“AHSD”平原場景下高鐵CDMA網絡規劃優化方法

肖亞+樂海波+王鏗鏘

【摘要】通過研究CRH列車高速運行對CDMA移動通信的影響，結合滬杭高鐵規劃優化經驗，總結了平原場景下高鐵CDMA網絡規劃與優化的一般方法，并簡明扼要地給出了“AHSD”高鐵覆蓋規劃優化操作方法。該操作方法很好地結合了理論與優化實踐，給出了較精準的網規與網優參數值，可借鑒性較強，方便復制推廣。

【關鍵詞】AHSD穿透損耗鄰區搜索窗邊界

中圖分類號：TN929.5文獻標識碼：A文章編號：1006-1010(2014)-10-0003-06

AHSD Method for CDMA Network Planning and Optimization in High-Speed Rail in Plain Area

XIAO Ya, LE Hai-bo, WANG Keng-qiang

1 前言

連接上海、杭州的滬杭高鐵于2010年正式開通運營，全長158公里，運行的是“和諧號”CRH380A動車組，最高時速達350公里。其中嘉興段長90公里，處于滬杭高鐵中間部分，是高鐵運行速度最快的區域。滬杭高鐵90%為橋梁工程，且車廂密閉性能好、運行速度快，這些特性給網絡規劃優化工作帶來了新的問題和思考。

CRH（China Railway High-speed，中國高速鐵路）列車由于車體結構變化及速度提升，對CDMA網絡質量產生嚴重的影響，主要體現在以下方面：

（1）多普勒頻移和快衰落現象對CRH列車影響較普通列車嚴重，CRH列車移動速度高達350公里/小時，多普勒效應明顯。

（2）車體密封性能好，穿透損耗大，列車內信號強度較普通列車弱，穿透損耗一般超過20dB，能接受到信號的基站數目較多，容易在車內形成弱覆蓋與導頻污染。

（3）終端移動速度快，覆蓋呈線狀，發生小區間切換的時間較短，要求小區間重疊覆蓋區域增大，而現有小區重疊覆蓋距離難以滿足需求。同時，由于運行速度快，一次通信業務易穿越多個BSC（Base Station Controller，基站控制器）甚至MSC（Mobile Switching Center，移動交換中心）邊界，從而對邊界硬切換提出更高要求。

（4）在高速環境下，基站間正常切換演變為頻繁切換，從而影響語音及數據業務使用，話務量相對集中，列車經過時話務突發。

2 高鐵網絡規劃優化常規方法及誤區

常規的規劃優化方法以減少基站與高鐵的距離、高鐵沿線基站與基站間距離等手段來加強高鐵沿線覆蓋，采用常規的借助PSMM（Pilot Strength Measurement Message，導頻強度測量報告）消息排序的手段規劃鄰區，通過常規方式設置軟、硬切換參數。這樣的方法常常會帶來以下問題：

（1）基站距離高鐵過近或過遠。距離過近，則入射角太小，損耗過大，無法對車內形成較好覆蓋；距離過遠，則路徑損耗過大，無法穿越車體形成良好覆蓋。

（2）基站距離高鐵過近，雙向覆蓋扇區間重疊覆蓋區域較小，背靠背扇區間更軟切換執行不及時，易形成掉話。

（3）覆蓋高鐵基站間相對距離過近或過遠。距離過近，則小區間重疊區域過小，易造成切換時間不夠而掉話；距離過遠，則小區間無連續覆蓋，形成覆蓋空洞，導致終端由于弱覆蓋而掉話。

（4）常規的鄰區優化主要是基于PSMM消息的數量進行排序。為減少鄰區漏配的概率，往往較少考慮鄰區數量的上限，且鄰區優先級沒有考慮某類特殊重要場景。這類鄰區優化方法適合于一般場景，但是對于高速運行下的高鐵區域，鄰區數量過多會導致切換不及時，鄰區優先級設置不合理會造成切換目標的不明確，最終都會導致掉話。

（5）為降低乒乓切換的發生，邊界硬切換參數設置一般較嚴格，以保證切換時目標小區強度的可靠性。但是在高鐵穿越的邊界區域，由于終端的高速運動，乒乓切換發生的概率相對較小，而切換參數設置過于嚴格會導致硬切換執行時間的滯后，錯過切換的最佳時機造成最終掉話。

