“AHSD”平原場景下高鐵CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化方法

肖亞+樂海波+王鏗鏘

【摘要】通過研究CRH列車高速運行對CDMA移動通信的影響，結合滬杭高鐵規(guī)劃優(yōu)化經(jīng)驗，總結了平原場景下高鐵CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化的一般方法，并簡明扼要地給出了“AHSD”高鐵覆蓋規(guī)劃優(yōu)化操作方法。該操作方法很好地結合了理論與優(yōu)化實踐，給出了較精準的網(wǎng)規(guī)與網(wǎng)優(yōu)參數(shù)值，可借鑒性較強，方便復制推廣。

【關鍵詞】AHSD穿透損耗鄰區(qū)搜索窗邊界

中圖分類號：TN929.5文獻標識碼：A文章編號：1006-1010(2014)-10-0003-06

AHSD Method for CDMA Network Planning and Optimization in High-Speed Rail in Plain Area

XIAO Ya, LE Hai-bo, WANG Keng-qiang

1 前言

連接上海、杭州的滬杭高鐵于2010年正式開通運營，全長158公里，運行的是“和諧號”CRH380A動車組，最高時速達350公里。其中嘉興段長90公里，處于滬杭高鐵中間部分，是高鐵運行速度最快的區(qū)域。滬杭高鐵90%為橋梁工程，且車廂密閉性能好、運行速度快，這些特性給網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化工作帶來了新的問題和思考。

CRH（China Railway High-speed，中國高速鐵路）列車由于車體結構變化及速度提升，對CDMA網(wǎng)絡質量產(chǎn)生嚴重的影響，主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）多普勒頻移和快衰落現(xiàn)象對CRH列車影響較普通列車嚴重，CRH列車移動速度高達350公里/小時，多普勒效應明顯。

（2）車體密封性能好，穿透損耗大，列車內信號強度較普通列車弱，穿透損耗一般超過20dB，能接受到信號的基站數(shù)目較多，容易在車內形成弱覆蓋與導頻污染。

（3）終端移動速度快，覆蓋呈線狀，發(fā)生小區(qū)間切換的時間較短，要求小區(qū)間重疊覆蓋區(qū)域增大，而現(xiàn)有小區(qū)重疊覆蓋距離難以滿足需求。同時，由于運行速度快，一次通信業(yè)務易穿越多個BSC（Base Station Controller，基站控制器）甚至MSC（Mobile Switching Center，移動交換中心）邊界，從而對邊界硬切換提出更高要求。

（4）在高速環(huán)境下，基站間正常切換演變?yōu)轭l繁切換，從而影響語音及數(shù)據(jù)業(yè)務使用，話務量相對集中，列車經(jīng)過時話務突發(fā)。

2 高鐵網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化常規(guī)方法及誤區(qū)

常規(guī)的規(guī)劃優(yōu)化方法以減少基站與高鐵的距離、高鐵沿線基站與基站間距離等手段來加強高鐵沿線覆蓋，采用常規(guī)的借助PSMM（Pilot Strength Measurement Message，導頻強度測量報告）消息排序的手段規(guī)劃鄰區(qū)，通過常規(guī)方式設置軟、硬切換參數(shù)。這樣的方法常常會帶來以下問題：

（1）基站距離高鐵過近或過遠。距離過近，則入射角太小，損耗過大，無法對車內形成較好覆蓋；距離過遠，則路徑損耗過大，無法穿越車體形成良好覆蓋。

（2）基站距離高鐵過近，雙向覆蓋扇區(qū)間重疊覆蓋區(qū)域較小，背靠背扇區(qū)間更軟切換執(zhí)行不及時，易形成掉話。

（3）覆蓋高鐵基站間相對距離過近或過遠。距離過近，則小區(qū)間重疊區(qū)域過小，易造成切換時間不夠而掉話；距離過遠，則小區(qū)間無連續(xù)覆蓋，形成覆蓋空洞，導致終端由于弱覆蓋而掉話。

（4）常規(guī)的鄰區(qū)優(yōu)化主要是基于PSMM消息的數(shù)量進行排序。為減少鄰區(qū)漏配的概率，往往較少考慮鄰區(qū)數(shù)量的上限，且鄰區(qū)優(yōu)先級沒有考慮某類特殊重要場景。這類鄰區(qū)優(yōu)化方法適合于一般場景，但是對于高速運行下的高鐵區(qū)域，鄰區(qū)數(shù)量過多會導致切換不及時，鄰區(qū)優(yōu)先級設置不合理會造成切換目標的不明確，最終都會導致掉話。

（5）為降低乒乓切換的發(fā)生，邊界硬切換參數(shù)設置一般較嚴格，以保證切換時目標小區(qū)強度的可靠性。但是在高鐵穿越的邊界區(qū)域，由于終端的高速運動，乒乓切換發(fā)生的概率相對較小，而切換參數(shù)設置過于嚴格會導致硬切換執(zhí)行時間的滯后，錯過切換的最佳時機造成最終掉話。

