鞍山地区铁路专网设计毕业论文.doc

第 0 页 共 51 页 本科生毕业论文（设计）本科生毕业论文（设计） 鞍山地区铁路专网设计鞍山地区铁路专网设计 作者姓名： * 指导教师：* 教授 申请学位级别： 本科学科类别：*学 学科专业名称： 论文提交日期： 2015 年*月*日论文答辩日期：2015 年*月*日 学位授予日期： 答辩委员会主席： 评阅人： * 大 学 2015 年*月 *日 第 1 页 共 51 页 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除 加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本 人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。 学位论文作者签名： 签 字 日 期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解*大学有关保留、使用学位论文的规定：即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人同意*大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、 交流。 （如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：否则视为不同意） 学位论文作者签名： 导 师 签 名： 签 字 日 期： 签 字 日 期： 第 2 页 共 51 页 a a thesisthesis forfor thethe degreedegree ofof mastermaster inin controlcontrol theorytheory andand controlcontrol engineeringengineering studystudy onon thethe catalyticcatalytic activityactivity ofof oxygenoxygen reductionreduction andand preparationpreparation ofof cobaltcobalt oxideoxide catalystcatalyst by * supervisor： professor * *university*university * * 20152015 辽宁科技学院毕业论文 3 第 3 页 共 51 页 摘摘 要要 随着铁路运营的不断扩大，旅客的不断增加，原来的鞍山地区铁路专网已经不能 适应新的社会要求。本方案立足于铁路专网设计总体目标，重点解决，对于四小区我 们还做一些特殊的处理，让所处小区天线能够指向铁路沿线的两个方向，这不仅能够 节省建站的费用，还能解决小区切换过快的问题，再其次火车本身的结构特点，不同 的火车上的信号衰减是不同的，为了克服这一点，我们就得考虑基站的选址距离火车 的垂直距离，但必须避免“塔下黑”和“穿透损耗急剧增强,。这就必须解决掠射角的 问题且这角必须在 10 度以上。对各种列车的穿透损耗进行了测试与分析，通过引入标 准传播模型以及对地貌因子的校正，为基站位置和天线放置位置的正确选择提供了依 据；同时通过建立行驶列车中乘客的话务模型和数据业务模型，提出了各专网小区的 载频配置原则。方案所提及关键技术和指导原则均在鞍山专网覆盖建设中得到应用， 效果明显，表明此方案对于铁路专网建设具有指导性、实用性和有效性。 本文对鞍山地区铁路专网设计进行整体分析，明确了地区铁路专网设计的可行性 和用户需求；根据模块化原理，规划设计了地区铁路专网设计功能模块；在数据库设 计部分，详细说明了地区铁路专网设计数据库的结构和数据库的完整性、安全性措施； 程序设计则采用面向对象的程序设计思想，提出地区铁路专网设计的程序设计思路， 对前台与后台功能的程序实现进行了详细论述；地区铁路专网设计测试部分，具体分 析测试过程中出现的主要问题，并提出了解决方案，实现地区铁路专网设计功能。对 地区铁路专网设计作以客观、全面的评价，并对进一步改进提出了建议，最后结束语 并致谢总结本设计。 