高速铁路cdma2000无线网络覆盖指导书..doc

高速铁路CDMA2000无线网络覆盖指导书1 覆盖区域分类我国地域幅员广阔，地形复杂多样，高速铁路穿越的区域类型将是多种多样的：图表 1 高速铁路穿越各种区域类型说明如图表1所示，一条高速铁路可能经过多个密集城区、一般市区、郊区和农村等行政区域，贯穿了多种地形地貌、特殊场景，有平原、山地、丘陵、高架桥、隧道等等按地貌类型分，可分为如表格1所示：表格 1 依据地貌区分的覆盖区域类型表区域类型（按地貌分）备注类平原区域含地势平缓的草原、高原、戈壁和沙丘区域类山岭区域含地形复杂、地势高低起伏和丘陵区域按行政区划分，可分为如表格2所示：表格 2 依据行政区区分的覆盖区域类型表区域类型（按行政区划分）备注密集市区地势平缓，人口密集，基站间距小于500米一般市区地势平缓，人口较密，基站间距小于1公里郊县乡镇较多，基站间距在1-4公里之间农村人口分布广泛，基站间距在4公里以上按特殊场景分，可分为如表格3所示：表格 3 依据特殊场景区分的覆盖区域类型表区域类型（按特殊场景分）备注隧道分短隧道、长隧道和隧道群桥梁（含高架桥）包括江面桥梁、山区高架桥梁车站（含站台）考虑密集市区的车站根据地貌、行政区划和特殊场景三者特点，给出了这三种划分方式的相互关系，如图表2所示：图表 2 三种划分方式相互关系图一般的，所有行政区划都存在类平原区域，而郊区和农村会存在山区、丘陵等的类山岭区域。

那类平原区域基本上设立了重要的车站和过江的桥梁；而类山岭区域多数存在过山的隧道和架空的高架铁路桥梁1.1. 覆盖区域覆盖方式根据不同因素划分的覆盖区域因为各自特别不同，分为了通过优化后的大网基站覆盖和新建基站覆盖的方式，其覆盖区域采用的具体覆盖方式如表格4所示：表格 4 不同覆盖区域覆盖方式表区域类型特点覆盖方式密集和一般城区密集城区和一般城区普遍地势平坦，相邻基站间距一般小于1公里采用优化后的大网基站覆盖对于个别覆盖不足的沿线区域，辅以调整天线方向角、下倾角等网络优化方式，或者增加天馈系统等建设方式，实现对弱、盲区的良好覆盖郊区和农村的类平原区域区和农村乡镇较多、人口分布较广，相邻基站间距普遍在1公里以上，基站呈现广覆盖方式，部分区域边缘覆盖较弱，或出现一定的覆盖盲区类平原区域含地势平缓的草原、高原、戈壁和沙丘区域采用优化后的大网基站覆盖，同时新建基站、建立铁路沿线覆盖系统，对覆盖弱区和覆盖盲区进行良好覆盖郊区和农村的类山岭区域类山岭区域含地形复杂、地势高低起伏和丘陵区域采用新建基站方式覆盖大部分的无线覆盖盲区特殊场景：隧道隧道内属无线信号覆盖盲区；隧道按类型分单洞单轨和单洞双轨两类，按长度分短隧道、长隧道和隧道群采用新建基站方式完善隧道内覆盖特殊场景：桥梁过江桥梁信号复杂，高架桥梁距离地面较高采用新建基站方式完善桥梁的主载波覆盖特殊场景：车站车站分车站候车室和站台，候车室人员密集；站台特定时段人流较大。