（6）為減少LAC（Location Area Code，位置區(qū)編碼）邊界終端的頻繁登記對接入信道產(chǎn)生壓力，常規(guī)的LAC區(qū)邊界基站的TOTAL ZONE設置為2，ZONE TIMER設置為1（分鐘），通過擴展虛擬LAC尋呼彌補登記的不及時。并將邊界的1—2層基站加入虛擬LAC列表，但是高速運行下的終端在1分鐘周期內可能會穿越3—4層以上的基站，穿過虛擬LAC區(qū)，在這些時段易產(chǎn)生無法被叫的現(xiàn)象。

3 高鐵網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化關鍵點及原理

根據(jù)高鐵網(wǎng)絡覆蓋特性分析，結合滬杭高鐵優(yōu)化實踐，針對空中、高速、定向型通話方式（AHSD）的平原場景的高鐵網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化方法主要有以下關鍵點：

（1）合理規(guī)劃站點位置，最大化發(fā)揮基站的覆蓋效果。

◆高鐵覆蓋站點距離不宜過近也不宜過遠，適當?shù)木嚯x能同時保證覆蓋的深度與線性覆蓋的距離；

◆站點采用“之”字形的分布方式，更好地兼顧復式鐵軌上來往列車及車廂內乘客的座位分布，如圖1所示：

圖1“之”字形規(guī)劃規(guī)則

◆站址位于彎道內側，提高列車內信號入射角，如圖2所示：

圖2彎道內側規(guī)劃規(guī)則

（2）合理利用已有和新建基站，根據(jù)基站和高鐵鐵軌間的距離，進行差異化射頻優(yōu)化。

充分考慮入射角帶來的列車穿透損耗與線性覆蓋距離之間的關系，在基站距離高鐵較近的場景下，鏈路允許損耗較大，適當減少入射角度，增加覆蓋距離；在基站距離高鐵較遠的場景下，鏈路允許損耗較小，適當增加入射角度，加強高鐵動車車廂內覆蓋。如圖3所示：

圖3入射角與列車穿透損耗對應關系

（3）合理優(yōu)化小區(qū)結構，采用功分或同PN技術。

對距離高鐵過近的部分基站進行小區(qū)合并，以減少背向切換次數(shù)，降低切換不及時造成的掉話風險。如圖4所示。

（4）合理優(yōu)化切換參數(shù)與鄰區(qū)參數(shù)，減少切換時間，避免頻繁切換，降低掉話風險。

根據(jù)理論分析，假設手機當前激活集個數(shù)為m，候選集個數(shù)為n，相鄰集個數(shù)為h，激活集搜索窗口大小為a chips，相鄰集搜索窗口大小為b chips，剩余集搜索窗口大小為c chips，手機芯片搜索導頻的速度為v chips/s，則可以得到手機遍歷一次鄰區(qū)列表的時間為：T=[(m+n)*h*a+h*b+c]/v。為減少手機導頻搜索需要的時間，除射頻優(yōu)化階段控制導頻污染外，參數(shù)優(yōu)化階段可通過精簡鄰區(qū)、縮小搜索窗口大小等來減少搜索時間。另外，高鐵沿線的直接覆蓋直放站和大站所掛直放站將會直接影響高鐵覆蓋基站的搜索窗的大小設置，需由微站或宏站對該類直放站進行替換。

（5）合理規(guī)劃BSC和LAC區(qū)邊界，減少邊界硬切換和登記次數(shù)。

合理選擇邊界硬切換參數(shù)和登記參數(shù)，提升高速運行下的邊界硬切換成功率和被叫尋呼成功率。

4 高鐵網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化主要步驟

平原場景下高鐵覆蓋規(guī)劃優(yōu)化有以下五步操作方法，其核心在于圍繞“減少車內信號衰減、減少切換次數(shù)、減少切換時間”這一“三減”原則，在不進行專網(wǎng)覆蓋的前提下實現(xiàn)接入、保持質量最優(yōu)。

第一步：新站規(guī)劃是基礎，過近過遠不可取

結合現(xiàn)有站點，規(guī)劃高鐵專項覆蓋新站點位置，基站站間距和基站與鐵路的距離不易過近或過遠。特別要注意的是避免基站離高鐵太近，以保證覆蓋高速鐵路沿線宏基站的天線主瓣方向和高速鐵路沿線夾角（掠射角）大于10度。

