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京沪高速铁路公众移动通信网络建设方案
达朝经
摘 要：打电话在高铁上已经司空见惯，但是上网、看电视，恐怕还比较新鲜。旅客能够在旅途中也享受到高质量的网络信息提供的服务，这是通信运营商正在努力做的工作。公众移动通信网络建设正在寻求适合高铁运行的解决策略。文章针对铁路公众通信网络中进行高铁公众移动网络服务的运营方案进行分析，详细谈及切换带、重选带、车厢内信号强度要求等技术要点，特别是从铁路公众通信网络覆盖的重要性出发，对专网覆盖和现网调整两方面的内容加以讨论，从理论和实践结合的角度，对不同场景下解决公众移动通信网络的覆盖方案进行阐述。
关键词：GSM公众移动通信网；高铁运行；覆盖方案
高速铁路及客运专线将列车运营速度提升经过数次调整后，已经步入了高峰阶段，达到了200-300km/h，但是在进入高速移动阶段后，受到运行过程中多种因素的干扰，GSM手机用户出现了掉话、接通后切换混乱以及无法接通等现象。运营商接到的类似投诉过多，不得不加以深入的研究和整改，针对提高铁的移动网络覆盖以及网络质量优化的问题，围绕专网覆盖和现网调整进行技术优化。
1 铁路公众移动通信网络的覆盖现状分析
（1）高速铁路速度提到200-250km后，高铁运行区间的城乡基站要满足覆盖要求，还要兼顾铁路运行的要求，再运用传统的方式进行现网的铁路覆盖，已经难以达到要求，同时在列车低速运行情况下，由于车速的不断提高，逐渐提高了车体衰耗的速度，因此现有的高铁基站的覆盖技术已经基本上不能满足高铁上的网络运行要求。无论高铁运行区间的地形如何，例如车站、隧道、桥梁，在网络网方式确立之后，需要对场景的配置、路段的无线覆盖等进行具体的分析，然后根据现场勘测的记录结果，进行各种场景模式中无线覆盖、频率配置以及区域规划工作[1]。
（2）在手机顺利进入新的基站后，可能会由于重叠区域的大小导致信号强度衰落到一定程度，如果小区之前依然有信号，通信网络系统会触发小区重选或者进行切换操作，以保证在系统合理控制的条件下，完成手机在移动通信网络基站小区的重选或者切换。
基站判决阶段需要进行切换所需的时间，一般情况下对与是否完成一个完整的切换过程的判定标准，是经过测量、判决、执行3个阶段进行的。切换请求发起到滤波器BISIC处理和解调器释放源小区资源所需的时间一般为5s；测量阶段跨MSC切换一般为4s；从切换完成到BSC内小区切换执一般为5s；同一BSC内小区切换跨MSC小区切换所需时间为14s。
（3）考虑到高铁车厢最大损耗，在部分需求旺盛的路段保证正常通话，要求中国移动对普通铁路巡检测试要按照高铁上公众移动通信网络的接受电设计要求，将接受电平值要求设定为-94dBm，车厢内电平达到-90dBm，衰落余量5dB，列车外部信号强度达到-56dB。
（4）相同条件下，在原有的穿透损耗20dB的基础上增加12dB，可以保证高速列出内的用户的隐私不受干扰，而且这一数值的提高也符合高速列车材质多为不锈钢或中空铝合金车体的要求。
（5）由于高铁运行的区域地质复杂，有空旷区域，也有，因此应将覆盖距离的设计进行场景的分开，例如在室外场景的涉及要要区分开阔地、市郊、密集区域，载波输出功率、天线覆盖距离都要有所不同[2]。
以隧道场景为例：采用泄漏电缆的方式。基站收到的上行信号为-95.45dBm，采用功分器，在漏缆末端收到的下行信号为-83.45dBm，如果隧道是一个上行受限场景，漏缆总长度为500米，假设泄露电缆的耦合损耗为72dB，损耗为每百米3.2dB，那么单边覆盖500米，高铁车体损耗为24dB，如果不使用功分器单边覆盖可达600米。
2 网络优化
（1）网络覆盖应该达到的标准，应针对高速铁路的特点，在保证网络质量以及网络的深度覆盖的前提下，将小区重叠覆盖区设置为大于667m，将小区覆盖半径设置为450m，将站间距设置为900m，补充覆盖较大范围的覆盖空洞，采用常规的传播模型，对铁路沿线原有覆盖进行重新的计算和调整，BSC内小区的跨MSC标准重叠覆盖区大于778m，切换边缘的信号强度大于-60dBm。局部信号换乱，则调整现网铁路覆盖小区的天线、发射功率，线网铁路覆盖小区的数量需建直放站予以补充覆盖，特殊覆盖路段需要建新基站给予长距离的主覆盖信号；对隧道铁路的覆盖深度进行调整；针对覆盖距离短、覆盖衰落的情况，扩大小区覆盖范围，避免频繁的重选和切换区域设置邻区关系规划。
（2）采用常用天线覆盖小区、直放站分裂专用、加装基站放大器调整等方式，为现网调整方案中用于铁路覆盖的小区铁路邻近区域，进行覆盖服务，改善重选切换频率，增强既有基站覆盖，做好现网网络优化，达到线网和专网覆盖和調整的最佳状态[3]。
空旷区域采用建设专网进行覆盖，密集市区采用现网调整解决方案进行优化，高速铁路的覆盖问题上不断地加强与改进，正常切换、重选专网和大网，在交叉处设立切换带，采用专网覆盖和现网调整相结合的方式，解决正常的切换以及重选的问题。
3 结束语
铁路公众移动网络的建设有助于保障旅客出行的通信需求。本文从网络切换、在满足高速环境下无线通信的可持续性和可靠性的前提下，在不同场景下加强信号覆盖强度、重选区域的选择以及覆盖距离的测算，根据不同地形应该进行现网调整和专网覆盖两种可行方案的设计。
参考文献
[1]林竹轩.GSM公众移动通信网在铁路沿线的覆盖研究[J].浙江省保护铁路专用频率专辑，2012（33）：1-3.
[2]张磊，杨琪.GSM公众高速铁路覆盖方案的研究[J].铁路通信信号工程技术（RSCE），2009（3）：1-3.
[3]李苏锋.GMS网络高速铁路覆盖解决方案[J].邮电设计，2009（45）：1-6.