（6）為減少LAC（Location Area Code，位置區編碼）邊界終端的頻繁登記對接入信道產生壓力，常規的LAC區邊界基站的TOTAL ZONE設置為2，ZONE TIMER設置為1（分鐘），通過擴展虛擬LAC尋呼彌補登記的不及時。并將邊界的1—2層基站加入虛擬LAC列表，但是高速運行下的終端在1分鐘周期內可能會穿越3—4層以上的基站，穿過虛擬LAC區，在這些時段易產生無法被叫的現象。

3 高鐵網絡規劃優化關鍵點及原理

根據高鐵網絡覆蓋特性分析，結合滬杭高鐵優化實踐，針對空中、高速、定向型通話方式（AHSD）的平原場景的高鐵網絡規劃優化方法主要有以下關鍵點：

（1）合理規劃站點位置，最大化發揮基站的覆蓋效果。

◆高鐵覆蓋站點距離不宜過近也不宜過遠，適當的距離能同時保證覆蓋的深度與線性覆蓋的距離；

◆站點采用“之”字形的分布方式，更好地兼顧復式鐵軌上來往列車及車廂內乘客的座位分布，如圖1所示：

圖1“之”字形規劃規則

◆站址位于彎道內側，提高列車內信號入射角，如圖2所示：

圖2彎道內側規劃規則

（2）合理利用已有和新建基站，根據基站和高鐵鐵軌間的距離，進行差異化射頻優化。

充分考慮入射角帶來的列車穿透損耗與線性覆蓋距離之間的關系，在基站距離高鐵較近的場景下，鏈路允許損耗較大，適當減少入射角度，增加覆蓋距離；在基站距離高鐵較遠的場景下，鏈路允許損耗較小，適當增加入射角度，加強高鐵動車車廂內覆蓋。如圖3所示：

圖3入射角與列車穿透損耗對應關系

（3）合理優化小區結構，采用功分或同PN技術。

對距離高鐵過近的部分基站進行小區合并，以減少背向切換次數，降低切換不及時造成的掉話風險。如圖4所示。

（4）合理優化切換參數與鄰區參數，減少切換時間，避免頻繁切換，降低掉話風險。

根據理論分析，假設手機當前激活集個數為m，候選集個數為n，相鄰集個數為h，激活集搜索窗口大小為a chips，相鄰集搜索窗口大小為b chips，剩余集搜索窗口大小為c chips，手機芯片搜索導頻的速度為v chips/s，則可以得到手機遍歷一次鄰區列表的時間為：T=[(m+n)*h*a+h*b+c]/v。為減少手機導頻搜索需要的時間，除射頻優化階段控制導頻污染外，參數優化階段可通過精簡鄰區、縮小搜索窗口大小等來減少搜索時間。另外，高鐵沿線的直接覆蓋直放站和大站所掛直放站將會直接影響高鐵覆蓋基站的搜索窗的大小設置，需由微站或宏站對該類直放站進行替換。

（5）合理規劃BSC和LAC區邊界，減少邊界硬切換和登記次數。

合理選擇邊界硬切換參數和登記參數，提升高速運行下的邊界硬切換成功率和被叫尋呼成功率。

4 高鐵網絡規劃優化主要步驟

平原場景下高鐵覆蓋規劃優化有以下五步操作方法，其核心在于圍繞“減少車內信號衰減、減少切換次數、減少切換時間”這一“三減”原則，在不進行專網覆蓋的前提下實現接入、保持質量最優。

第一步：新站規劃是基礎，過近過遠不可取

結合現有站點，規劃高鐵專項覆蓋新站點位置，基站站間距和基站與鐵路的距離不易過近或過遠。特別要注意的是避免基站離高鐵太近，以保證覆蓋高速鐵路沿線宏基站的天線主瓣方向和高速鐵路沿線夾角（掠射角）大于10度。

（1）基站站間距規則：

市區：500～1 000m

郊區農村：1 500～2 500m

（2）基站與鐵路的距離規則：

市區：100～500m

郊區農村：200～1 000m

注意：此處為新建站點的理想距離，考慮到原有站點及點位協調的難度，實際操作中該范圍可以適當放寬。

（3）“之”字形規則。高鐵采用了復式鐵軌方式，為了更好地兼顧復式鐵軌上來往列車及車廂內乘客的座位分布，建議基站采用“之”字形的分布方式（見圖1）。

（4）彎道內側規則。為了使信號入射角增大，在列車軌道彎曲處分布站點時，站點要選擇彎道內側分布（見圖2）。

第二步：射頻優化最重要，“近同、中斜、遠正”調

主要根據基站與高鐵距離的不同，調整基站扇區的邏輯結構以及對高鐵的覆蓋方式。

（1）對于距離為200m以內近距離基站，采用2個扇區沿高鐵沿線兩個方向進行覆蓋，實施扇區功分同信源或同PN技術，避免背向扇區間信號重疊覆蓋區域不夠導致掉話，此為“近同”原則。如圖5所示：