（1）基站站間距規(guī)則：

市區(qū)：500～1 000m

郊區(qū)農(nóng)村：1 500～2 500m

（2）基站與鐵路的距離規(guī)則：

市區(qū)：100～500m

郊區(qū)農(nóng)村：200～1 000m

注意：此處為新建站點的理想距離，考慮到原有站點及點位協(xié)調的難度，實際操作中該范圍可以適當放寬。

（3）“之”字形規(guī)則。高鐵采用了復式鐵軌方式，為了更好地兼顧復式鐵軌上來往列車及車廂內乘客的座位分布，建議基站采用“之”字形的分布方式（見圖1）。

（4）彎道內側規(guī)則。為了使信號入射角增大，在列車軌道彎曲處分布站點時，站點要選擇彎道內側分布（見圖2）。

第二步：射頻優(yōu)化最重要，“近同、中斜、遠正”調

主要根據(jù)基站與高鐵距離的不同，調整基站扇區(qū)的邏輯結構以及對高鐵的覆蓋方式。

（1）對于距離為200m以內近距離基站，采用2個扇區(qū)沿高鐵沿線兩個方向進行覆蓋，實施扇區(qū)功分同信源或同PN技術，避免背向扇區(qū)間信號重疊覆蓋區(qū)域不夠導致掉話，此為“近同”原則。如圖5所示：

圖5功分或同PN方式對扇區(qū)合并

（2）對于距離高鐵200～600m的中距離基站，路徑損耗較小，采用2個扇區(qū)沿高鐵沿線兩個方向按一定角度斜對鐵路進行覆蓋，以增大線性覆蓋距離，不需要采用功分或同PN技術，此為“中斜”原則。如圖6所示。

（3）對于距離為600～1 200m的遠基站，若為一層站，則利用其扇區(qū)正對鐵路進行覆蓋，此為“遠正”原則，如圖7所示?？紤]到距離高鐵較遠，路徑損耗較大，需調整方位角，采用高鐵扇區(qū)正對的方式進行覆蓋，以大的入射角射入，減少穿透損耗。若為二、三層站，則處理方法按下一類情況控制越區(qū)覆蓋進行操作。

圖7距離600～1 200m的遠基站覆蓋方式

（4）對于距離1 200m以上的超遠基站，嚴格控制其覆蓋范圍，避免越區(qū)覆蓋。

按以上四類實施優(yōu)化調整的同時，需確保站與站之間足夠切換距離。小區(qū)切換帶的設置主要與列車運營速度、小區(qū)切換時間有關。兩個相鄰小區(qū)之間必須保證足夠的重疊覆蓋區(qū)域，以滿足終端在高速移動過程中對切換的時間要求。一般來說，一次CDMA軟切換為1秒，硬切換為5秒，DO（Data Only）的虛擬軟切換為2秒，切換帶的設置要滿足兩次切換的時間，再根據(jù)對應的列車時速計算出小區(qū)切換帶的距離。以最大時速350公里的滬杭高鐵為例，軟切換帶設置在200m左右，硬切換帶設置在500m左右。

第三步：鄰區(qū)優(yōu)化必仔細，精簡、優(yōu)先不能缺

（1）精簡鄰區(qū)。主要根據(jù)PSMM消息，結合地理位置刪除冗余鄰區(qū)，減少不必要的鄰區(qū)搜索時間。市區(qū)基站的鄰區(qū)數(shù)量控制在25個以內，郊區(qū)農(nóng)村基站的鄰區(qū)數(shù)量控制在20個以內。

（2）提升重要切換鄰區(qū)優(yōu)先級。在常規(guī)鄰區(qū)優(yōu)化的基礎上，根據(jù)高鐵覆蓋扇區(qū)的接續(xù)性，對連續(xù)覆蓋扇區(qū)間的鄰區(qū)優(yōu)先級進行3—5位左右的優(yōu)先級提升，基本確保沿線扇區(qū)間的鄰區(qū)優(yōu)先級在前10位。

第四步：搜索窗值需調整，恰到好處最關鍵

重點實施搜索窗優(yōu)化，減少切換搜索時間，避免切換不及時導致掉話等情況。

（1）若存在直放站則進行RRU替換，減少直放站帶來的信號時延與搜索窗擴張要求。

（2）由于平原地帶多徑信號間的時延差較小，在上述基站密度條件下，高鐵沿線基站搜索窗設置為20/40/40較為合適。

第五步：邊界設置要合理，減少邊界降風險

（1）合理規(guī)劃BSC和LAC區(qū)邊界，避免鐵路過多穿越BSC和LAC區(qū)邊界。在無法規(guī)避BSC和LAC邊界的情況下，盡量保證BSC和LAC邊界以較大角度穿越鐵路，避免鐵路與BSC或LAC邊界近距離平行設置。

（2）在華為同廠家BSC邊界，選擇“深入軟切換不遷移”算法，實現(xiàn)全程軟切換。在異廠商邊界，適當降低切換相對或絕對門限1～2dB，提前觸發(fā)硬切換。如嘉興—上海邊界普通區(qū)域的硬切換相對門限為4dB，高鐵穿越基站的切換相對門限設置為2dB（可作參考，不同廠商、不同場景間略有差異，以現(xiàn)場為準）。

（3）在設置虛擬LAC的邊界地帶，適當添加1—2層基站到虛擬LAC區(qū)，以防止高鐵用戶在ZONE TIMER時間內穿越虛擬擴展LAC區(qū)，增加被叫尋呼成功的概率。

