隧道地形下LTE網(wǎng)絡(luò)典型故障分析及優(yōu)化方法

王宇

【摘要】 隨著朔黃鐵路基于LTE-R網(wǎng)絡(luò)的重載列車的開(kāi)行，保障4G信號(hào)的良好覆蓋成為通信從業(yè)人員的重要工作之一。其中山區(qū)隧道地形的信號(hào)覆蓋一直是工作的難點(diǎn)。為此本文對(duì)LTE-R網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化中出現(xiàn)的隧道覆蓋典型案例進(jìn)行了分析，希望可以對(duì)維護(hù)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】 LTE 網(wǎng)絡(luò)覆蓋 隧道

Abstract：As the heavy haul train was opened on the base of LTE-R in Shuohuang Railway， the coverage of the 4G signal becomes one of the most important works of communications professionals for whom the most difficult work is the coverage of the tunnel and mountain. For this， the paper analyses the typical case of the coverage of the tunnels in construction and optimization of the LTE-R to provide some references.

Key words：LTE； Network coverage； Tunnel

隨著朔黃鐵路基于LTE-R網(wǎng)絡(luò)的重載列車的開(kāi)通，數(shù)據(jù)通信安全對(duì)于鐵路運(yùn)輸方面的重要性被提到了新的高度。保障網(wǎng)絡(luò)覆蓋和信號(hào)質(zhì)量是維護(hù)鐵路通信安全的根本需求，是通信專業(yè)人員日常維護(hù)工作的主要任務(wù)。就朔黃線LTE-R工程來(lái)看，由于規(guī)劃之初就設(shè)計(jì)了站址密集+高鐵塔的方案，很好地保障了平原地區(qū)的覆蓋。所以覆蓋的焦點(diǎn)主要集中在隧道、路塹等特殊地形。

因此，需要通過(guò)特殊的優(yōu)化手段來(lái)滿足LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題。本文針對(duì)發(fā)生在隧道地形的網(wǎng)優(yōu)過(guò)程中的代表性的案例進(jìn)行了分析和總結(jié)，希望能為維護(hù)人員提供經(jīng)驗(yàn)與參考。

案例1：隧道內(nèi)弱覆蓋

（1）問(wèn)題描述：在一次測(cè)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)三家店隧道內(nèi)的信號(hào)出現(xiàn)陡降的現(xiàn)象，信號(hào)強(qiáng)度由-75dBm陡降至-98dBm，信號(hào)陡降幅度達(dá)到23dB。

（2）原因分析：

由于隧道內(nèi)無(wú)GPS路徑點(diǎn)，因此信號(hào)陡降的具體位置需要通過(guò)計(jì)算來(lái)進(jìn)行確定。

車速計(jì)算：對(duì)隧道外列車行駛距離約50米/3s，可以得到當(dāng)時(shí)的軌道車車速為60km/h。

時(shí)間計(jì)算：計(jì)算信號(hào)陡降點(diǎn)距離隧道口所用的時(shí)間為30s。

距離計(jì)算：可以得到信號(hào)陡降點(diǎn)距離隧道口大約500米。

由此可以確定判斷陡降位置應(yīng)該是隧道中間兩個(gè)漏纜加裝DC直流阻斷器的位置。所以初步懷疑連接兩端漏纜的直流阻斷器或者與漏纜連接的軟跳線故障導(dǎo)致信號(hào)在這個(gè)位置被阻斷。

（3）問(wèn)題處理：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查及分段定位，將問(wèn)題定位為連接直流阻斷器的軟跳線接頭故障，導(dǎo)致連接一端的漏纜信號(hào)被阻斷，使信號(hào)出現(xiàn)陡降現(xiàn)象。

更換上述的跳線后，該位置的信號(hào)陡降問(wèn)題得到了解決。

（4）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：在朔黃線LTE工程中，隧道內(nèi)主要依靠漏纜來(lái)完成信號(hào)覆蓋。相比于天線發(fā)射的信號(hào)比較容易受到外界干擾，漏纜信號(hào)強(qiáng)度更加均勻穩(wěn)定，少有波動(dòng)。因此天線的空口信號(hào)如果出現(xiàn)不正常的衰落，可能只是偶發(fā)現(xiàn)象，往往需要我們進(jìn)行反復(fù)檢查驗(yàn)證；但如果漏纜出現(xiàn)信號(hào)陡降，有很大可能存在故障點(diǎn)。

