高鐵通信網(wǎng)絡的優(yōu)化

張永

【摘要】 高鐵的高時速能夠讓GSM-R通信的接通率以及掉話率產(chǎn)生很多考驗。本文以高速鐵路的覆蓋網(wǎng)絡的情況出發(fā)，對于高速鐵路的現(xiàn)狀實現(xiàn)調(diào)整以及優(yōu)化，主要針對覆蓋類型和切換以及重選算法進行優(yōu)化，對于高速列車的網(wǎng)絡質(zhì)量以及接通率的提升和掉話率的降低得到好的解決效果。本文的方案對于高速鐵路系統(tǒng)的通信網(wǎng)路優(yōu)化工作具有實用性以及指導性的意義。

【關(guān)鍵詞】 GSM-R 接通率 掉話率

一、引言

鐵路系統(tǒng)之中的GSM-R通信網(wǎng)路[1]的上行頻率為885到889MHz之間，下行頻率在930和934MHz之間，其寬帶范圍為4MHz，總共具有十九個頻率點的資源，這些資源很難滿足高速鐵路、普通鐵路以及鐵路樞紐區(qū)域的GSM-R的通信方面的需求。對于樞紐部分的通信資源，其頻率的波段很稀缺，因而對于GSM-R的調(diào)試成為重點和難點。對于GSM的系統(tǒng)中，為使得系統(tǒng)的容量得到提升，一定要對頻率實現(xiàn)復用[2]。頻率的復原所帶來的干擾主要是網(wǎng)內(nèi)的干擾又叫做系統(tǒng)內(nèi)的干擾。此外，GSM-R的網(wǎng)絡還有可能遭到其他的通信系統(tǒng)所帶來的影響和干擾。其干擾的程度對于網(wǎng)絡中的通信質(zhì)量，掉話，通信以及切換和擁塞方面都會產(chǎn)生影響。因而降低以及消除高鐵通信網(wǎng)絡中的干擾是系統(tǒng)進行調(diào)試的重中之重。

二、通信網(wǎng)絡故障

2.1 故障的現(xiàn)象

例如，在某聯(lián)合調(diào)試的列車行駛到某個區(qū)間之時，GSM-R的網(wǎng)絡接線出現(xiàn)異常和故障，使得導線無法連接，最終連接超時。其Abis的測量報告[3]指出，在列車行駛到A11和A12之間本應該從A11的基站轉(zhuǎn)換到A11的基站。但是由于A09的基站和X13的基站的頻率電波平數(shù)突然增加，使得列車從A11的基站轉(zhuǎn)換到A09的基站之時出現(xiàn)拆線的情況。

2.2 故障的分析

對于檢測接口部分的下行質(zhì)量類型的7個級別，對于A12的基站出現(xiàn)外部的干擾。對路測系統(tǒng)在A12的基站之下進行道路的測量，有X12、X13和X14這樣的頻率點。其中，X13是A09基站的BCCH，X14為A12基站的TCCH，并且如果X14被占用時，X13的頻率點也會突然增加。在A12的基站的條件之下，對X12和X14實現(xiàn)頻率的閉鎖之后，測試之后并沒有發(fā)現(xiàn)X13的頻率點出現(xiàn)電平的突然增加的現(xiàn)象。針對這些現(xiàn)象本文進行調(diào)整和優(yōu)化。

三、通信網(wǎng)路的優(yōu)化和調(diào)整

3.1 高鐵的通信質(zhì)量目標

對于鐵路的GSM的性質(zhì)，高速列車的通信的質(zhì)量應當實現(xiàn)以下這樣幾個標準：1.覆蓋的強度：CRH的列車的邊緣部分的強度應該能夠達到-97dBm；2.接通的效率：CHR之上的無限的信道的接通效率應當超過98%；3.通話的質(zhì)量：CRH的列車上的區(qū)域的通話質(zhì)量應當比3級更優(yōu)；4.掉話的指標：列車的基站的平均的掉話的比率應當?shù)陀?%；CRH的列車的里程的掉話的比率應當高于50公里/次；5.E-GPRS的業(yè)務：在高速運行的狀態(tài)之下，應當采用具有4時的間隙能力的終端的下載速率大于60Kb/s。

3.2 優(yōu)化策略

3.2.1 覆蓋類型的優(yōu)化

針對高鐵的特性，其通信網(wǎng)絡必須能夠?qū)崿F(xiàn)深度的覆蓋才能夠保障通信網(wǎng)絡的質(zhì)量和效率。根據(jù)上文給出的通信網(wǎng)絡的質(zhì)量標準可知，若使得網(wǎng)絡的覆蓋效率能夠達到足夠的重疊的覆蓋區(qū)域，并且具有足夠的切換的邊界部分的信號強度。

需要實現(xiàn)覆蓋策略的大幅度的調(diào)整：

1.對于在較大的范圍內(nèi)的覆蓋的空缺部分需要實現(xiàn)建立新的基站進行空缺的補充；2.對于交換頻繁的部分能夠利用光纖的垂直分布實現(xiàn)長距離的單一的小區(qū)域的信號的覆蓋，并且減少切換的次數(shù)；3.針對局部的信號的混亂所帶來的路段以及隧道的信號弱等問題，需要采用直接加入基站的方式進行覆蓋的補充功能。

3.2.2 切換和重選算法的優(yōu)化

本文針對小區(qū)的重選和切換的算法的各個參數(shù)實現(xiàn)優(yōu)化，用以保障整個過程的快速以及順暢地實現(xiàn)和完成，并且配合高鐵的信號的快速衰落的特性，使手機能夠及時地占據(jù)最強的信號覆蓋面。其中主要的參數(shù)優(yōu)化的方式包括：1.對于BA-LIST表進行簡化；2.對于C1和C2算法的參數(shù)進行優(yōu)化，使得手機能夠及時按照信號的強弱程度對于小區(qū)的駐留地點加以選擇；3.對于濾波和決策的相關(guān)參數(shù)實現(xiàn)優(yōu)化，使之能夠更加準確地與信號的變換進行追蹤。

四、總結(jié)

本文首先介紹了高鐵通信網(wǎng)絡資源主要特點，以及保持通信網(wǎng)絡暢通的意義，進而分析了通信網(wǎng)絡故障的相關(guān)原因，并給出了具體實例研究。針對現(xiàn)有的高鐵通信網(wǎng)絡的問題給出了優(yōu)化策略，其中主要包括高鐵通信類型網(wǎng)絡覆蓋的優(yōu)化以及切換和重選算法的優(yōu)化策略。

參 考 文 獻

[1] Wang X D， Poor H V. Blind Multiuser detection： A subspace approach[J]. IEEE Transactins on Information Theory， 2013，44（2）： 688-690.

[2] 何楚，毛玉泉，王翀.自編碼擴頻通信技術(shù)研究[J]. 通信技術(shù)， 2012， 40（11）：119-120.

[3] 張麗，方旭明.CDMA 系統(tǒng)基于多業(yè)務的軟切換優(yōu)化算法[J]. 通信技術(shù)，2014，41（09）： 208-212.