5 總結

隨著高速鐵路運行里程的不斷增長，越來越多的人對高速鐵路的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務提出了更高的要求，因此對高鐵環(huán)境下網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化方法的研究及總結有著極其重要的意義。高鐵網(wǎng)絡質量的關鍵點在于射頻性能，網(wǎng)絡規(guī)劃對高鐵覆蓋的重要性不言而喻。本文結合理論與優(yōu)化實踐，從規(guī)劃到優(yōu)化階段提供了系統(tǒng)性的操作方法，并給出了針對高鐵網(wǎng)絡的精準的網(wǎng)規(guī)與網(wǎng)優(yōu)參數(shù)值，為即將開工建設或正在建設高鐵地區(qū)的網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化提供了良好的思路，可借鑒性較強，方便復制推廣。

本操作方法實踐于滬杭高鐵浙江段2010—2012年優(yōu)化項目，取得了顯著的成績。滬杭高鐵嘉興段優(yōu)化前后Ec/Io覆蓋對比如圖8所示：

2010年10月滬杭高鐵試運行階段初次測試，浙江嘉興段共發(fā)生7次掉話，1X語音覆蓋率為87.46%，DO下行平均速率為386.61kbps。經(jīng)過階段性優(yōu)化后，集團公司2011年5月評測時滬杭高鐵浙江段全程零掉話，1X語音覆蓋率達到96.71%，DO下行平均速率達到821.47kbps。

由于篇幅所限，本文對于CDMA DO網(wǎng)絡的規(guī)劃優(yōu)化未展開描述，但是文中所有的操作規(guī)則同樣適用于DO網(wǎng)絡。

參考文獻：

[1]中國電信集團公司. 2009年中國電信高速鐵路CDMA網(wǎng)絡建設指導意見[Z]. 2009.

[2] 李建光,劉陽. 高鐵CDMA網(wǎng)絡優(yōu)化淺析[J]. 華為技術, 2010(46): 31-32.

[3] 華為技術有限公司. CDMA 1X切換規(guī)劃指導書[Z]. 2005.

[4] 啜鋼. CDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2004.

[5] 楊大成. CDMA2000 1X移動通信系統(tǒng)[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2003.★

作者簡介

肖亞：工程師，學士畢業(yè)于浙江大學，現(xiàn)任職于中國電信股份有限公司嘉興分公司，長期從事移動通信規(guī)劃與優(yōu)化工作，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化。

樂海波：工程師，畢業(yè)于杭州電子工學院，現(xiàn)任職于中國電信股份有限公司舟山分公司，長期從事移動通信的規(guī)劃建設、維護優(yōu)化工作，目前主要研究方向為CDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化。

王鏗鏘：助理工程師，學士畢業(yè)于浙江理工大學，現(xiàn)任職于京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司浙江分公司，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線覆蓋解決方案。

中國移動將于2014年下半年啟動400G現(xiàn)網(wǎng)測試

隨著100G在全球范圍內遍地開花，業(yè)界的關注點已經(jīng)開始轉向400G等超100G技術。在“2014中國光網(wǎng)絡研討會”上，中國移動研究院副主任研究員李晗表示，目前中國移動400G實驗室測試于2014年上半年完成，包括4個設備廠家、4種類型光纖混合實驗室測試；中國移動將于2014年下半年啟動400G的現(xiàn)網(wǎng)試點。

截至2014年，中國移動省際骨干帶寬將達到80T，預計2017年將達到260T，年平均增長率接近50%。基于上述需求，中國移動提出了“跨越40G，直接引入100G”戰(zhàn)略。李晗指出，“兩至三年內，中國移動將以100G為主，并且在100G逐步引入ASON。目前，中國移動正在建設全球規(guī)模最大的100G傳輸網(wǎng)絡，100G在開通時間、成本、功耗等方面均表現(xiàn)優(yōu)異?！?/p>

相比于100G WDM系統(tǒng)所提供的8T傳輸容量，400G可以提供16T到20T的傳輸容量，其應用預期場景主要包括骨干網(wǎng)、大型本地網(wǎng)線路側和客戶側的需求、數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)交互的需求等。而且，如果用400G的技術來反補100G，還可以大幅降低運營商的建網(wǎng)成本。因此，面向未來，只要傳輸距離和價格合適，400G速率將是更合理的選擇。

談及400G傳輸技術的選擇，李晗認為，“雙載波PM-16QAM是主流技術，其譜寬由50GHz壓縮至37.5GHz，頻譜效率提高2.6倍，OSNR容限和100G PM-QPSK相比理論上需要增大6.7dB。此外，奈奎斯特WDM可以作為補充?！保–114中國通信網(wǎng)）