关键词：鞍山；铁路；地区铁路专网设计 辽宁科技学院毕业论文 4 第 4 页 共 51 页 abstract with the increasing development of network technology, computer application level, the original system effectiveness, the data accuracy, convenience of operation has the insufficiency, has affected the normal use of the system. after in-depth study of comparison, decided to re design and development of the supermarket management system management system uses the latest r internet 辽宁科技学院毕业论文 5 第 5 页 共 51 页 目目 录录 摘 要i abstractii 目 录.iii 第 1 章 绪 论.1 1.1 课题开发背景 .1 1.2 课题开发意义及现状 .1 1.3 国内外发展现状 .2 1.4 设计要求2 第 2 章 需求分析3 2.1 可行性分析.3 2.1.1 经济可行性 .3 2.1.2 技术可行性 .4 2.1.3 操作可行性 .4 2.1.4 可行性研究结论 .4 第 3 章 地区铁路专网设计设计.10 3.1 地区铁路专网设计结构 10 3.2 开发及运行环境介绍 12 第 4 章 详细设计.18 第 6 章 总 结42 结束语43 致 谢.44 辽宁科技学院毕业论文 第 6 页 共 51 页 6 第 1 章 绪 论 1.11.1 课题开发背景课题开发背景 鞍山地区铁路专网设计，最终目的是如何经过深入的研究对 鞍山地区铁路 专网进行优化设计，使鞍山地区铁路运营更加高效安全，该地区铁路专网设计 在设计研发过程中时刻与任务书中特定的需求分析相结合，在规定框架内通过 代码编程优化及数据库管理配合，最终完成该地区铁路专网设计的设计任务。 该设计的出发点以先进的信息技术为手段，对信息进行采集、整理、加工、 传播存贮和利用的过程，对信息活动过程进行战略规划，对信息活动中的要素 进行计划、组织、领导和决策过程，力求资源有效配置、共享管理、协调运作， 以最少的消耗创造最大的效益。 本设计从需求分析出发提出了该地区铁路专网设计的整体设计思想与框架， 简要介绍了 鞍山地区铁路专网布局，并详细介绍了优化方案及解决问题，经过 深入研究开发初衷就是为了解决之前旧版本在布局方面的不足及缺陷，运用新 的设计理念及模式进行重新发开设计，使其在利用方面得到更大的作用。 1.21.2 课题开发意义课题开发意义 鞍山地区铁路专网设计首先得考虑铁路所处环境与其他通信环境的大大不 同，因此选择怎样的设备和信号的发射功率都必须重视。其次，基站选址。对 于小区我们还做一些特殊的处理，让所处小区天线能够指向铁路沿线的两个方 向，这不仅能够节省建站的费用，还能解决小区切换过快的问题，再说火车是 高速移动的，这必然会引起严重的多普勒频移问题，故就必须对其采用相应的 处理。再其次火车本身的结构特点，不同的火车上的信号衰减是不同的，为了 克服这一点，我们就得考虑基站的选址距离火车的垂直距离，但必须避免“塔 下黑”和“穿透损耗急剧增强,。这就必须解决掠射角的问题且这角必须在 10 度以上。在铁路沿线的基站一般都考虑用室外一体化机房，基站塔都选用简易 塔,对于在一下没法架设基站塔的地方，如河面上，火车隧道，这两个地方，就 可以采用一定量的泄露式天线，在隧道里将天线置于隧道的顶部。 总体来说， 鞍山地区铁路专网设计就是希望利用最优化的专网布局，给鞍 辽宁科技学院毕业论文 第 7 页 共 51 页 7 山地区铁路运营提高效率及安全性。防止出现安全隐患，以全局出发，做到详 细周到万无一失。 1.31.3 国内外发展现状国内外发展现状 鞍山地区铁路专网设计建设是目前鞍山铁路运营必不可少的组成部分。国 外在地区铁路专网的研发及运用已经相当成熟了，每条专线，每个列次都做到 详细的布局，从整体出发，针对不同的问题及时解决。我国的铁路运营发展较 慢，目前还处于发展初期，很多技术及设备都没有达到先进水平，所以在这方 面我们需要加大投入力度进行深入的研发设计，及时发现设计过程中的不足与 缺陷，借鉴国外先进的技术与理念进行分析研究解决。 1.41.4 设计要求设计要求 鞍山地区铁路专网设计首先得考虑铁路所处环境与其他通信环境的大大 不同，因此选择怎样的设备和信号的发射功率都必须重视。其次，基站选址。 