隧道地形下LTE網絡典型故障分析及優化方法

王宇

【摘要】 隨著朔黃鐵路基于LTE-R網絡的重載列車的開行，保障4G信號的良好覆蓋成為通信從業人員的重要工作之一。其中山區隧道地形的信號覆蓋一直是工作的難點。為此本文對LTE-R網絡建設和優化中出現的隧道覆蓋典型案例進行了分析，希望可以對維護人員提供參考。

【關鍵詞】 LTE 網絡覆蓋 隧道

Abstract：As the heavy haul train was opened on the base of LTE-R in Shuohuang Railway， the coverage of the 4G signal becomes one of the most important works of communications professionals for whom the most difficult work is the coverage of the tunnel and mountain. For this， the paper analyses the typical case of the coverage of the tunnels in construction and optimization of the LTE-R to provide some references.

Key words：LTE； Network coverage； Tunnel

隨著朔黃鐵路基于LTE-R網絡的重載列車的開通，數據通信安全對于鐵路運輸方面的重要性被提到了新的高度。保障網絡覆蓋和信號質量是維護鐵路通信安全的根本需求，是通信專業人員日常維護工作的主要任務。就朔黃線LTE-R工程來看，由于規劃之初就設計了站址密集+高鐵塔的方案，很好地保障了平原地區的覆蓋。所以覆蓋的焦點主要集中在隧道、路塹等特殊地形。

因此，需要通過特殊的優化手段來滿足LTE網絡覆蓋問題。本文針對發生在隧道地形的網優過程中的代表性的案例進行了分析和總結，希望能為維護人員提供經驗與參考。

案例1：隧道內弱覆蓋

（1）問題描述：在一次測試過程中，發現三家店隧道內的信號出現陡降的現象，信號強度由-75dBm陡降至-98dBm，信號陡降幅度達到23dB。

（2）原因分析：

由于隧道內無GPS路徑點，因此信號陡降的具體位置需要通過計算來進行確定。

車速計算：對隧道外列車行駛距離約50米/3s，可以得到當時的軌道車車速為60km/h。

時間計算：計算信號陡降點距離隧道口所用的時間為30s。

距離計算：可以得到信號陡降點距離隧道口大約500米。

由此可以確定判斷陡降位置應該是隧道中間兩個漏纜加裝DC直流阻斷器的位置。所以初步懷疑連接兩端漏纜的直流阻斷器或者與漏纜連接的軟跳線故障導致信號在這個位置被阻斷。

（3）問題處理：通過現場檢查及分段定位，將問題定位為連接直流阻斷器的軟跳線接頭故障，導致連接一端的漏纜信號被阻斷，使信號出現陡降現象。

更換上述的跳線后，該位置的信號陡降問題得到了解決。

（4）經驗總結：在朔黃線LTE工程中，隧道內主要依靠漏纜來完成信號覆蓋。相比于天線發射的信號比較容易受到外界干擾，漏纜信號強度更加均勻穩定，少有波動。因此天線的空口信號如果出現不正常的衰落，可能只是偶發現象，往往需要我們進行反復檢查驗證；但如果漏纜出現信號陡降，有很大可能存在故障點。

其中，漏纜的各類接頭是排查重點，這個事件中，最后故障就鎖定在連接兩段漏纜的直流阻斷器跳線上。

此外，由于在隧道內無法收到GPS信號，故障點的定位需要通過計算車速來完成，這也是網優人員需要注意收集的信息。

案例2：隧道口信號接續異常

（1）問題描述：在一次路測中，發現小區PCI=40、240神池方向覆蓋弱。

（2）原因分析：經現場勘查，PCI=40、240上行方向天線安裝在延長匯隧道洞口前方100米處，此處恰為鐵路橋的橋頭，如下圖所示：

黃色圖標是原來天線安裝的位置，可以看到黃色箭頭所指方向有一座鐵路橋。RRU機房位于隧道內，由機房到天線采用饋線連接，饋線在圖中用藍色線表示。為此，洞口到橋頭100米內的距離全部是由饋線信號覆蓋，所以機車行駛出隧道后，信號強度突降。、

（3）問題處理：現場整改措施將天線安裝位置移至隧道洞口附近，通過復測結果來看，當機車行駛出洞口后，信號電平強度在-85dBm左右，較之前有明顯提升。

（4）經驗總結：隧道口尾巴天線安裝位置不合理、方位角不合理或傾角不合理造成信號接續不正常。此時應根據實際情況調整天線角，以獲得隧道口的良好覆蓋。

案例3：隧道出口反復切換

（1）問題描述：在試驗段一次路測過程中，發現偏梁隧道出口站的西向信號較強，經常出現PCI為26和24之間反復切換，影響網絡性能。

（2）原因分析：經數據分析偏梁隧道西出口的天線信號較強，導致在馬凹東出口處易發生反復切換。

（3）問題處理：調整偏梁隧道西出口的天線下傾角，由之前的2度調整為5度。

由于馬凹隧道較長，導致東出口位置信號較弱，出隧道后由天線覆蓋，信號逐漸增強。調整馬凹隧道東出口的天線下傾角，由目前的2度->3度，切換得到較好的控制。

（4）經驗總結：過頻繁的切換會導致終端的速率降低，影響業務質量。常用的網優手段是通過壓低天線下傾角，降低越區的信號的覆蓋范圍，保持終端能夠切換到我們規劃的目標服務小區，從而減少不必要的切換。

總結：

優化是LTE網絡日常維護工作的重要內容之一。作為首次應用于鐵路運輸的新型通信技術，LTE在隧道地形的覆蓋和優化相對復雜，更需要積累案例，總結經驗，掌握處理方法和手段。本文的寫作目的，就是在于總結LTE網絡故障處理方法和經驗，提高通信從業人員業務水平，壓縮故障處理時間，確保朔黃鐵路LTE通信暢通和重載列車運行安全。

參 考 文 獻

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