（1）基站站間距規(guī)則：

市區(qū)：500～1 000m

郊區(qū)農(nóng)村：1 500～2 500m

（2）基站與鐵路的距離規(guī)則：

市區(qū)：100～500m

郊區(qū)農(nóng)村：200～1 000m

注意：此處為新建站點的理想距離，考慮到原有站點及點位協(xié)調的難度，實際操作中該范圍可以適當放寬。

（3）“之”字形規(guī)則。高鐵采用了復式鐵軌方式，為了更好地兼顧復式鐵軌上來往列車及車廂內乘客的座位分布，建議基站采用“之”字形的分布方式（見圖1）。

（4）彎道內側規(guī)則。為了使信號入射角增大，在列車軌道彎曲處分布站點時，站點要選擇彎道內側分布（見圖2）。

第二步：射頻優(yōu)化最重要，“近同、中斜、遠正”調

主要根據(jù)基站與高鐵距離的不同，調整基站扇區(qū)的邏輯結構以及對高鐵的覆蓋方式。

（1）對于距離為200m以內近距離基站，采用2個扇區(qū)沿高鐵沿線兩個方向進行覆蓋，實施扇區(qū)功分同信源或同PN技術，避免背向扇區(qū)間信號重疊覆蓋區(qū)域不夠導致掉話，此為“近同”原則。如圖5所示：

圖5功分或同PN方式對扇區(qū)合并

（2）對于距離高鐵200～600m的中距離基站，路徑損耗較小，采用2個扇區(qū)沿高鐵沿線兩個方向按一定角度斜對鐵路進行覆蓋，以增大線性覆蓋距離，不需要采用功分或同PN技術，此為“中斜”原則。如圖6所示。

（3）對于距離為600～1 200m的遠基站，若為一層站，則利用其扇區(qū)正對鐵路進行覆蓋，此為“遠正”原則，如圖7所示。考慮到距離高鐵較遠，路徑損耗較大，需調整方位角，采用高鐵扇區(qū)正對的方式進行覆蓋，以大的入射角射入，減少穿透損耗。若為二、三層站，則處理方法按下一類情況控制越區(qū)覆蓋進行操作。

圖7距離600～1 200m的遠基站覆蓋方式

（4）對于距離1 200m以上的超遠基站，嚴格控制其覆蓋范圍，避免越區(qū)覆蓋。

按以上四類實施優(yōu)化調整的同時，需確保站與站之間足夠切換距離。小區(qū)切換帶的設置主要與列車運營速度、小區(qū)切換時間有關。兩個相鄰小區(qū)之間必須保證足夠的重疊覆蓋區(qū)域，以滿足終端在高速移動過程中對切換的時間要求。一般來說，一次CDMA軟切換為1秒，硬切換為5秒，DO（Data Only）的虛擬軟切換為2秒，切換帶的設置要滿足兩次切換的時間，再根據(jù)對應的列車時速計算出小區(qū)切換帶的距離。以最大時速350公里的滬杭高鐵為例，軟切換帶設置在200m左右，硬切換帶設置在500m左右。

第三步：鄰區(qū)優(yōu)化必仔細，精簡、優(yōu)先不能缺

（1）精簡鄰區(qū)。主要根據(jù)PSMM消息，結合地理位置刪除冗余鄰區(qū)，減少不必要的鄰區(qū)搜索時間。市區(qū)基站的鄰區(qū)數(shù)量控制在25個以內，郊區(qū)農(nóng)村基站的鄰區(qū)數(shù)量控制在20個以內。

（2）提升重要切換鄰區(qū)優(yōu)先級。在常規(guī)鄰區(qū)優(yōu)化的基礎上，根據(jù)高鐵覆蓋扇區(qū)的接續(xù)性，對連續(xù)覆蓋扇區(qū)間的鄰區(qū)優(yōu)先級進行3—5位左右的優(yōu)先級提升，基本確保沿線扇區(qū)間的鄰區(qū)優(yōu)先級在前10位。

第四步：搜索窗值需調整，恰到好處最關鍵

重點實施搜索窗優(yōu)化，減少切換搜索時間，避免切換不及時導致掉話等情況。

（1）若存在直放站則進行RRU替換，減少直放站帶來的信號時延與搜索窗擴張要求。

（2）由于平原地帶多徑信號間的時延差較小，在上述基站密度條件下，高鐵沿線基站搜索窗設置為20/40/40較為合適。

第五步：邊界設置要合理，減少邊界降風險

（1）合理規(guī)劃BSC和LAC區(qū)邊界，避免鐵路過多穿越BSC和LAC區(qū)邊界。在無法規(guī)避BSC和LAC邊界的情況下，盡量保證BSC和LAC邊界以較大角度穿越鐵路，避免鐵路與BSC或LAC邊界近距離平行設置。

（2）在華為同廠家BSC邊界，選擇“深入軟切換不遷移”算法，實現(xiàn)全程軟切換。在異廠商邊界，適當降低切換相對或絕對門限1～2dB，提前觸發(fā)硬切換。如嘉興—上海邊界普通區(qū)域的硬切換相對門限為4dB，高鐵穿越基站的切換相對門限設置為2dB（可作參考，不同廠商、不同場景間略有差異，以現(xiàn)場為準）。

（3）在設置虛擬LAC的邊界地帶，適當添加1—2層基站到虛擬LAC區(qū)，以防止高鐵用戶在ZONE TIMER時間內穿越虛擬擴展LAC區(qū)，增加被叫尋呼成功的概率。