对于小区我们还做一些特殊的处理，让所处小区天线能够指向铁路沿线的两个 方向，这不仅能够节省建站的费用，还能解决小区切换过快的问题，再说火车 是高速移动的，这必然会引起严重的多普勒频移问题，故就必须对其采用相应 的处理。再其次火车本身的结构特点，不同的火车上的信号衰减是不同的，为 了克服这一点，我们就得考虑基站的选址距离火车的垂直距离，但必须避免 “塔下黑”和“穿透损耗急剧增强,。这就必须解决掠射角的问题且这角必须在 10 度以上。在铁路沿线的基站一般都考虑用室外一体化机房，基站塔都选用简 易塔,对于在一下没法架设基站塔的地方，如河面上，火车隧道，这两个地方， 就可以采用一定量的泄露式天线，在隧道里将天线置于隧道的顶部。 辽宁科技学院毕业论文 第 8 页 共 51 页 8 第 2 章 需求分析 本章从地区铁路专网设计开发的可行性分析，需求分析方面对地区铁路专 网设计开发的初期工作进行介绍。 2.12.1 可行性分析可行性分析 可行性分析(feasibility analysis)也称为可行性研究，是在鞍山地区铁 路专网设计调查的基础上，针对新设计的开发是否具备必要性和可能性，对新 地区铁路专网设计的开发从技术、经济、社会的方面进行分析和研究，以避免 投资失误，保证新地区铁路专网设计的开发成功。可行性研究的目的就是用最 小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。为了确定开发具有可行 性，对本地区铁路专网设计主要进行了以下四个方面的分析。 (1) 经济可行性。经济可行性主要是对项目的经济效益进行评价。本地区 铁路专网设计是一项国家铁路任务，所以资金方面没有问题，而且开发周期不 需要太长，节省了人力、物力、财力资源，所以本地区铁路专网设计在经济上 是可行的。 (2) 技术上的可行性。技术上的可行性分析主要是分析技术条件能否顺利 完成开发工作，因此具有技术上的可行性。 (3) 时机可行性。时机可行性是分析地区铁路专网设计开发时机是否成熟。 因此地区铁路专网设计的设计具有时机可行性。 (4) 管理上的可行性：主要是管理人员是否支持，现有的管理制度和方法 是否科学，规章制度是否齐全，原始数据是否正确等。地区铁路专网设计的开 发主要就是为了方便校友信息的管理，补充现在传统管理方式的不足，因此具 备了管理上的可行性。 2.1.42.1.4 可行性研究结论可行性研究结论 通过上面对于经济、技术和操作等方面的可行性分析，得到这样一个结论： 鞍山地区铁路专网设计建设地区铁路专网设计是目前该行业所需要的，有很大 的发展空间，因此可以确定本地区铁路专网设计的开发完全必要，而且是可行 的，可以立项开发。 辽宁科技学院毕业论文 第 9 页 共 51 页 9 crh 简介 zqjp在本次铁路提速的同时，铁道部引入了 crh 这一新型列车， 该列车全称为“中国高速铁路列车”，crh 是（china railway high-speed）英文字母的缩写。该列车分为 crh1、crh2、crh3 和 crh5 这 4 个种类，其中，crh1、2、5 均为 200 公里级别（营运速度 200km/h，最高速度 250km/h）。 crh3 为 300 公里级别（营运速度 330km/h，最高速度 380km/h）。而 crh2 具有提升至 300km 级别的 能力。*n dvfp6|p/x 表 1：crh 列车基本信息表 列车类型 运营速度 最高速度 载客人数 列车长度 列车材质 crh1 200km/h 250km/h 670 213.5m 不锈钢 crh2 200km/h 250km/h 610 201.3m 中空铝合金车体 crh3 330km/h 380km/h 暂无 200.0m 暂无4u$*mwg crh5 200km/h 250km/h 604 205.2m 中空铝合金车体#y+f-v6+dg,u“ub 三、 高铁专网设计方案2x“kr c ck)b5l 专网设计目标 列车中的用手机用户进行通信时，由于受到高速移动过程中的快衰 弱影响，列车材质对无线信号衰减的影响，往往会发生切换混乱， 无法接通，掉话等现象。另外，由于组网过种中涉及的位置区过多， 在 lac 边界处又会由于大量位置更新而造成 sdcch 溢出。因此，铁 路专网设计的目的就是在克服上述影响的情况下，提高通信质量， 从而提高用户感知度。因此，本次专网设计的目标值为列车内电平 强度达到(-85dbm-80dbm)，dt 指标尽量达到集团要求的城市 dt 辽宁科技学院毕业论文 第 10 页 共 51 页 10 测试标准。