè)量報(bào)告準(zhǔn)確性。若測(cè)量報(bào)告準(zhǔn)確性差，則有可能使手機(jī)切換到信號(hào)波動(dòng)的遠(yuǎn)距離小區(qū)上，引發(fā)質(zhì)量差、切換失敗、掉話等問題。

鄰區(qū)優(yōu)化可從以下方面入手：

◆過少鄰區(qū)核查；

◆冗余鄰區(qū)核查；

◆漏配鄰區(qū)核查；

◆單項(xiàng)鄰區(qū)核查；

◆外部鄰區(qū)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性核查；

◆鄰區(qū)相關(guān)參數(shù)設(shè)置正確性核查。

（4）頻率、擾碼優(yōu)化

通過對(duì)機(jī)場(chǎng)高速進(jìn)行測(cè)試，梳理主控小區(qū)，發(fā)現(xiàn)GSM覆蓋機(jī)場(chǎng)高速主要為GSM1800MHz頻段，該頻段頻點(diǎn)相對(duì)較多，出現(xiàn)干擾的幾率相對(duì)GSM900MHz頻段少。對(duì)于出現(xiàn)頻點(diǎn)、擾碼干擾的小區(qū)，可以通過調(diào)整頻點(diǎn)、擾碼或者調(diào)整天饋控制覆蓋來減少干擾。

（5）天線調(diào)整

隨著無(wú)線環(huán)境變化，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)密度增加，單純地依靠調(diào)整機(jī)械下傾角的天線來控制覆蓋的方式已無(wú)法滿足目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需求。機(jī)械下傾角最佳下傾角度為1°～5°，當(dāng)下傾角度在5°～10°變化時(shí)，天線波束稍有變形但變化不大；當(dāng)下傾角度超過10°以后，天線波束形狀改變很大。如圖3所示：

（a）正常機(jī)械下傾角地面輻射圖 （b）10°以上機(jī)械下傾角地

面輻射圖（明顯失真）

圖3 天線覆蓋示意圖

由圖3可見，天線波束變化明顯，整個(gè)天線波束不在本基站扇區(qū)內(nèi)，容易造成覆蓋區(qū)域不均勻，嚴(yán)重影響基站覆蓋，加劇系統(tǒng)內(nèi)干擾，影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

因此，建議在后續(xù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中優(yōu)先選擇帶有電子傾角的電調(diào)天線，天饋優(yōu)化調(diào)整中優(yōu)先調(diào)整電子下傾角，為防止波瓣畸變，對(duì)機(jī)械傾角過大的小區(qū)要進(jìn)行整治。

6 與高鐵覆蓋優(yōu)化之間的

比較

在道路類型的優(yōu)化解決方案中，高速公路與高鐵都屬于“線性”覆蓋，且都依靠穿透車體來實(shí)現(xiàn)覆蓋，但兩者之間由于車速差異、穿透介質(zhì)差異，在優(yōu)化解決方面也會(huì)存在一定的差異，具體如表5所示。

7 結(jié)束語(yǔ)

高速公路是移動(dòng)通信覆蓋的重點(diǎn)及難點(diǎn)，隨著高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求日益增多，如何完善高速公路場(chǎng)景的覆蓋將更加突出。本文通過對(duì)首都機(jī)場(chǎng)高速公路的案例進(jìn)行分析，對(duì)比夏、冬季節(jié)防護(hù)林對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響，綜合提出了優(yōu)化解決方案。由于不同高速公路特點(diǎn)不一致，在實(shí)際推廣應(yīng)用中，還需要結(jié)合具體情況采取靈活多樣的優(yōu)化手段因地制宜地制定方案。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 李薔薇. 移動(dòng)通信技術(shù)[M]. 北京： 北京郵電大學(xué)出版社， 2005.

[5] 張傳福，彭燦，苑聞京，等. WCDMA通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2007.★

◆站址盡可能靠近高速公路

建議站址與公路垂直距離為0～80m，同時(shí)結(jié)合防護(hù)林、站距實(shí)際情況，站高控制在30～45m。站址選擇應(yīng)盡可能靠近高速公路，在條件允許的情況下，可以將站址建在防護(hù)林內(nèi)側(cè)，緊貼高速公路，復(fù)雜情況下可以充分利用公路廣告牌、路標(biāo)指示牌等。

◆采用多種技術(shù)手段加強(qiáng)覆蓋

對(duì)于站間距大于2.5km的防護(hù)林阻擋弱覆蓋問題，可考慮選用高增益天線、拉遠(yuǎn)、大功率等綜合技術(shù)手段加以解決，以節(jié)省規(guī)劃站點(diǎn)的建設(shè)投資。