5 總結

隨著高速鐵路運行里程的不斷增長，越來越多的人對高速鐵路的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務提出了更高的要求，因此對高鐵環(huán)境下網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化方法的研究及總結有著極其重要的意義。高鐵網(wǎng)絡質量的關鍵點在于射頻性能，網(wǎng)絡規(guī)劃對高鐵覆蓋的重要性不言而喻。本文結合理論與優(yōu)化實踐，從規(guī)劃到優(yōu)化階段提供了系統(tǒng)性的操作方法，并給出了針對高鐵網(wǎng)絡的精準的網(wǎng)規(guī)與網(wǎng)優(yōu)參數(shù)值，為即將開工建設或正在建設高鐵地區(qū)的網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化提供了良好的思路，可借鑒性較強，方便復制推廣。

本操作方法實踐于滬杭高鐵浙江段2010—2012年優(yōu)化項目，取得了顯著的成績。滬杭高鐵嘉興段優(yōu)化前后Ec/Io覆蓋對比如圖8所示：

2010年10月滬杭高鐵試運行階段初次測試，浙江嘉興段共發(fā)生7次掉話，1X語音覆蓋率為87.46%，DO下行平均速率為386.61kbps。經(jīng)過階段性優(yōu)化后，集團公司2011年5月評測時滬杭高鐵浙江段全程零掉話，1X語音覆蓋率達到96.71%，DO下行平均速率達到821.47kbps。

由于篇幅所限，本文對于CDMA DO網(wǎng)絡的規(guī)劃優(yōu)化未展開描述，但是文中所有的操作規(guī)則同樣適用于DO網(wǎng)絡。

參考文獻：

[1]中國電信集團公司. 2009年中國電信高速鐵路CDMA網(wǎng)絡建設指導意見[Z]. 2009.

[2] 李建光,劉陽. 高鐵CDMA網(wǎng)絡優(yōu)化淺析[J]. 華為技術, 2010(46): 31-32.

[3] 華為技術有限公司. CDMA 1X切換規(guī)劃指導書[Z]. 2005.

[4] 啜鋼. CDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2004.

[5] 楊大成. CDMA2000 1X移動通信系統(tǒng)[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2003.★

作者簡介

肖亞：工程師，學士畢業(yè)于浙江大學，現(xiàn)任職于中國電信股份有限公司嘉興分公司，長期從事移動通信規(guī)劃與優(yōu)化工作，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化。

樂海波：工程師，畢業(yè)于杭州電子工學院，現(xiàn)任職于中國電信股份有限公司舟山分公司，長期從事移動通信的規(guī)劃建設、維護優(yōu)化工作，目前主要研究方向為CDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化。

王鏗鏘：助理工程師，學士畢業(yè)于浙江理工大學，現(xiàn)任職于京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司浙江分公司，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線覆蓋解決方案。

中國移動將于2014年下半年啟動400G現(xiàn)網(wǎng)測試

隨著100G在全球范圍內遍地開花，業(yè)界的關注點已經(jīng)開始轉向400G等超100G技術。在“2014中國光網(wǎng)絡研討會”上，中國移動研究院副主任研究員李晗表示，目前中國移動400G實驗室測試于2014年上半年完成，包括4個設備廠家、4種類型光纖混合實驗室測試；中國移動將于2014年下半年啟動400G的現(xiàn)網(wǎng)試點。

截至2014年，中國移動省際骨干帶寬將達到80T，預計2017年將達到260T，年平均增長率接近50%?；谏鲜鲂枨?，中國移動提出了“跨越40G，直接引入100G”戰(zhàn)略。李晗指出，“兩至三年內，中國移動將以100G為主，并且在100G逐步引入ASON。目前，中國移動正在建設全球規(guī)模最大的100G傳輸網(wǎng)絡，100G在開通時間、成本、功耗等方面均表現(xiàn)優(yōu)異?！?/p>

相比于100G WDM系統(tǒng)所提供的8T傳輸容量，400G可以提供16T到20T的傳輸容量，其應用預期場景主要包括骨干網(wǎng)、大型本地網(wǎng)線路側和客戶側的需求、數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)交互的需求等。而且，如果用400G的技術來反補100G，還可以大幅降低運營商的建網(wǎng)成本。因此，面向未來，只要傳輸距離和價格合適，400G速率將是更合理的選擇。

談及400G傳輸技術的選擇，李晗認為，“雙載波PM-16QAM是主流技術，其譜寬由50GHz壓縮至37.5GHz，頻譜效率提高2.6倍，OSNR容限和100G PM-QPSK相比理論上需要增大6.7dB。此外，奈奎斯特WDM可以作為補充?！保–114中國通信網(wǎng)）