k/m l1c 辽宁科技学院毕业论文 第 11 页 共 51 页 11 tp3.2 列车穿透损耗测试 高铁专网设计中，首先要对各列车类型做相关的穿透损耗测试，以 穿透损耗最大的车种作为设计基础，来确保用户在各种车型中都可 以获得正常的通话电平值。为此，我们对铁路鞍山段行驶的 t 型列 车、k 型列车、庞巴迪列车和子弹头 crh2 型列车逐一做了相关测试 工作。其中测试发信工具采用爱立信发设设备、定向天线支架和衰 减器，该设备安装在列车外空地上；测试收信设备采用 sagem ot290，该设备将在车厢外及车厢内多点处进行接收采样，从而比较 出车厢内外的电平值差异。 3.2.1 t 型列车测试 m(z)gh.d 辽宁科技学院毕业论文 第 12 页 共 51 页 12 xe 车厢类型 位置 接收电平(dbm) 衰耗值(db) 辽宁科技学院毕业论文 第 13 页 共 51 页 13 硬座车厢 a 点 -60 0 a1 点 -75 15 b 点 -60 05sg-z#ij$v:w b1 点 -61 1y0r2 gym b2 点 -72 12 c 点 -61 0 c1 点 -61 0“icod c2 点 -74 13hy5m+g(y2p/f(h0g(n t 型列车车窗比较大，车窗玻璃衰耗很小，衰耗约为 2dbm；车内综 合衰耗(人体、座椅等)约为 10db；播音室损耗 16db。 3.2.2 k 型列车测试 3：k 型列车测试结果 位置 接收电平(dbm) 衰耗值(db) 硬座车厢 a 点 -60 0 a1 点 -76 16 d 点 -80 20 b 点 -61 0ug*v20i?:gb1 点 -63 2? w%e:t /owp b2 点 -72 11 c 点 -62 0 gfh,k99k+tn.f c1 点 -64 2 c2 点 -74 12 软卧车厢 e 点 -61 0 辽宁科技学院毕业论文 第 14 页 共 51 页 14 e1 点（门开） -67 6)x$r3e1j;op 普通 k 型列车窗玻璃衰耗约为 3db；车内综合衰耗(人体、固定物) 约为 10db；值班室或播音室衰耗约为 16 db；卧铺车厢车体衰耗约 为 7db，卧铺车厢门衰耗约为 7db。v-cjbzz3ug-dp)w z“m%e软卧车厢 a 点 -53 03xprfm%y c 点 -70 17(eyv3j c?$f a f 点(门开) -74 21 az8mc-d-| f 点(门关) -77 24 b 点 -52 0 d 点 -72 20 e 点(门开) -76 24 e 点(门关) -79 27n;x庞巴迪车体衰耗约为 17 db，车厢内空间衰耗 约为 4 db（相比 t 和 k 型列车，车厢内的人非常少），卧铺车厢门 衰耗约为 3 db。.i a8yz b;g 测试小结 通过对上述类型的列车进行穿透损耗测试，可以发现新型 crh 列车 的穿透损耗未高于庞巴迪列车，因此鞍山段的专网设计中，假如要 求车厢内提供用户通信的电平值要达到-85dbm 以上，则列车车厢外 的覆盖电平需达到-60dbm。 各车型穿透损耗总结 车型 普通车厢（db） 卧铺车厢（db） 播音室中间过道（db） 综 合考虑的衰减值 辽宁科技学院毕业论文 第 15 页 共 51 页 15 t 型列车 12 16 12d!z-p3c2j d_ k 型列车 13 14 16 14 庞巴迪列车 24 24 crh2 列车 10 10 专网设计采用值 24( 3.3 重叠覆盖距离估算-t+(h;,o0aex 3.3.1 手机重选与切换;x e gsm 通信事件中，小区重选与小区切换需要一定的时间来完成接续 工作。其中小区重选规则中，当手机测量到邻小区 c2 高于服务小区 c2 值且维持 5 秒钟，手机将发起小区重选，若在跨位置区处，则邻 小区 c2 必须高于服务小区 c2 与 crh 设置值的和且维持 5 秒钟，手 机发起小区重选和位置更新。而在小区切换过程中，通常测量报告 在经过设定的 sacch 窗口值平滑后，经 bsc 判断，将发起小区切换， 而整个切换的时间取决于 sacch 的设置值，该值通常设为 8。4r3icun5a小区 重选与小区切换 通信事件 满足条件 估算时长 辽宁科技学院毕业论文 第 16 页 共 51 页 16 小区重选 c2（邻）c2（服务）且时间达到 5 秒 5 秒 辽宁科技学院毕业论文 第 17 页 共 51 页 17 位置更新 c2（邻）c2（服务）crh（服务）且时间达到 5 秒 5 秒;g?6o+$n8 小区切换 rxlev(邻）rxlev(服务）且时间达到给定的 sacch 设定 值 小于 5 秒 j gf*?