其中，漏纜的各類接頭是排查重點(diǎn)，這個(gè)事件中，最后故障就鎖定在連接兩段漏纜的直流阻斷器跳線上。

此外，由于在隧道內(nèi)無(wú)法收到GPS信號(hào)，故障點(diǎn)的定位需要通過(guò)計(jì)算車速來(lái)完成，這也是網(wǎng)優(yōu)人員需要注意收集的信息。

案例2：隧道口信號(hào)接續(xù)異常

（1）問(wèn)題描述：在一次路測(cè)中，發(fā)現(xiàn)小區(qū)PCI=40、240神池方向覆蓋弱。

（2）原因分析：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，PCI=40、240上行方向天線安裝在延長(zhǎng)匯隧道洞口前方100米處，此處恰為鐵路橋的橋頭，如下圖所示：

黃色圖標(biāo)是原來(lái)天線安裝的位置，可以看到黃色箭頭所指方向有一座鐵路橋。RRU機(jī)房位于隧道內(nèi)，由機(jī)房到天線采用饋線連接，饋線在圖中用藍(lán)色線表示。為此，洞口到橋頭100米內(nèi)的距離全部是由饋線信號(hào)覆蓋，所以機(jī)車行駛出隧道后，信號(hào)強(qiáng)度突降。、

（3）問(wèn)題處理：現(xiàn)場(chǎng)整改措施將天線安裝位置移至隧道洞口附近，通過(guò)復(fù)測(cè)結(jié)果來(lái)看，當(dāng)機(jī)車行駛出洞口后，信號(hào)電平強(qiáng)度在-85dBm左右，較之前有明顯提升。

（4）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：隧道口尾巴天線安裝位置不合理、方位角不合理或傾角不合理造成信號(hào)接續(xù)不正常。此時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整天線角，以獲得隧道口的良好覆蓋。

案例3：隧道出口反復(fù)切換

（1）問(wèn)題描述：在試驗(yàn)段一次路測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)偏梁隧道出口站的西向信號(hào)較強(qiáng)，經(jīng)常出現(xiàn)PCI為26和24之間反復(fù)切換，影響網(wǎng)絡(luò)性能。

（2）原因分析：經(jīng)數(shù)據(jù)分析偏梁隧道西出口的天線信號(hào)較強(qiáng)，導(dǎo)致在馬凹東出口處易發(fā)生反復(fù)切換。

（3）問(wèn)題處理：調(diào)整偏梁隧道西出口的天線下傾角，由之前的2度調(diào)整為5度。

由于馬凹隧道較長(zhǎng)，導(dǎo)致東出口位置信號(hào)較弱，出隧道后由天線覆蓋，信號(hào)逐漸增強(qiáng)。調(diào)整馬凹隧道東出口的天線下傾角，由目前的2度->3度，切換得到較好的控制。

（4）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：過(guò)頻繁的切換會(huì)導(dǎo)致終端的速率降低，影響業(yè)務(wù)質(zhì)量。常用的網(wǎng)優(yōu)手段是通過(guò)壓低天線下傾角，降低越區(qū)的信號(hào)的覆蓋范圍，保持終端能夠切換到我們規(guī)劃的目標(biāo)服務(wù)小區(qū)，從而減少不必要的切換。

總結(jié)：

優(yōu)化是LTE網(wǎng)絡(luò)日常維護(hù)工作的重要內(nèi)容之一。作為首次應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸?shù)男滦屯ㄐ偶夹g(shù)，LTE在隧道地形的覆蓋和優(yōu)化相對(duì)復(fù)雜，更需要積累案例，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，掌握處理方法和手段。本文的寫(xiě)作目的，就是在于總結(jié)LTE網(wǎng)絡(luò)故障處理方法和經(jīng)驗(yàn)，提高通信從業(yè)人員業(yè)務(wù)水平，壓縮故障處理時(shí)間，確保朔黃鐵路LTE通信暢通和重載列車運(yùn)行安全。

參 考 文 獻(xiàn)

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