采用优化后的大网基站覆盖或者新建室内分布系统1.2. 覆盖区域基站选址为达到较好的覆盖高速铁路沿线的覆盖要求，需要合理选择大网现网基站和新建基站位置，对于站点选择，主要考虑基站间距和距铁路的垂直距离两大因素： 建议密集城区基站间距在500m以内；一般城区基站间距在1Km以内；郊县和农村基站间距在2Km以内； 建议密集城区基站距铁路的垂直距离在250m以内；一般城区基站距铁路的垂直距离在500m以内；郊区和农村基站距铁路的垂直距离在1Km以内；基站间距建议原则请见附录“链路预算”另外，还需要考虑以下几个特殊方面：A. 基站“之”字分布一般的，高速铁路都为复线铁轨，也就是“来”和“往”的铁轨是不在一条铁轨上，为了能够很好的兼顾复线铁轨“来往”列车的覆盖要求，建议基站采用“之”字形的分布方式，如图表3所示：图表 3 “之”字形基站分布图B. “）”形弯轨基站分布部分铁路因各种特殊原因，如需绕过重要的设施、沿山谷行进等，需要采用“）”形弯轨形式，在这种情况下，需要考虑将基站选择在或者布置在“）”形弯道内侧，保证对“）”形弯道的良好覆盖，如图表4所示：图表 4 “）”形基站分布图C. 最大“掠射角”建议“掠射角”就是基站天线主瓣方向和铁路铁轨之间形成的夹角，如图表5所示：图表 5 掠射角说明图根据测试经验，当“掠射角”越小，则列车穿透损耗就越大，以下图表6明显显示了这一特点：图表 6 掠射角和车厢穿透损耗相互关系图可以看出，当“掠射角”等于10度的时候，车厢平均穿透损耗为24dB左右，当它等于5度的时候，车厢平均穿透损耗为上升至29dB，当“掠射角”接近0度角，车厢平均穿透损耗呈现快速上升的状态，所以，合理的控制“掠射角”，将能够更好的达到高速铁路覆盖的目标。

根据以上测试经验值，可考虑将“掠射角”控制在10度以上，将能最好的利用目前大网基站为高速铁路做好覆盖那么，当基站的大致站间距确定以后，就可以确定选择的基站距铁轨的最小垂直距离，计算方式如下：基站站间距：S基站距铁轨最小垂直距离：H则H=Stg（最小掠射角）=Stg10如当S=3Km则H=264m也就是说，实际选择或者新建的基站据铁轨垂直距离至少是264米那么，选择和新建站点范围就在（H，S/2）之间覆盖区域存在着不同的基站间距，可以通过以上的公式进行运算，得到如下表格：表格 5 覆盖区域基站选址范围表参数密集市区一般市区郊区农村站间距S500m1Km2Km4KmH88176353705（H，S/2）（88，500）（176，500）（353，1000）（705，1000）注1：考虑到密集市区基站较为密集，500以内应该能够满足高速铁路沿线的覆盖要求，所以距铁路的垂直距离取值范围在（H，S）；注2：考虑到为了在农村有更好的覆盖效果，建议覆盖高速铁路的农村的基站间距小于2Km，则农村在距铁路的垂直距离取值范围在（H，1000）1.3. 覆盖区域设备选型高速铁路沿线覆盖方式之一是采用了优化后大网基站覆盖方式，这些基站利用了原有的现网宏基站资源；另一种覆盖方式是独立覆盖高速铁路沿线的新建基站方式，这些基站需要选取合适的设备；同时，根据覆盖高速铁路的特点，也需要选择一定特性的天线，包括在隧道内使用泄漏电缆还是天线，及使用何种泄露电缆。

