基于GRRU的高鐵專網覆蓋解決方案研究

趙 慧 李海勝

（鄭州鐵路職業(yè)技術學院，河南 鄭州 450052）

0 引言

2007年4月18日，我國鐵路第六次大提速開始。2009年12月，武廣線重連列車達到394km/h 的試驗速度。2010年12月3日，在京滬高鐵棗莊至蚌埠先導段聯調聯試綜合試驗中，國產新型動車組“和諧號”CRH380 最高運行時速達486.1km/h。

1 鐵路提速后對網絡的影響

鐵路提速后，對現有網絡進行測試，覆蓋鐵路網絡的移動通信網運營質量明顯下降，對比鐵路提速前后并參照《許昌移動高速鐵路無線覆蓋測試報告》，對動車組與普通特快列車的網絡覆蓋進行對比，對比結果如表1 所示：

表1 動車與普通特快列車覆蓋對比

如表1 所示，高速動車組在運行當中，存在如下問題：線覆蓋率大幅降低，無線信號質量下降，接通率大幅降低，掉話率大幅增加，移動終端脫網[1]。

2 專網覆蓋方案與現網調整方案對比

目前針對高速列車網絡覆蓋質量優(yōu)化的主要的思路有專網覆蓋和現網調整，其主要差別在于對外圍影響的控制方法和建設優(yōu)化的方式[2]。

2.1 專網覆蓋與現網調整的相同點

（1）專網覆蓋和現網調整都要求形成清晰明了的主覆蓋信號序列。

（2）覆蓋方法相同，兩者均以基站為主、直放站為輔的覆蓋方法，采用分裂第4 小區(qū)、高增益天線等技術手段。

2.2 專網覆蓋與現網調整的不同點

（1）專網結構只吸收列車的業(yè)務；而現網優(yōu)化方案在一定程度上還需要吸收周邊的話務[3]。

（2）為避免信號向周邊區(qū)域的泄漏，要求對專網信號有較強的控制，并且只覆蓋鐵路區(qū)域。

2.3 專網覆蓋的特點分析

（1）專網信號切換重選順暢、簡潔能更好地應對列車提速[4]。

（2）專網只需配置較少量的載波，頻率設計難度低。

通過理論分析和實際情況相結合，我們實施“基站＋GRRU”的專網覆蓋方式來實現。

3 基于GRRU 的高鐵專網解決方案

3.1 GRRU 的模塊構成

GRRU 的模塊構成如圖1 所示：

圖1 GRRU 模塊構成

3.2 GRRU 的技術特點和優(yōu)勢

GRRU 采用軟件無線電技術，通過光纖連接到遠端，利用遠端的射頻單元再生、放大，實現基站信號拉遠的無線網絡覆蓋設備，在對鐵路狹長區(qū)域進行覆蓋時，GRRU 具有如下特點：

●數字射頻拉遠設備輸出功率與基站設備相當，輸出功率高，滿足要求。

●提供上行噪聲抑制功能。

●支持上下通道延遲測量、上報和補償及時延校準的功能。

●具有靈活的組網方式

星型結構：即一臺中繼端直接帶多個遠端（數目暫定為一拖二）；

星型級聯結構（菊花鏈結構）：適合于鐵路的覆蓋；

混合式結構：此結構網絡具有傳輸動態(tài)范圍大，適配的遠端個數不受限制。

●數字射頻拉遠設備具有可靠穩(wěn)定的監(jiān)控功能。

3.3 GRRU 專網無線覆蓋

鑒于高速鐵路覆蓋距離長、縱深廣，數字射頻拉遠系統(tǒng)組網靈活，我們采取菊花鏈型組網方式，可進行遠距離覆蓋。

我們對京廣線保定區(qū)段的高鐵進行網絡優(yōu)化，此區(qū)段主要覆蓋密集城區(qū)、郊區(qū)，覆蓋的總體長度為23.5 千米，主要解決此處覆蓋場強不達標、掉話嚴重、切換頻繁等一系列問題。GRRU 覆蓋如圖2 所示：

圖2 GRRU 覆蓋測試圖

GRRU 覆蓋前后對比，如圖3、圖4 所示：

圖3 指標對比

圖4 開通前后對比

4 小結

通過GRRU 高鐵專網覆蓋以后，大幅降低基站投資，通過測試表明通話質量提高，由原來的90.81%提升到97.59%，覆蓋率由原來的81.6%提升到96.4%，切換次數也由原來的40 下降到4，并且切換失敗和掉話次數明顯減少。各項指標均得到了明顯的改善。

通過對本次GRRU 高鐵專網覆蓋的具體實施，取得了很好的效果，優(yōu)化了GSM 無線網絡覆蓋的效果。

［1］黃松飛.中國移動破解京津高鐵移動通信覆蓋難題[J].通信世界，2008(36)：10.

［2］鐘勇.高速鐵路GSM 網絡覆蓋解決方案的研究[J].中國新通信，2009(21)：15.

［3］段梁文.江西聯通GSM 網高鐵覆蓋方案的研究與實踐[D].北京：北京郵電大學，2010.

［4］李宗林.當前GSM 網絡規(guī)劃中存在的問題和發(fā)展趨勢研究[J].信息與電腦，2011(8)：107.