/f 列车时速与重叠覆盖距离q g0m：在研究专网小区重叠覆盖区域的同时，假 定重叠区域覆盖是均匀的。在左图中，点 a、c 和点 b、d 分别是两 个小区的边界，e 点为两小区 rxlev 等值点。bc 段为两小区重叠覆 盖距离。取小区重选与小区切换较长的时间（5 秒钟）作为计算基 础，若列车由小区 1 行驶至小区 2，则列车在 ec 段之内必须完成小 区重选或小区切换，因此重叠覆盖距离 bc 段的列车行驶时间为 10 秒钟，按照公式：vu(owgkr(jn 在列车在市区时的进站和出站时由于是变速行驶，我们给出的平 均速率为 180km/h，折 50m/s；在列车均速行驶时，按照其运营速率 200km/h，折算等于 55m/s；按照其最大速率 250km/h，折算等于 70m/s。因此专网小区的最小重叠覆盖距离为市区内平均 330m，市 区按运营速率计算为 550m，按最大速率计算为 700m。 表 8：专网小区重叠覆盖距离 区域 市区内 市区外 r9_ e-r5l9xr c 运营速率 最大速率 辽宁科技学院毕业论文 第 18 页 共 51 页 18 最小重叠距离 500m 550m 700m 辽宁科技学院毕业论文 第 19 页 共 51 页 19 mw)zp7q0 建议设计的重叠距离 600m 660m 840m 3.4 传播模型采用 在无线规划中，采用合适的传播模型可以准确地预估所需要的基站 数量以及覆盖强度，而在铁路专网的设计中，我们采用的传播模型 是 alcatel a9155 v6 中的标准传播模型（spm 模型）。 辽宁科技学院毕业论文 第 20 页 共 51 页 20 3.4.1 传播模型简介+f j rlj alcatel a9155 v6 中的标准传播模型（spm 模型）以 cost231-hata 经验模型为基础，可用于 150-2000mhz 的无线电波传播损耗预测， 作为无线网络规划的传播模型工具，具有较好的准确性和实用性。a:q0sz-e spm 传播模型/shv $f spm 模型的数学表达形式是： 辽宁科技学院毕业论文 第 21 页 共 51 页 21 j%lp q x;g-?h“ （式 1） 表 9：spm 模型各地区铁路专网设计含义 系数 说明 默认值 k1 频率相关因子 12.4 k2 距离衰减因子 44.9 k3 基站发射天线有效高度相关因子 5.83)j-hls x k4 衍射计算相关因子 0 k5 发射天线有效高度和传播距离相关因子 -6.55 k6 移动台接收天线有效高度相关因子 0*eu0y.w-qwu kclutter 地貌相关因子 1 表 10：spm 模型默认值参见表 1 wi0h6e$i;z-u k 参数 含义 量纲 d 发射点到接收点的直线距离 m heff 基站天线有效高度 m3z8gsqh# diffraction 衍射损耗 db 辽宁科技学院毕业论文 第 22 页 共 51 页 22 hmeff 移动台天线有效高度 mk/n,hg4| d 辽宁科技学院毕业论文 第 23 页 共 51 页 23 j 3.4.2 传播模型校正原理及方法*ocm- f 在无线网络规划中，通常使用经验的传播模型预测路径损耗中值， 不同的模型可应用于不同的无线场景。在这些模型中，影响电波传 播的一些主要因素，如收发天线距离、天线相对高度和地型地貌因 子等，都作为路径损耗预测公式的变量或函数。但是实际的无线环 境千变万化，因此传播模型在具体应用时，需要对模型中各系数进 行必要的修正，从而找到合理的函数形式，这个过程就是传播模型 校正。 3.4.2.1 spm 校正原则tiy9mfy+zqcvb 尽管 spm 模型的各个因子都是可以进行校正的，但在实际应用中由 于所能采集的数据有限，并且在特定应用场合中所关注的因子并不 相同，因此模型校正的总原则是：对于特定应用场景，对重点相关 因子进行修正。 辽宁科技学院毕业论文 第 24 页 共 51 页 24 k1 是与频率相关的因子，对于 gsm 900m 或 1800m，可以取默认值 12.4。 e/shos k2 是反映模型校正区域内总体无线环境特征的参数，能普遍适用于 模型校正区域。如果应用场景属于 k2 对应的无线环境，k2 可以取 相应的默认值。 