圖5功分或同PN方式對扇區合并

（2）對于距離高鐵200～600m的中距離基站，路徑損耗較小，采用2個扇區沿高鐵沿線兩個方向按一定角度斜對鐵路進行覆蓋，以增大線性覆蓋距離，不需要采用功分或同PN技術，此為“中斜”原則。如圖6所示。

（3）對于距離為600～1 200m的遠基站，若為一層站，則利用其扇區正對鐵路進行覆蓋，此為“遠正”原則，如圖7所示。考慮到距離高鐵較遠，路徑損耗較大，需調整方位角，采用高鐵扇區正對的方式進行覆蓋，以大的入射角射入，減少穿透損耗。若為二、三層站，則處理方法按下一類情況控制越區覆蓋進行操作。

圖7距離600～1 200m的遠基站覆蓋方式

（4）對于距離1 200m以上的超遠基站，嚴格控制其覆蓋范圍，避免越區覆蓋。

按以上四類實施優化調整的同時，需確保站與站之間足夠切換距離。小區切換帶的設置主要與列車運營速度、小區切換時間有關。兩個相鄰小區之間必須保證足夠的重疊覆蓋區域，以滿足終端在高速移動過程中對切換的時間要求。一般來說，一次CDMA軟切換為1秒，硬切換為5秒，DO（Data Only）的虛擬軟切換為2秒，切換帶的設置要滿足兩次切換的時間，再根據對應的列車時速計算出小區切換帶的距離。以最大時速350公里的滬杭高鐵為例，軟切換帶設置在200m左右，硬切換帶設置在500m左右。

第三步：鄰區優化必仔細，精簡、優先不能缺

（1）精簡鄰區。主要根據PSMM消息，結合地理位置刪除冗余鄰區，減少不必要的鄰區搜索時間。市區基站的鄰區數量控制在25個以內，郊區農村基站的鄰區數量控制在20個以內。

（2）提升重要切換鄰區優先級。在常規鄰區優化的基礎上，根據高鐵覆蓋扇區的接續性，對連續覆蓋扇區間的鄰區優先級進行3—5位左右的優先級提升，基本確保沿線扇區間的鄰區優先級在前10位。

第四步：搜索窗值需調整，恰到好處最關鍵

重點實施搜索窗優化，減少切換搜索時間，避免切換不及時導致掉話等情況。

（1）若存在直放站則進行RRU替換，減少直放站帶來的信號時延與搜索窗擴張要求。

（2）由于平原地帶多徑信號間的時延差較小，在上述基站密度條件下，高鐵沿線基站搜索窗設置為20/40/40較為合適。

第五步：邊界設置要合理，減少邊界降風險

（1）合理規劃BSC和LAC區邊界，避免鐵路過多穿越BSC和LAC區邊界。在無法規避BSC和LAC邊界的情況下，盡量保證BSC和LAC邊界以較大角度穿越鐵路，避免鐵路與BSC或LAC邊界近距離平行設置。

（2）在華為同廠家BSC邊界，選擇“深入軟切換不遷移”算法，實現全程軟切換。在異廠商邊界，適當降低切換相對或絕對門限1～2dB，提前觸發硬切換。如嘉興—上海邊界普通區域的硬切換相對門限為4dB，高鐵穿越基站的切換相對門限設置為2dB（可作參考，不同廠商、不同場景間略有差異，以現場為準）。