（1）基站站間距規(guī)則：

市區(qū)：500～1 000m

郊區(qū)農(nóng)村：1 500～2 500m

（2）基站與鐵路的距離規(guī)則：

市區(qū)：100～500m

郊區(qū)農(nóng)村：200～1 000m

注意：此處為新建站點的理想距離，考慮到原有站點及點位協(xié)調的難度，實際操作中該范圍可以適當放寬。

（3）“之”字形規(guī)則。高鐵采用了復式鐵軌方式，為了更好地兼顧復式鐵軌上來往列車及車廂內乘客的座位分布，建議基站采用“之”字形的分布方式（見圖1）。

（4）彎道內側規(guī)則。為了使信號入射角增大，在列車軌道彎曲處分布站點時，站點要選擇彎道內側分布（見圖2）。

第二步：射頻優(yōu)化最重要，“近同、中斜、遠正”調

主要根據(jù)基站與高鐵距離的不同，調整基站扇區(qū)的邏輯結構以及對高鐵的覆蓋方式。

（1）對于距離為200m以內近距離基站，采用2個扇區(qū)沿高鐵沿線兩個方向進行覆蓋，實施扇區(qū)功分同信源或同PN技術，避免背向扇區(qū)間信號重疊覆蓋區(qū)域不夠導致掉話，此為“近同”原則。如圖5所示：

圖5功分或同PN方式對扇區(qū)合并

（2）對于距離高鐵200～600m的中距離基站，路徑損耗較小，采用2個扇區(qū)沿高鐵沿線兩個方向按一定角度斜對鐵路進行覆蓋，以增大線性覆蓋距離，不需要采用功分或同PN技術，此為“中斜”原則。如圖6所示。

（3）對于距離為600～1 200m的遠基站，若為一層站，則利用其扇區(qū)正對鐵路進行覆蓋，此為“遠正”原則，如圖7所示。考慮到距離高鐵較遠，路徑損耗較大，需調整方位角，采用高鐵扇區(qū)正對的方式進行覆蓋，以大的入射角射入，減少穿透損耗。若為二、三層站，則處理方法按下一類情況控制越區(qū)覆蓋進行操作。

圖7距離600～1 200m的遠基站覆蓋方式

（4）對于距離1 200m以上的超遠基站，嚴格控制其覆蓋范圍，避免越區(qū)覆蓋。

按以上四類實施優(yōu)化調整的同時，需確保站與站之間足夠切換距離。小區(qū)切換帶的設置主要與列車運營速度、小區(qū)切換時間有關。兩個相鄰小區(qū)之間必須保證足夠的重疊覆蓋區(qū)域，以滿足終端在高速移動過程中對切換的時間要求。一般來說，一次CDMA軟切換為1秒，硬切換為5秒，DO（Data Only）的虛擬軟切換為2秒，切換帶的設置要滿足兩次切換的時間，再根據(jù)對應的列車時速計算出小區(qū)切換帶的距離。以最大時速350公里的滬杭高鐵為例，軟切換帶設置在200m左右，硬切換帶設置在500m左右。

第三步：鄰區(qū)優(yōu)化必仔細，精簡、優(yōu)先不能缺

（1）精簡鄰區(qū)。主要根據(jù)PSMM消息，結合地理位置刪除冗余鄰區(qū)，減少不必要的鄰區(qū)搜索時間。市區(qū)基站的鄰區(qū)數(shù)量控制在25個以內，郊區(qū)農(nóng)村基站的鄰區(qū)數(shù)量控制在20個以內。

（2）提升重要切換鄰區(qū)優(yōu)先級。在常規(guī)鄰區(qū)優(yōu)化的基礎上，根據(jù)高鐵覆蓋扇區(qū)的接續(xù)性，對連續(xù)覆蓋扇區(qū)間的鄰區(qū)優(yōu)先級進行3—5位左右的優(yōu)先級提升，基本確保沿線扇區(qū)間的鄰區(qū)優(yōu)先級在前10位。

第四步：搜索窗值需調整，恰到好處最關鍵

重點實施搜索窗優(yōu)化，減少切換搜索時間，避免切換不及時導致掉話等情況。

（1）若存在直放站則進行RRU替換，減少直放站帶來的信號時延與搜索窗擴張要求。

（2）由于平原地帶多徑信號間的時延差較小，在上述基站密度條件下，高鐵沿線基站搜索窗設置為20/40/40較為合適。

第五步：邊界設置要合理，減少邊界降風險

（1）合理規(guī)劃BSC和LAC區(qū)邊界，避免鐵路過多穿越BSC和LAC區(qū)邊界。在無法規(guī)避BSC和LAC邊界的情況下，盡量保證BSC和LAC邊界以較大角度穿越鐵路，避免鐵路與BSC或LAC邊界近距離平行設置。

（2）在華為同廠家BSC邊界，選擇“深入軟切換不遷移”算法，實現(xiàn)全程軟切換。在異廠商邊界，適當降低切換相對或絕對門限1～2dB，提前觸發(fā)硬切換。如嘉興—上海邊界普通區(qū)域的硬切換相對門限為4dB，高鐵穿越基站的切換相對門限設置為2dB（可作參考，不同廠商、不同場景間略有差異，以現(xiàn)場為準）。