k3 是与天线有效高度相关的因子，由于天线挂高在测试过程中保 持不变，而且测试的距离通常在 3km 范围内，天线覆盖区域内的地 形变化通常并不明显。因此在整个测试过程中 k3 对模型的准确性影 响较小，不建议对 k3 进行校正。xb|9zce us k4 是与衍射计算相关的因子。如果测试区域内，圆锥体（劈尖）或 圆柱体物体（建筑）所占比例较少，边缘绕射或曲面绕射对总场波 传播的损耗有限，因此建议 k4 取为 0。 k5 是对 k2 和 k3 两个影响因子的综合，建议取默认值。.b “o+8p k6 是与移动台天线有效高度相关的因子。类似于 k3 因子，不建议 k5 进行校正。 o;k9h0b-h ? kclutter 是地形地貌因子。无线网络规划的对象之一是不同的无线 环境，而无线环境的表现载体是丰富的地形地貌。现阶段对 gsm 传 播模型校正的主要任务集中在 kclutter 的确认和修正。 3.4.2.2 spm 校正流程 测试数据采集:kl!ga*d_ 模型校正结果的准确性很大程度上依赖于路测采集数据的可靠性。 数据采集的原则包括： 辽宁科技学院毕业论文 第 25 页 共 51 页 25 （1）测试采集数据应至少包括经度、纬度和场强信息。 （2）测试采集数据应当能很好地反映测试信号的中值，避免因采 集数据中所包含的快衰落未被滤去而影响校正的准确性，并注意测 量数据的突然变化。l z*cxv“ （3）单位时间、单位距离内的采样点数可参考李氏定理。d1y8m0bo4j) zsv-j 接收信号-接收机灵敏度10db 接收信号-底噪20db 辽宁科技学院毕业论文 第 27 页 共 51 页 27 数据预处理 由于数据采集设备测到的场强数据为信号的瞬时值，其中包含着快 衰落成分，需要进行数据预处理。 当接收机距离发射机比较远时，接收信号强度很低，因接收机灵敏 度的影响，其测量值往往不准确；对于测试信号，底部噪声在远端 接收信号中的比例比较大，不利于模型校正，所以远端的测试点应 予以去除。t)l.bpa8t,f 当接收机位于基站附近时，由于受天线垂直方向图的影响，接收信 号的功率主要受到基站附近建筑物和街道走向的影响，因此离基站 很近的测试数据不能用于传播模型校正。 辽宁科技学院毕业论文 第 28 页 共 51 页 28 在测试过程中，由于人为失误或设备故障，可能会出现偏差很大的 测量数据，另外由于测试中行车路线受路况限制，可能偏离测试方 案预定的测试区域。为了防止这些数据对模型校正的影响，在模型 校正之前应予以滤除。;w1zt u+y 数据预处理可以采用算术平均法，对于经纬度信息相同的场强数据， 求算术均值；也可以采用统计平均法，对于经纬度信息相同的场强 数据，采用中值作为测试数据。mx ds2w q#o 另外，由于 gps 设备信息更新的速度有限。如果在同一 gps 上聚集 了大量的数据，可以对得到的测试数据在两个相邻的 gps 信息点上 进行插值处理，将测试到的数据平均分配到相邻的 gps 信息点的连 线上。a“m mpax|4q 传播模型校正方法 在铁路专网设计中，模型校正主要是对地形地貌因子 kclutter 进 行校正。为了便于说明问题，当基站天线有效高度（heff）和移动 台天线有效高度（hmeff）确定后，spm 模型可以表示为： 当 c2 已知，c1 得到校正值后，即能计算出地形地貌因子 （kclutter）的校正值。5n p+t|8squ,r6o crh 的标准配置为 8 节车厢，额定载客人数为 600 人次，但目前也 有加长型 crh 配置，即由 2 列 crh 合并组成 16 节车厢，这样用户人 数就达到 1200 人。按照目前移动客户渗透率 65%计算，则这样一班 crh 的移动用户为 780 人。以每用户 0.02erl 计算，则将带来 15.6erl 话务，查 erl b 表（1%呼损）可得需要 25 个 tch，考虑到 gprs 业务，专网小区至少配置 5trx。 ?信令分析法 辽宁科技学院毕业论文 第 32 页 共 51 页 32 信令分析法的原理是在专网建设完成前，我们在铁路段市郊边界的 跨 lac 点取一个主覆盖铁路的专网小区。可以认为当列车进入市后， 乘客意识到自己肯定不是漫游了，就会适当的多打电话给家人，因 此该小区的话务分析具有典型性。当列车穿越位置区时，可以看到 边界小区因手机位置更新必然会瞬时产生大量 sdcch 请求，那么我 们认为这个时间点是列车进入小区的起始点。然后采集小区话务量 变化和占用 tch 信道个数的变化来推算列车旅客带来的影响。