（3）在設置虛擬LAC的邊界地帶，適當添加1—2層基站到虛擬LAC區，以防止高鐵用戶在ZONE TIMER時間內穿越虛擬擴展LAC區，增加被叫尋呼成功的概率。

5 總結

隨著高速鐵路運行里程的不斷增長，越來越多的人對高速鐵路的語音和數據業務提出了更高的要求，因此對高鐵環境下網絡規劃優化方法的研究及總結有著極其重要的意義。高鐵網絡質量的關鍵點在于射頻性能，網絡規劃對高鐵覆蓋的重要性不言而喻。本文結合理論與優化實踐，從規劃到優化階段提供了系統性的操作方法，并給出了針對高鐵網絡的精準的網規與網優參數值，為即將開工建設或正在建設高鐵地區的網絡規劃優化提供了良好的思路，可借鑒性較強，方便復制推廣。

本操作方法實踐于滬杭高鐵浙江段2010—2012年優化項目，取得了顯著的成績。滬杭高鐵嘉興段優化前后Ec/Io覆蓋對比如圖8所示：

2010年10月滬杭高鐵試運行階段初次測試，浙江嘉興段共發生7次掉話，1X語音覆蓋率為87.46%，DO下行平均速率為386.61kbps。經過階段性優化后，集團公司2011年5月評測時滬杭高鐵浙江段全程零掉話，1X語音覆蓋率達到96.71%，DO下行平均速率達到821.47kbps。

由于篇幅所限，本文對于CDMA DO網絡的規劃優化未展開描述，但是文中所有的操作規則同樣適用于DO網絡。

參考文獻：

[1]中國電信集團公司. 2009年中國電信高速鐵路CDMA網絡建設指導意見[Z]. 2009.

[2] 李建光,劉陽. 高鐵CDMA網絡優化淺析[J]. 華為技術, 2010(46): 31-32.

[3] 華為技術有限公司. CDMA 1X切換規劃指導書[Z]. 2005.

[4] 啜鋼. CDMA無線網絡規劃與優化[M]. 北京: 機械工業出版社, 2004.

[5] 楊大成. CDMA2000 1X移動通信系統[M]. 北京: 機械工業出版社, 2003.★

作者簡介

肖亞：工程師，學士畢業于浙江大學，現任職于中國電信股份有限公司嘉興分公司，長期從事移動通信規劃與優化工作，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線網絡規劃與優化。

樂海波：工程師，畢業于杭州電子工學院，現任職于中國電信股份有限公司舟山分公司，長期從事移動通信的規劃建設、維護優化工作，目前主要研究方向為CDMA無線網絡規劃與優化。

王鏗鏘：助理工程師，學士畢業于浙江理工大學，現任職于京信通信系統（中國）有限公司浙江分公司，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線覆蓋解決方案。

中國移動將于2014年下半年啟動400G現網測試

隨著100G在全球范圍內遍地開花，業界的關注點已經開始轉向400G等超100G技術。在“2014中國光網絡研討會”上，中國移動研究院副主任研究員李晗表示，目前中國移動400G實驗室測試于2014年上半年完成，包括4個設備廠家、4種類型光纖混合實驗室測試；中國移動將于2014年下半年啟動400G的現網試點。

截至2014年，中國移動省際骨干帶寬將達到80T，預計2017年將達到260T，年平均增長率接近50%。基于上述需求，中國移動提出了“跨越40G，直接引入100G”戰略。李晗指出，“兩至三年內，中國移動將以100G為主，并且在100G逐步引入ASON。目前，中國移動正在建設全球規模最大的100G傳輸網絡，100G在開通時間、成本、功耗等方面均表現優異。”

相比于100G WDM系統所提供的8T傳輸容量，400G可以提供16T到20T的傳輸容量，其應用預期場景主要包括骨干網、大型本地網線路側和客戶側的需求、數據中心數據交互的需求等。而且，如果用400G的技術來反補100G，還可以大幅降低運營商的建網成本。因此，面向未來，只要傳輸距離和價格合適，400G速率將是更合理的選擇。

談及400G傳輸技術的選擇，李晗認為，“雙載波PM-16QAM是主流技術，其譜寬由50GHz壓縮至37.5GHz，頻譜效率提高2.6倍，OSNR容限和100G PM-QPSK相比理論上需要增大6.7dB。此外，奈奎斯特WDM可以作為補充。”（C114中國通信網）

