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、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務；而現網優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定的監控功能。

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段的高鐵進行網絡優化，此區段主要覆蓋密集城區、郊區，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 網絡規劃中存在的問題和發展趨勢研究[J].信息與電腦，2011(8)：107.