以鞍 山地区为例，我们对 bsc36_5 下的建华_1 小区进行了信令跟踪，然 后分析 1 小时内所有由江苏使入鞍山站的列车产生的话务量。9x3p7*ts e.tu 经过计算，在列车通过该小区的时间段内的 tch 占用总时长为 4632s， 总话务量为 1.286erl；在没有列车开过的相同时间段内的 tch 占用总时长为 2720s，总话务量为 0.755erl。通过以上两组数 据我们可以得到测试时间段内平均每辆列车带来的总 tch 话务量约 为 0.133erl。而对 tch 占用数据的分析，我们也可以得到该小区瞬 时的 tch 占用数为 12 个信道。因此，建议的专网小区配置为 4trx。另外，考虑到站台及位置区边界小区需要一定的 sdcch 信道 作位置更新，这些小区的载频配置建议值为 6。*eeo1e w z5b 建华_1 小区瞬时 tch 占用数6fjj#g31i3y o 3.5.2 列车数据业务估算方法 铁路专网建设中，gprs/edge 业务的引入对 gsm 网络容量的影响始 终是一个关注重点。 现有的关于数据业务容量规划的方法很多，但一般都是把数据 辽宁科技学院毕业论文 第 33 页 共 51 页 33 业务折合成话务量（erlang）后来计算 pdch 的数量。这种计算方法 的局限性在于没有充分考虑 gprs/edge 数据业务的特殊性，如 pdch 信道的共享特性，数据业务允许适当的延时和重传特性等等。在沪 宁专网无线网络规划中，需要根据专网中某一小区在火车经过时可 能引起突发的 gprs/edge 用户数量、激活用户数、单位用户吞吐量、 数据重传比例和每 pdch 信道承载速率几个要素来计算专网小区所需 要配置的 pdch 数量。%wwj|;x/q-k5b-gp1b v e jyb 宏站 建设周期 困难点 铁塔 3 个月 谈判购地/ _:nt8h 拉线塔 1 个月 楼顶天线 2 周3 周 4.1.3 直放站方案 辽宁科技学院毕业论文 第 39 页 共 51 页 39 专网工程建设中，可能存在建筑物阻挡服务小区等情况，从而造成 服务小区信号严重衰减。针对这种情况，为了降低工程建设成本， 可以通过架设光纤直放站来改变服务小区的覆盖情况。 在沪宁铁路鞍山段的专网建造过程中，服务小区管弄虽然离铁路垂 直距离仅 50 米，但由于受到前方建筑阻挡，信号衰减达到 10db， 这样即无法满足列车室内信号强度高于-80dbm 的要求。为此我们提 出利用光纤直放站改造专网小区的方法。 该处工程方案为在鞍山，同时加开管弄的第 4 小区(该小区建设 2 付 天线，一付方位角 120 度，另一付方位角 300 度)，共用同一个机房， 同时通过光纤或微波中继将将管弄_4 的信号引回原管弄基站。这样 既解决了铁路的覆盖问题，也不会对现网的频率干扰问题有太大的 影响。“y+j6w oqa g$l5t 直放站方案中另一个设想为利用光纤直放站的接励方式来加强铁路 沿线的信号覆盖，这在鞍山公司的科研项目长距离桥面及岛屿覆 盖优化研究中已有所应用，单小区 4 个光纤直放站覆盖距离做到 了 15 公里。考虑到光纤直放站接励受到频率规划，时延窗口等限制， 因此只建议在人口稀少的地区，如山区，平原等进行工程实施。 4.2 专网吸收周围大网话务预估.gsuw:ro 高铁专网的组网模式为一连串独立基站进行封闭，带状组网。虽然 通过覆盖控制与小区参数优化尽可能的保持专网的独立性，但在实 际操作过程中，专网仍然会吸收周围宏站的话务，而吸收宏站话务 的多少将关系到专网的载频配置，组网时的 bsc 配置及最终的服务 辽宁科技学院毕业论文 第 40 页 共 51 页 40 效率。cp-g4ex 为了能够了解专网吸收周围话务的能力，我们对市中心启良 3 和东 原 2 小区分别作了相关测试。其中待测小区具体的条件是都有共站 的 d 网，即使关闭这两个小区当地的覆盖也不会出现盲区。 辽宁科技学院毕业论文 第 41 页 共 51 页 41 实验方法：1、删除该小区的所有 incoming 的切换和重选关系， 只保留 outgoing 的切换和重选关系；2、将小区的 bcch 修改 为 tch 频段，并修改周围小区的频点以保证实验小区新 bcch 频点 的干扰最小化。3、关闭小区的各类切换，只打开 capture ho，对 相邻小区的门限定为-65dbm（即邻区测得信号强度高于-65dbm，就 发起切换）。4、将 rxlev_access_min 和 rxlev_min 均由-102dbm 改为-94dbm，模拟专网的覆盖情况。