（1）基站站間距規則：

市區：500～1 000m

郊區農村：1 500～2 500m

（2）基站與鐵路的距離規則：

市區：100～500m

郊區農村：200～1 000m

注意：此處為新建站點的理想距離，考慮到原有站點及點位協調的難度，實際操作中該范圍可以適當放寬。

（3）“之”字形規則。高鐵采用了復式鐵軌方式，為了更好地兼顧復式鐵軌上來往列車及車廂內乘客的座位分布，建議基站采用“之”字形的分布方式（見圖1）。

（4）彎道內側規則。為了使信號入射角增大，在列車軌道彎曲處分布站點時，站點要選擇彎道內側分布（見圖2）。

第二步：射頻優化最重要，“近同、中斜、遠正”調

主要根據基站與高鐵距離的不同，調整基站扇區的邏輯結構以及對高鐵的覆蓋方式。

（1）對于距離為200m以內近距離基站，采用2個扇區沿高鐵沿線兩個方向進行覆蓋，實施扇區功分同信源或同PN技術，避免背向扇區間信號重疊覆蓋區域不夠導致掉話，此為“近同”原則。如圖5所示：

圖5功分或同PN方式對扇區合并

（2）對于距離高鐵200～600m的中距離基站，路徑損耗較小，采用2個扇區沿高鐵沿線兩個方向按一定角度斜對鐵路進行覆蓋，以增大線性覆蓋距離，不需要采用功分或同PN技術，此為“中斜”原則。如圖6所示。

（3）對于距離為600～1 200m的遠基站，若為一層站，則利用其扇區正對鐵路進行覆蓋，此為“遠正”原則，如圖7所示。考慮到距離高鐵較遠，路徑損耗較大，需調整方位角，采用高鐵扇區正對的方式進行覆蓋，以大的入射角射入，減少穿透損耗。若為二、三層站，則處理方法按下一類情況控制越區覆蓋進行操作。

圖7距離600～1 200m的遠基站覆蓋方式

（4）對于距離1 200m以上的超遠基站，嚴格控制其覆蓋范圍，避免越區覆蓋。

按以上四類實施優化調整的同時，需確保站與站之間足夠切換距離。小區切換帶的設置主要與列車運營速度、小區切換時間有關。兩個相鄰小區之間必須保證足夠的重疊覆蓋區域，以滿足終端在高速移動過程中對切換的時間要求。一般來說，一次CDMA軟切換為1秒，硬切換為5秒，DO（Data Only）的虛擬軟切換為2秒，切換帶的設置要滿足兩次切換的時間，再根據對應的列車時速計算出小區切換帶的距離。以最大時速350公里的滬杭高鐵為例，軟切換帶設置在200m左右，硬切換帶設置在500m左右。

第三步：鄰區優化必仔細，精簡、優先不能缺

（1）精簡鄰區。主要根據PSMM消息，結合地理位置刪除冗余鄰區，減少不必要的鄰區搜索時間。市區基站的鄰區數量控制在25個以內，郊區農村基站的鄰區數量控制在20個以內。

（2）提升重要切換鄰區優先級。在常規鄰區優化的基礎上，根據高鐵覆蓋扇區的接續性，對連續覆蓋扇區間的鄰區優先級進行3—5位左右的優先級提升，基本確保沿線扇區間的鄰區優先級在前10位。

第四步：搜索窗值需調整，恰到好處最關鍵

重點實施搜索窗優化，減少切換搜索時間，避免切換不及時導致掉話等情況。

（1）若存在直放站則進行RRU替換，減少直放站帶來的信號時延與搜索窗擴張要求。

（2）由于平原地帶多徑信號間的時延差較小，在上述基站密度條件下，高鐵沿線基站搜索窗設置為20/40/40較為合適。

第五步：邊界設置要合理，減少邊界降風險

（1）合理規劃BSC和LAC區邊界，避免鐵路過多穿越BSC和LAC區邊界。在無法規避BSC和LAC邊界的情況下，盡量保證BSC和LAC邊界以較大角度穿越鐵路，避免鐵路與BSC或LAC邊界近距離平行設置。

（2）在華為同廠家BSC邊界，選擇“深入軟切換不遷移”算法，實現全程軟切換。在異廠商邊界，適當降低切換相對或絕對門限1～2dB，提前觸發硬切換。如嘉興—上海邊界普通區域的硬切換相對門限為4dB，高鐵穿越基站的切換相對門限設置為2dB（可作參考，不同廠商、不同場景間略有差異，以現場為準）。