（2）季節(jié)性因素影響

通過分析可知，防護(hù)林季節(jié)性因素對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋特別是3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋影響巨大，針對(duì)季節(jié)性變化建議在以下方面做好應(yīng)對(duì)措施：

◆優(yōu)先建設(shè)夏、冬兩季測(cè)試過程中均表現(xiàn)為弱覆蓋的區(qū)域。

◆通過調(diào)整功率、天饋等優(yōu)化手段（4月至10月加強(qiáng)覆蓋，11月至3月恢復(fù)之前調(diào)整，避免過覆蓋），保證夏季正常覆蓋。

5 高速公路場(chǎng)景解決方案總結(jié)

（1）覆蓋優(yōu)化

覆蓋優(yōu)化主要是通過調(diào)整天線的下傾角、方位角、天線高度等增強(qiáng)高速公路上的覆蓋，在調(diào)整無(wú)效時(shí)可以采用遷移天饋位置、基站搬遷、RRU拉遠(yuǎn)共小區(qū)或者新增站址方式實(shí)現(xiàn)。覆蓋優(yōu)化可以解決弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、信號(hào)雜亂頻繁切換等問題。

通過對(duì)機(jī)場(chǎng)高速聯(lián)通GSM、WCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試可知，越區(qū)覆蓋是影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋的主要因素。

（2）參數(shù)優(yōu)化

參數(shù)優(yōu)化主要是對(duì)空閑態(tài)參數(shù)、切換參數(shù)、功控參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，使參數(shù)設(shè)置適合高速公路的復(fù)雜情況。

汽車在經(jīng)過不同覆蓋半徑的小區(qū)時(shí)，需要在邊界處及時(shí)地重選或者切換到更好小區(qū)，否則駐留的小區(qū)信號(hào)會(huì)變差引起接入失敗、位置更新失敗等問題，不切換則會(huì)引發(fā)掉話、質(zhì)量差等問題。為了同時(shí)兼顧到小區(qū)中慢速移動(dòng)的用戶的通話質(zhì)量，減少不必要的切換，盡量通過RF手段來解決高速公路上的問題。對(duì)于RF不能解決的，可以通過調(diào)整參數(shù)設(shè)置來解決。

（3）鄰區(qū)優(yōu)化

高速公路上手機(jī)移動(dòng)的速度較快，鄰區(qū)要求至少配2層以上鄰區(qū)，鄰區(qū)不宜配置過多，否則會(huì)影響測(cè)量報(bào)告準(zhǔn)確性。若測(cè)量報(bào)告準(zhǔn)確性差，則有可能使手機(jī)切換到信號(hào)波動(dòng)的遠(yuǎn)距離小區(qū)上，引發(fā)質(zhì)量差、切換失敗、掉話等問題。

鄰區(qū)優(yōu)化可從以下方面入手：

◆過少鄰區(qū)核查；

◆冗余鄰區(qū)核查；

◆漏配鄰區(qū)核查；

◆單項(xiàng)鄰區(qū)核查；

◆外部鄰區(qū)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性核查；

◆鄰區(qū)相關(guān)參數(shù)設(shè)置正確性核查。

（4）頻率、擾碼優(yōu)化

通過對(duì)機(jī)場(chǎng)高速進(jìn)行測(cè)試，梳理主控小區(qū)，發(fā)現(xiàn)GSM覆蓋機(jī)場(chǎng)高速主要為GSM1800MHz頻段，該頻段頻點(diǎn)相對(duì)較多，出現(xiàn)干擾的幾率相對(duì)GSM900MHz頻段少。對(duì)于出現(xiàn)頻點(diǎn)、擾碼干擾的小區(qū)，可以通過調(diào)整頻點(diǎn)、擾碼或者調(diào)整天饋控制覆蓋來減少干擾。

（5）天線調(diào)整

隨著無(wú)線環(huán)境變化，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)密度增加，單純地依靠調(diào)整機(jī)械下傾角的天線來控制覆蓋的方式已無(wú)法滿足目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需求。機(jī)械下傾角最佳下傾角度為1°～5°，當(dāng)下傾角度在5°～10°變化時(shí)，天線波束稍有變形但變化不大；當(dāng)下傾角度超過10°以后，天線波束形狀改變很大。如圖3所示：

（a）正常機(jī)械下傾角地面輻射圖 （b）10°以上機(jī)械下傾角地

面輻射圖（明顯失真）

圖3 天線覆蓋示意圖

由圖3可見，天線波束變化明顯，整個(gè)天線波束不在本基站扇區(qū)內(nèi)，容易造成覆蓋區(qū)域不均勻，嚴(yán)重影響基站覆蓋，加劇系統(tǒng)內(nèi)干擾，影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