A. 主设备选型： 对于在农村平原区域需要插花性质的覆盖区域，考虑到新建宏基站成本较高，使用RRU拉远将会增加过多的软切换甚至硬切换数量，所以，对于这样的区域应该采用从附近覆盖高速铁路沿线的宏基站侧引出覆盖小区的信号，通过光纤直放站拉远后，对高速铁路沿线相应的盲区进行覆盖；需要注意的是，直放站拉远距离和搜索窗的关系 对于向在类山岭区域中的成片未覆盖区域，因宏基站建设成本较高，直放站拉远距离有限、不便于集中管理和维护、对RSSI底噪有一定抬升，建议选择BBU+多个同PN码RRU需要注意的是，因厂家不同，BBU和RRU性能指标也不同，需确定RRU最大拉远距离，RRU最大挂接数量和同PN码RRU最大数量 对于单独的短隧道区域，采用从附近覆盖高速铁路沿线的宏基站侧引出覆盖小区的信号，通过光纤直放站拉远后，对隧道内的盲区进行覆盖或者从附近覆盖高速铁路沿线的RRU侧在引一个同PN码的RRU对隧道内的盲区进行覆盖图表 7 短隧道覆盖图 对于长隧道和隧道群区域：建议选择BBU+多个同PN码RRU图表 8 长隧道覆盖图 对于桥梁，可参考长短隧道的方式进行覆盖B. 天线选型根据高速铁路沿线线覆盖的特点，建议采用高增益、窄波束的天线；也可使用部分特殊的天线类型，如“8”字型 的天线，但该天线对“S”、“）”型覆盖并不适合，且增益较小。

C. 泄漏电缆选型目前，泄漏电缆主要有7/8和13/8英寸的馈线，为了能够更好的覆盖隧道等区域，一般都使用长度衰耗更小的13/8英寸的馈线泄漏电缆有几项关键性的指标，其中有耦合损耗（50%/95%）、每百米馈线衰耗和信号稳定性等，不同厂家的泄漏电缆，其性能指标都不一样，如表格6所示：表格 6 不同厂家泄漏电缆性能指标对比表格漏缆厂家漏缆型号频率（MHz）800/90018002200某厂家13/8衰减（dB/Km）274451耦合损失(50%/95%)75/8477/8677/86RFS衰减（dB/Km）234258耦合损失(50%/95%)65/6862/6760/65因泄漏电缆的指标性能直接影响到使用的有源设备数量，所以，一定需要选择每百米馈线衰耗和耦合损耗（50%/95%）低的正规厂家的泄漏电缆附录：链路预算无线链路预算是一个估算基站覆盖能力的重要手段，它是根据空中接口的技术特点，计算链路的功率衰减和信噪比损失链路预算是一种为不同3G业务提供小区范围评估的有效方法链路预算的结果被称为最大各向同性路径损耗使用适当的传播模型可以将其转化为CDMA2000基站的覆盖小区范围在CDMA2000 1X网络中，话音业务仍然是最基础的业务，因此，CDMA2000 1X的链路预算以9.6kb/s速率为主，兼顾19.2kb/s～153.6kb/s。

1) 1X上行链路预算具体上行链路预算公式如下：最大允许的空间损耗(dB)=移动台总的ERIP(dBm) -人体损耗(dB)+基站接收天线增益(dBi)-基站馈线损耗总计(dB)+软切换增益(dB)-衰落余量(dB)-干扰余量(dB)-基站灵敏度(dBm) –功控余量(dB)因移动终端处于高速运行状态下，功控余量设为0最大允许的路径损耗(dB)=最大允许的空间损耗(dB)-建筑物或车体穿透损耗(dB) 由于具体无线网络传播环境的非常复杂，厂家设备性能、系统设计指标、具体工程参数设定等相关取值千差万别为简化分析过程，以下的链路预算将取一些代表性参数值，计算典型环境和覆盖要求情况下的上行链路预算密集市区A不同数据业务的上行链路预算计算请参见下表：表格 7 1X语音上行链路预算表编号参数密集市区一般市区郊区农村1CDMA带宽（MHz）1.22881.22881.22881.22882热噪声谱密度（dBm/Hz）-173.87-173.87-173.87-173.873CDMA底噪功率(dBm)-112.98 -112.98 -112.98 -112.98 1业务速率(Kbps)9.69.69.69.62处理增益（dB）21.07 21.07 21.07 21.07 3FER1%1%1%1%4解调门限Eb/Nt（dB）66665解调门限Ec/Nt（dB）-15.07 -15.07 -15.07 -15.07 6基站噪声系数（dB）44447基站灵敏度（dBm）-124.05 -124.05 -124.05 -124.05 1移动台天线增益（dBi）00002基站天线增益（dBi）171717173百米馈线损耗（dB/100m）。