（3）在設置虛擬LAC的邊界地帶，適當添加1—2層基站到虛擬LAC區，以防止高鐵用戶在ZONE TIMER時間內穿越虛擬擴展LAC區，增加被叫尋呼成功的概率。

5 總結

隨著高速鐵路運行里程的不斷增長，越來越多的人對高速鐵路的語音和數據業務提出了更高的要求，因此對高鐵環境下網絡規劃優化方法的研究及總結有著極其重要的意義。高鐵網絡質量的關鍵點在于射頻性能，網絡規劃對高鐵覆蓋的重要性不言而喻。本文結合理論與優化實踐，從規劃到優化階段提供了系統性的操作方法，并給出了針對高鐵網絡的精準的網規與網優參數值，為即將開工建設或正在建設高鐵地區的網絡規劃優化提供了良好的思路，可借鑒性較強，方便復制推廣。

本操作方法實踐于滬杭高鐵浙江段2010—2012年優化項目，取得了顯著的成績。滬杭高鐵嘉興段優化前后Ec/Io覆蓋對比如圖8所示：

2010年10月滬杭高鐵試運行階段初次測試，浙江嘉興段共發生7次掉話，1X語音覆蓋率為87.46%，DO下行平均速率為386.61kbps。經過階段性優化后，集團公司2011年5月評測時滬杭高鐵浙江段全程零掉話，1X語音覆蓋率達到96.71%，DO下行平均速率達到821.47kbps。

由于篇幅所限，本文對于CDMA DO網絡的規劃優化未展開描述，但是文中所有的操作規則同樣適用于DO網絡。

參考文獻：

[1]中國電信集團公司. 2009年中國電信高速鐵路CDMA網絡建設指導意見[Z]. 2009.

[2] 李建光,劉陽. 高鐵CDMA網絡優化淺析[J]. 華為技術, 2010(46): 31-32.

[3] 華為技術有限公司. CDMA 1X切換規劃指導書[Z]. 2005.

[4] 啜鋼. CDMA無線網絡規劃與優化[M]. 北京: 機械工業出版社, 2004.

[5] 楊大成. CDMA2000 1X移動通信系統[M]. 北京: 機械工業出版社, 2003.★

作者簡介

肖亞：工程師，學士畢業于浙江大學，現任職于中國電信股份有限公司嘉興分公司，長期從事移動通信規劃與優化工作，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線網絡規劃與優化。

樂海波：工程師，畢業于杭州電子工學院，現任職于中國電信股份有限公司舟山分公司，長期從事移動通信的規劃建設、維護優化工作，目前主要研究方向為CDMA無線網絡規劃與優化。

王鏗鏘：助理工程師，學士畢業于浙江理工大學，現任職于京信通信系統（中國）有限公司浙江分公司，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線覆蓋解決方案。

中國移動將于2014年下半年啟動400G現網測試

隨著100G在全球范圍內遍地開花，業界的關注點已經開始轉向400G等超100G技術。在“2014中國光網絡研討會”上，中國移動研究院副主任研究員李晗表示，目前中國移動400G實驗室測試于2014年上半年完成，包括4個設備廠家、4種類型光纖混合實驗室測試；中國移動將于2014年下半年啟動400G的現網試點。

截至2014年，中國移動省際骨干帶寬將達到80T，預計2017年將達到260T，年平均增長率接近50%。基于上述需求，中國移動提出了“跨越40G，直接引入100G”戰略。李晗指出，“兩至三年內，中國移動將以100G為主，并且在100G逐步引入ASON。目前，中國移動正在建設全球規模最大的100G傳輸網絡，100G在開通時間、成本、功耗等方面均表現優異。”

相比于100G WDM系統所提供的8T傳輸容量，400G可以提供16T到20T的傳輸容量，其應用預期場景主要包括骨干網、大型本地網線路側和客戶側的需求、數據中心數據交互的需求等。而且，如果用400G的技術來反補100G，還可以大幅降低運營商的建網成本。因此，面向未來，只要傳輸距離和價格合適，400G速率將是更合理的選擇。

談及400G傳輸技術的選擇，李晗認為，“雙載波PM-16QAM是主流技術，其譜寬由50GHz壓縮至37.5GHz，頻譜效率提高2.6倍，OSNR容限和100G PM-QPSK相比理論上需要增大6.7dB。此外，奈奎斯特WDM可以作為補充。”（C114中國通信網）