因此，建議在后續(xù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中優(yōu)先選擇帶有電子傾角的電調(diào)天線，天饋優(yōu)化調(diào)整中優(yōu)先調(diào)整電子下傾角，為防止波瓣畸變，對(duì)機(jī)械傾角過大的小區(qū)要進(jìn)行整治。

6 與高鐵覆蓋優(yōu)化之間的

比較

在道路類型的優(yōu)化解決方案中，高速公路與高鐵都屬于“線性”覆蓋，且都依靠穿透車體來實(shí)現(xiàn)覆蓋，但兩者之間由于車速差異、穿透介質(zhì)差異，在優(yōu)化解決方面也會(huì)存在一定的差異，具體如表5所示。

7 結(jié)束語(yǔ)

高速公路是移動(dòng)通信覆蓋的重點(diǎn)及難點(diǎn)，隨著高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求日益增多，如何完善高速公路場(chǎng)景的覆蓋將更加突出。本文通過對(duì)首都機(jī)場(chǎng)高速公路的案例進(jìn)行分析，對(duì)比夏、冬季節(jié)防護(hù)林對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響，綜合提出了優(yōu)化解決方案。由于不同高速公路特點(diǎn)不一致，在實(shí)際推廣應(yīng)用中，還需要結(jié)合具體情況采取靈活多樣的優(yōu)化手段因地制宜地制定方案。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張長(zhǎng)鋼，孫保紅，李猛，等. WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理與實(shí)踐[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2005.

[2] 王有為，徐志宇，夏國(guó)忠. WCDMA特殊場(chǎng)景覆蓋規(guī)劃與優(yōu)化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2011.

[3] 蘇華鴻，孫孺石，薛鋒章，等. 蜂窩移動(dòng)通信射頻工程[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2007.

[4] 李薔薇. 移動(dòng)通信技術(shù)[M]. 北京： 北京郵電大學(xué)出版社， 2005.

[5] 張傳福，彭燦，苑聞京，等. WCDMA通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2007.★

◆站址盡可能靠近高速公路

建議站址與公路垂直距離為0～80m，同時(shí)結(jié)合防護(hù)林、站距實(shí)際情況，站高控制在30～45m。站址選擇應(yīng)盡可能靠近高速公路，在條件允許的情況下，可以將站址建在防護(hù)林內(nèi)側(cè)，緊貼高速公路，復(fù)雜情況下可以充分利用公路廣告牌、路標(biāo)指示牌等。

◆采用多種技術(shù)手段加強(qiáng)覆蓋

對(duì)于站間距大于2.5km的防護(hù)林阻擋弱覆蓋問題，可考慮選用高增益天線、拉遠(yuǎn)、大功率等綜合技術(shù)手段加以解決，以節(jié)省規(guī)劃站點(diǎn)的建設(shè)投資。

（2）季節(jié)性因素影響

通過分析可知，防護(hù)林季節(jié)性因素對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋特別是3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋影響巨大，針對(duì)季節(jié)性變化建議在以下方面做好應(yīng)對(duì)措施：

◆優(yōu)先建設(shè)夏、冬兩季測(cè)試過程中均表現(xiàn)為弱覆蓋的區(qū)域。

◆通過調(diào)整功率、天饋等優(yōu)化手段（4月至10月加強(qiáng)覆蓋，11月至3月恢復(fù)之前調(diào)整，避免過覆蓋），保證夏季正常覆蓋。

5 高速公路場(chǎng)景解決方案總結(jié)

（1）覆蓋優(yōu)化

覆蓋優(yōu)化主要是通過調(diào)整天線的下傾角、方位角、天線高度等增強(qiáng)高速公路上的覆蓋，在調(diào)整無(wú)效時(shí)可以采用遷移天饋位置、基站搬遷、RRU拉遠(yuǎn)共小區(qū)或者新增站址方式實(shí)現(xiàn)。覆蓋優(yōu)化可以解決弱覆蓋、越區(qū)覆蓋、信號(hào)雜亂頻繁切換等問題。

通過對(duì)機(jī)場(chǎng)高速聯(lián)通GSM、WCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試可知，越區(qū)覆蓋是影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋的主要因素。

（2）參數(shù)優(yōu)化

參數(shù)優(yōu)化主要是對(duì)空閑態(tài)參數(shù)、切換參數(shù)、功控參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，使參數(shù)設(shè)置適合高速公路的復(fù)雜情況。