p,hl c)f qo d 铁路专网建设的目的除了加强铁路沿线手机信号外，另一个重要的 原因就是优化专网位置区设置，从而减少专网内的位置更新量，提 高无线接通率。.v-u,*由于专网在设计思路中采用封闭方式，即专网与大 网隔离，即使专网组网采用不同厂商的 bsc，但在混合组网的条件 下，也可以将各专网 bsc 挂载于同一 msc 下，从而可以为各不同的 bsc 设置统一的 lac 参数。通常，铁路专网的位置区边界设置有以 下 4 种情况： 铁路专网组网中，火车站与周围大网必然要出现位置区边界。因此， 在工程施工上，必须严格控制火车站室内布线地区铁路专网设计的 覆盖，避免频繁位置列新而消耗专网与大网的 sdcch 信道资源。 跨省市边界 同样，在铁路跨省市边界处，也必定出现位置区边界，该处的位置 更新解决方案只有通过增加边界基站 trx 的数目，以此来增大 sdcch 信道设置来解决。我们建议的边界基站 trx 配置数为 6。 省市内铁路专网内部边界 辽宁科技学院毕业论文 第 42 页 共 51 页 42 省市内铁路专网划分位置区主要涉及一些幅员辽阔的城市，在单 lac 组网情况下，铁路专网的寻呼总和达到了 bsc 处理能力的安全 门限，则必须进行 lac 分裂。目前专网小区的寻呼量可以参照鞍山 磁浮方面的统计汇总。 表 24：按寻呼能力计算专网小区总数 g9gv 厂商设备 bsc 寻呼门限 磁浮中每基站平均寻呼量 按寻呼计算所得 的基站数 平均基站间隔 覆盖总距离（公里） 阿尔卡特 g2 18 万 200 900 1.5 1350 阿尔卡特 mx 25 万 200 1250 1.5 1875mr+9bv%um)|-2b 在铁路专网组网中，接各厂商 bsc 处理寻呼负荷能力的不同，单一 位置区的长度最大不能超过上表中的覆盖总距离。#k8? 辽宁科技学院毕业论文 第 44 页 共 51 页 44 jw)i bsc 内双 lac 设置 在铁路专网组网中，还存在另一种可能的情况，即省市内铁路沿线的 某一个厂商的基站设备数非常少，通常参与组网的专网小区数不超过 5 个。如鞍山市区内的西门子设备专网小区数仅 4 个，而鞍山新客站室内 覆盖中爱立信的设备仅 3 个小区。若为这些专网小区独立配置 bsc，则 bsc 空置率会相当高，从投资角度来讲，设备成本偏高。因此，对于这 些小区的专网组网，我们建议将专网小区并入现网已有的 bsc 设备中， 但为这些专网小区统一设置 lac 参数。组网过程中需要注意的是，一旦 一个 bsc 设备定义了多 lac，则该 bsc 所承受的寻呼总量是该 bsc 内所 有 lac 寻呼总量的叠加。 在实际工程施工中，由于铁路专网所有小区并非能够同一时间内全部 完成，因此，相关的组网分临时和最终组网。临时组网是指随着专网小 区的陆续施工完成，先将它们归属于各自 bsc 所辖区域的位置区中。最 终组网是指，在完成所有专网小区建设后，专网已能够形成封闭连续覆 盖，则通过工程割接将所有专网小区归属于相关的 msc 和 bsc 下。 切换关系设置原则6h-l%y2p1g 高速铁路专网覆盖独立于外网，相邻专网小区间建立邻区关系，而不与 外网发生重选与切换，专网与外网的衔接点为火车站。沪宁铁路专网与 大网的衔接示意图如下： 按图中切换关系设置原则，火车站候车室充当与大网之间的缓冲区角 色，火车站站台充当与铁路专网之间的缓冲区角色，从而可以有效解决 手机在大网与铁路专网之间的错误切换和重选问题。 u0?+j0c高铁专网优化方案 5.1 专网频率规划原则 辽宁科技学院毕业论文 第 45 页 共 51 页 45 铁路专网属于封闭型连续覆盖专网，为了保证专网的独立性，在频率 规划方面需要注意以下两点：?-z1x u0k:d 不规则频率分配方式 通常情况下，在做网络频率规划的时候，bcch 频点与 tch 频点有严格 的界定。但在 gsm 通信事件，我们知道 system infomation2 中会下发 idle ba 表的邻区测量频点，如果专网频率与周围大网采用相同的 bcch 规划，则不能够保证手机由专网附近邻区的小区重选至专网小区内。 在手机关机再开机时，同样由于 bcch 的记忆效应，手机会首先扫描关 机前所占用的频点。这样可能会存在这样一种情况，即使手机关机前占 用服务小区的频点与专网频点相同，那么在专网附近开机可能也会误选 至专网小区上。8j 辽宁科技学院毕业论文 第 46 页 共 51 页 46 h6hu+a0