（1）基站站間距規則：

市區：500～1 000m

郊區農村：1 500～2 500m

（2）基站與鐵路的距離規則：

市區：100～500m

郊區農村：200～1 000m

注意：此處為新建站點的理想距離，考慮到原有站點及點位協調的難度，實際操作中該范圍可以適當放寬。

（3）“之”字形規則。高鐵采用了復式鐵軌方式，為了更好地兼顧復式鐵軌上來往列車及車廂內乘客的座位分布，建議基站采用“之”字形的分布方式（見圖1）。

（4）彎道內側規則。為了使信號入射角增大，在列車軌道彎曲處分布站點時，站點要選擇彎道內側分布（見圖2）。

第二步：射頻優化最重要，“近同、中斜、遠正”調

主要根據基站與高鐵距離的不同，調整基站扇區的邏輯結構以及對高鐵的覆蓋方式。

（1）對于距離為200m以內近距離基站，采用2個扇區沿高鐵沿線兩個方向進行覆蓋，實施扇區功分同信源或同PN技術，避免背向扇區間信號重疊覆蓋區域不夠導致掉話，此為“近同”原則。如圖5所示：

圖5功分或同PN方式對扇區合并

（2）對于距離高鐵200～600m的中距離基站，路徑損耗較小，采用2個扇區沿高鐵沿線兩個方向按一定角度斜對鐵路進行覆蓋，以增大線性覆蓋距離，不需要采用功分或同PN技術，此為“中斜”原則。如圖6所示。

（3）對于距離為600～1 200m的遠基站，若為一層站，則利用其扇區正對鐵路進行覆蓋，此為“遠正”原則，如圖7所示。考慮到距離高鐵較遠，路徑損耗較大，需調整方位角，采用高鐵扇區正對的方式進行覆蓋，以大的入射角射入，減少穿透損耗。若為二、三層站，則處理方法按下一類情況控制越區覆蓋進行操作。

圖7距離600～1 200m的遠基站覆蓋方式

（4）對于距離1 200m以上的超遠基站，嚴格控制其覆蓋范圍，避免越區覆蓋。

按以上四類實施優化調整的同時，需確保站與站之間足夠切換距離。小區切換帶的設置主要與列車運營速度、小區切換時間有關。兩個相鄰小區之間必須保證足夠的重疊覆蓋區域，以滿足終端在高速移動過程中對切換的時間要求。一般來說，一次CDMA軟切換為1秒，硬切換為5秒，DO（Data Only）的虛擬軟切換為2秒，切換帶的設置要滿足兩次切換的時間，再根據對應的列車時速計算出小區切換帶的距離。以最大時速350公里的滬杭高鐵為例，軟切換帶設置在200m左右，硬切換帶設置在500m左右。

第三步：鄰區優化必仔細，精簡、優先不能缺

（1）精簡鄰區。主要根據PSMM消息，結合地理位置刪除冗余鄰區，減少不必要的鄰區搜索時間。市區基站的鄰區數量控制在25個以內，郊區農村基站的鄰區數量控制在20個以內。

（2）提升重要切換鄰區優先級。在常規鄰區優化的基礎上，根據高鐵覆蓋扇區的接續性，對連續覆蓋扇區間的鄰區優先級進行3—5位左右的優先級提升，基本確保沿線扇區間的鄰區優先級在前10位。

第四步：搜索窗值需調整，恰到好處最關鍵

重點實施搜索窗優化，減少切換搜索時間，避免切換不及時導致掉話等情況。

（1）若存在直放站則進行RRU替換，減少直放站帶來的信號時延與搜索窗擴張要求。

（2）由于平原地帶多徑信號間的時延差較小，在上述基站密度條件下，高鐵沿線基站搜索窗設置為20/40/40較為合適。

第五步：邊界設置要合理，減少邊界降風險

（1）合理規劃BSC和LAC區邊界，避免鐵路過多穿越BSC和LAC區邊界。在無法規避BSC和LAC邊界的情況下，盡量保證BSC和LAC邊界以較大角度穿越鐵路，避免鐵路與BSC或LAC邊界近距離平行設置。

（2）在華為同廠家BSC邊界，選擇“深入軟切換不遷移”算法，實現全程軟切換。在異廠商邊界，適當降低切換相對或絕對門限1～2dB，提前觸發硬切換。如嘉興—上海邊界普通區域的硬切換相對門限為4dB，高鐵穿越基站的切換相對門限設置為2dB（可作參考，不同廠商、不同場景間略有差異，以現場為準）。