汽車在經(jīng)過不同覆蓋半徑的小區(qū)時(shí)，需要在邊界處及時(shí)地重選或者切換到更好小區(qū)，否則駐留的小區(qū)信號(hào)會(huì)變差引起接入失敗、位置更新失敗等問題，不切換則會(huì)引發(fā)掉話、質(zhì)量差等問題。為了同時(shí)兼顧到小區(qū)中慢速移動(dòng)的用戶的通話質(zhì)量，減少不必要的切換，盡量通過RF手段來解決高速公路上的問題。對(duì)于RF不能解決的，可以通過調(diào)整參數(shù)設(shè)置來解決。

（3）鄰區(qū)優(yōu)化

高速公路上手機(jī)移動(dòng)的速度較快，鄰區(qū)要求至少配2層以上鄰區(qū)，鄰區(qū)不宜配置過多，否則會(huì)影響測(cè)量報(bào)告準(zhǔn)確性。若測(cè)量報(bào)告準(zhǔn)確性差，則有可能使手機(jī)切換到信號(hào)波動(dòng)的遠(yuǎn)距離小區(qū)上，引發(fā)質(zhì)量差、切換失敗、掉話等問題。

鄰區(qū)優(yōu)化可從以下方面入手：

◆過少鄰區(qū)核查；

◆冗余鄰區(qū)核查；

◆漏配鄰區(qū)核查；

◆單項(xiàng)鄰區(qū)核查；

◆外部鄰區(qū)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性核查；

◆鄰區(qū)相關(guān)參數(shù)設(shè)置正確性核查。

（4）頻率、擾碼優(yōu)化

通過對(duì)機(jī)場(chǎng)高速進(jìn)行測(cè)試，梳理主控小區(qū)，發(fā)現(xiàn)GSM覆蓋機(jī)場(chǎng)高速主要為GSM1800MHz頻段，該頻段頻點(diǎn)相對(duì)較多，出現(xiàn)干擾的幾率相對(duì)GSM900MHz頻段少。對(duì)于出現(xiàn)頻點(diǎn)、擾碼干擾的小區(qū)，可以通過調(diào)整頻點(diǎn)、擾碼或者調(diào)整天饋控制覆蓋來減少干擾。

（5）天線調(diào)整

隨著無(wú)線環(huán)境變化，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)密度增加，單純地依靠調(diào)整機(jī)械下傾角的天線來控制覆蓋的方式已無(wú)法滿足目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需求。機(jī)械下傾角最佳下傾角度為1°～5°，當(dāng)下傾角度在5°～10°變化時(shí)，天線波束稍有變形但變化不大；當(dāng)下傾角度超過10°以后，天線波束形狀改變很大。如圖3所示：

（a）正常機(jī)械下傾角地面輻射圖 （b）10°以上機(jī)械下傾角地

面輻射圖（明顯失真）

圖3 天線覆蓋示意圖

由圖3可見，天線波束變化明顯，整個(gè)天線波束不在本基站扇區(qū)內(nèi)，容易造成覆蓋區(qū)域不均勻，嚴(yán)重影響基站覆蓋，加劇系統(tǒng)內(nèi)干擾，影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

因此，建議在后續(xù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中優(yōu)先選擇帶有電子傾角的電調(diào)天線，天饋優(yōu)化調(diào)整中優(yōu)先調(diào)整電子下傾角，為防止波瓣畸變，對(duì)機(jī)械傾角過大的小區(qū)要進(jìn)行整治。

6 與高鐵覆蓋優(yōu)化之間的

比較

在道路類型的優(yōu)化解決方案中，高速公路與高鐵都屬于“線性”覆蓋，且都依靠穿透車體來實(shí)現(xiàn)覆蓋，但兩者之間由于車速差異、穿透介質(zhì)差異，在優(yōu)化解決方面也會(huì)存在一定的差異，具體如表5所示。

7 結(jié)束語(yǔ)

高速公路是移動(dòng)通信覆蓋的重點(diǎn)及難點(diǎn)，隨著高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求日益增多，如何完善高速公路場(chǎng)景的覆蓋將更加突出。本文通過對(duì)首都機(jī)場(chǎng)高速公路的案例進(jìn)行分析，對(duì)比夏、冬季節(jié)防護(hù)林對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響，綜合提出了優(yōu)化解決方案。由于不同高速公路特點(diǎn)不一致，在實(shí)際推廣應(yīng)用中，還需要結(jié)合具體情況采取靈活多樣的優(yōu)化手段因地制宜地制定方案。

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[4] 李薔薇. 移動(dòng)通信技術(shù)[M]. 北京： 北京郵電大學(xué)出版社， 2005.

[5] 張傳福，彭燦，苑聞京，等. WCDMA通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2007.★