（3）在設置虛擬LAC的邊界地帶，適當添加1—2層基站到虛擬LAC區(qū)，以防止高鐵用戶在ZONE TIMER時間內穿越虛擬擴展LAC區(qū)，增加被叫尋呼成功的概率。

5 總結

隨著高速鐵路運行里程的不斷增長，越來越多的人對高速鐵路的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務提出了更高的要求，因此對高鐵環(huán)境下網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化方法的研究及總結有著極其重要的意義。高鐵網(wǎng)絡質量的關鍵點在于射頻性能，網(wǎng)絡規(guī)劃對高鐵覆蓋的重要性不言而喻。本文結合理論與優(yōu)化實踐，從規(guī)劃到優(yōu)化階段提供了系統(tǒng)性的操作方法，并給出了針對高鐵網(wǎng)絡的精準的網(wǎng)規(guī)與網(wǎng)優(yōu)參數(shù)值，為即將開工建設或正在建設高鐵地區(qū)的網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化提供了良好的思路，可借鑒性較強，方便復制推廣。

本操作方法實踐于滬杭高鐵浙江段2010—2012年優(yōu)化項目，取得了顯著的成績。滬杭高鐵嘉興段優(yōu)化前后Ec/Io覆蓋對比如圖8所示：

2010年10月滬杭高鐵試運行階段初次測試，浙江嘉興段共發(fā)生7次掉話，1X語音覆蓋率為87.46%，DO下行平均速率為386.61kbps。經(jīng)過階段性優(yōu)化后，集團公司2011年5月評測時滬杭高鐵浙江段全程零掉話，1X語音覆蓋率達到96.71%，DO下行平均速率達到821.47kbps。

由于篇幅所限，本文對于CDMA DO網(wǎng)絡的規(guī)劃優(yōu)化未展開描述，但是文中所有的操作規(guī)則同樣適用于DO網(wǎng)絡。

參考文獻：

[1]中國電信集團公司. 2009年中國電信高速鐵路CDMA網(wǎng)絡建設指導意見[Z]. 2009.

[2] 李建光,劉陽. 高鐵CDMA網(wǎng)絡優(yōu)化淺析[J]. 華為技術, 2010(46): 31-32.

[3] 華為技術有限公司. CDMA 1X切換規(guī)劃指導書[Z]. 2005.

[4] 啜鋼. CDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2004.

[5] 楊大成. CDMA2000 1X移動通信系統(tǒng)[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2003.★

作者簡介

肖亞：工程師，學士畢業(yè)于浙江大學，現(xiàn)任職于中國電信股份有限公司嘉興分公司，長期從事移動通信規(guī)劃與優(yōu)化工作，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化。

樂海波：工程師，畢業(yè)于杭州電子工學院，現(xiàn)任職于中國電信股份有限公司舟山分公司，長期從事移動通信的規(guī)劃建設、維護優(yōu)化工作，目前主要研究方向為CDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化。

王鏗鏘：助理工程師，學士畢業(yè)于浙江理工大學，現(xiàn)任職于京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司浙江分公司，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線覆蓋解決方案。

中國移動將于2014年下半年啟動400G現(xiàn)網(wǎng)測試

隨著100G在全球范圍內遍地開花，業(yè)界的關注點已經(jīng)開始轉向400G等超100G技術。在“2014中國光網(wǎng)絡研討會”上，中國移動研究院副主任研究員李晗表示，目前中國移動400G實驗室測試于2014年上半年完成，包括4個設備廠家、4種類型光纖混合實驗室測試；中國移動將于2014年下半年啟動400G的現(xiàn)網(wǎng)試點。

截至2014年，中國移動省際骨干帶寬將達到80T，預計2017年將達到260T，年平均增長率接近50%。基于上述需求，中國移動提出了“跨越40G，直接引入100G”戰(zhàn)略。李晗指出，“兩至三年內，中國移動將以100G為主，并且在100G逐步引入ASON。目前，中國移動正在建設全球規(guī)模最大的100G傳輸網(wǎng)絡，100G在開通時間、成本、功耗等方面均表現(xiàn)優(yōu)異?！?/p>

相比于100G WDM系統(tǒng)所提供的8T傳輸容量，400G可以提供16T到20T的傳輸容量，其應用預期場景主要包括骨干網(wǎng)、大型本地網(wǎng)線路側和客戶側的需求、數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)交互的需求等。而且，如果用400G的技術來反補100G，還可以大幅降低運營商的建網(wǎng)成本。因此，面向未來，只要傳輸距離和價格合適，400G速率將是更合理的選擇。

談及400G傳輸技術的選擇，李晗認為，“雙載波PM-16QAM是主流技術，其譜寬由50GHz壓縮至37.5GHz，頻譜效率提高2.6倍，OSNR容限和100G PM-QPSK相比理論上需要增大6.7dB。此外，奈奎斯特WDM可以作為補充?！保–114中國通信網(wǎng)）