（3）在設置虛擬LAC的邊界地帶，適當添加1—2層基站到虛擬LAC區，以防止高鐵用戶在ZONE TIMER時間內穿越虛擬擴展LAC區，增加被叫尋呼成功的概率。

5 總結

隨著高速鐵路運行里程的不斷增長，越來越多的人對高速鐵路的語音和數據業務提出了更高的要求，因此對高鐵環境下網絡規劃優化方法的研究及總結有著極其重要的意義。高鐵網絡質量的關鍵點在于射頻性能，網絡規劃對高鐵覆蓋的重要性不言而喻。本文結合理論與優化實踐，從規劃到優化階段提供了系統性的操作方法，并給出了針對高鐵網絡的精準的網規與網優參數值，為即將開工建設或正在建設高鐵地區的網絡規劃優化提供了良好的思路，可借鑒性較強，方便復制推廣。

本操作方法實踐于滬杭高鐵浙江段2010—2012年優化項目，取得了顯著的成績。滬杭高鐵嘉興段優化前后Ec/Io覆蓋對比如圖8所示：

2010年10月滬杭高鐵試運行階段初次測試，浙江嘉興段共發生7次掉話，1X語音覆蓋率為87.46%，DO下行平均速率為386.61kbps。經過階段性優化后，集團公司2011年5月評測時滬杭高鐵浙江段全程零掉話，1X語音覆蓋率達到96.71%，DO下行平均速率達到821.47kbps。

由于篇幅所限，本文對于CDMA DO網絡的規劃優化未展開描述，但是文中所有的操作規則同樣適用于DO網絡。

參考文獻：

[1]中國電信集團公司. 2009年中國電信高速鐵路CDMA網絡建設指導意見[Z]. 2009.

[2] 李建光,劉陽. 高鐵CDMA網絡優化淺析[J]. 華為技術, 2010(46): 31-32.

[3] 華為技術有限公司. CDMA 1X切換規劃指導書[Z]. 2005.

[4] 啜鋼. CDMA無線網絡規劃與優化[M]. 北京: 機械工業出版社, 2004.

[5] 楊大成. CDMA2000 1X移動通信系統[M]. 北京: 機械工業出版社, 2003.★

作者簡介

肖亞：工程師，學士畢業于浙江大學，現任職于中國電信股份有限公司嘉興分公司，長期從事移動通信規劃與優化工作，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線網絡規劃與優化。

樂海波：工程師，畢業于杭州電子工學院，現任職于中國電信股份有限公司舟山分公司，長期從事移動通信的規劃建設、維護優化工作，目前主要研究方向為CDMA無線網絡規劃與優化。

王鏗鏘：助理工程師，學士畢業于浙江理工大學，現任職于京信通信系統（中國）有限公司浙江分公司，目前主要研究方向為CDMA/LTE無線覆蓋解決方案。

中國移動將于2014年下半年啟動400G現網測試

隨著100G在全球范圍內遍地開花，業界的關注點已經開始轉向400G等超100G技術。在“2014中國光網絡研討會”上，中國移動研究院副主任研究員李晗表示，目前中國移動400G實驗室測試于2014年上半年完成，包括4個設備廠家、4種類型光纖混合實驗室測試；中國移動將于2014年下半年啟動400G的現網試點。

截至2014年，中國移動省際骨干帶寬將達到80T，預計2017年將達到260T，年平均增長率接近50%。基于上述需求，中國移動提出了“跨越40G，直接引入100G”戰略。李晗指出，“兩至三年內，中國移動將以100G為主，并且在100G逐步引入ASON。目前，中國移動正在建設全球規模最大的100G傳輸網絡，100G在開通時間、成本、功耗等方面均表現優異。”

相比于100G WDM系統所提供的8T傳輸容量，400G可以提供16T到20T的傳輸容量，其應用預期場景主要包括骨干網、大型本地網線路側和客戶側的需求、數據中心數據交互的需求等。而且，如果用400G的技術來反補100G，還可以大幅降低運營商的建網成本。因此，面向未來，只要傳輸距離和價格合適，400G速率將是更合理的選擇。

談及400G傳輸技術的選擇，李晗認為，“雙載波PM-16QAM是主流技術，其譜寬由50GHz壓縮至37.5GHz，頻譜效率提高2.6倍，OSNR容限和100G PM-QPSK相比理論上需要增大6.7dB。此外，奈奎斯特WDM可以作為補充。”（C114中國通信網）