（计算机应用技术专业论文）温福高铁宁德段cdma无线网络的覆盖.pdf

南京邮电大学 工程硕士学位论文摘要 学科专业：工科、计算机应用技术 研究方向：c d m a 网络覆盖 作者：二零零六级工程硕士研究生陈立 指导教师：张登银研究员罗朋顺高级工程师 题目： 温福高铁宁德段c d m a 无线网络的覆盖 英文题目： c d m aw i r e l e s sn e 觚o r kc o v e r a g et h ew e n 吐o u f u 出o uh i g h s p e e d r a i l w a yi nn i n g d e 关键词： 高铁，c d m a ，无线网络覆盖 k e y w o r d s ： h i 曲一s p e e dr a i l w a y ，c d m a ，w i r e l e s sn e 咖r kc o v e r a g e 课题来源： 福建电信c d m a 无线网络温福高铁专项覆盖建设工程 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 摘要 摘要 目前已基本施工建设完毕的温福高速铁路，北起浙江省温州南站，南 至福州，是全国铁路网中沿海铁路通道的一部分。其中，福建境内全长2 2 8 公里，桥隧占线路总长的7 8 8 4 ，共5 2 个隧道合计长1 4 3 公里，桥隧比 重居全国现有及在建铁路之最，总投资1 7 4 8 亿元，是我国目前已开工建 设的铁路项目中建设标准最高的铁路之一，又是地质条件最复杂、施工难 度最大的铁路之一。 温福铁路建成后，将吸引大量的高端客流，必定成为各个运营商竞相 争夺的新兴市场区域，因此，满足高铁沿线的c d m a 无线网络覆盖非常重 要。但客观存在的多普勒频移的影响、列车提速对重叠覆盖区的影响、切 换的影响、车厢穿透损耗的影响等，都会降低c d m a 无线网络的通信质量。 经过对温福铁路宁德段沿线的勘测和了解，全线无线网络覆盖效果无 法满足铁路开通后铁路乘客的通信需求，特别是隧道内为通信盲区或弱信 号覆盖区，并且铁路空旷区频点较多，若按高铁的设计时速，则必然会出 现切换频繁，增加信令开销。 因此，温福铁路客运专线需要建设针对铁路覆盖的专用无线网络，通过采用专用 频段、使用专用参数，为温福铁路专门建设一个相对独立的无线通信网络，满足客户 乘坐高速铁路时的通信需求。本次高铁设计方案为：隧道外采用r r u 射频拉远级联 方式，每l l 洲设置一站点，采用单区双向覆盖天线；隧道内采用r r u + c l 讯u 级联 方式，每l k m 设置一站点。隧道内使用泄露电缆来完成信号覆盖。该网络的建成不 但可以满足铁路乘客通信需求，同时还具有良好的经济效益和社会效益。 关键词：高铁，c d m ，无线网络覆盖 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t w b n 凡h i g h s p e e dr a i l 、v a yh a sb e e nb a s i c a l l yc o m p l e t e di t sc o n s t r u c t i o l l i t sn o m l 矗o mz h e j i a i l gp r o v i n c ew e n z h o us o u t i ls t a t i o n ，s o u t h 矗o mf u z l l o u i ti so n ep a r to ft h ec o a s t a l m i l 、v a yc o r r i d o ro fn a t i o n a lr a i l w a vn e t 、v o r k a m o n gt h e m ，t h el e n g t l li l lf 吗i a i lp r q v i n c ei s2 2 8l ( i l o m e t e r s ，b r i d g ea n dt u i m e l r o u t e sa c c o u n t e df o r7 8 8 4 o fm et o t a ll e n g t h ，a i l dt h el e n 垂ho f5 2t u r m e l si s 14 3l ( i l o m e t e r s ，w h i c hr 锄k st h em o s tp r o p o n i o no f e x i s t i n gb r i d g ea n dt u 彻e l o fc h i 衄sc u n e me x i s t i n ga n ds t a n i n gr a i l w a y s 1 1 1 et o t a li n v e s t m e mi s 17 4 8 b i l l i o ny 啪ni sn o to n l yo n eo f 此h i 曲e s tc o n s t m c t i o ns t a i l d a r d so ft h e s t a r t i n gr a j l w a yp r o j e c t si nc h i 眠b u ta l s ot h em o s tc o m p l i c a t e dg e o l o 西c a l c o n d i t i o i l sa l l dt h em o s td i m c u l ti nc o n s t r u c t i n g a r e rw e n 血r a j l w a yi s c o m p l e t e d ，i tw i l l 批a c ta1 a r g en 啪b e ro f k 曲。e n dp a s s e n g e rn o w s ，a i l dv a r i o u so p e r a t o r sw i l lc o m p e t ef o rt h en e w e m e 玛i n gm 破e t s t h e r e f o r e ，t 0m e e tt h ek g h s p e e dr a i l a j o n gt l l ec d m a w h l e s sn e t 、) ，o r kc o v e r a g ei sv e 叮i r n p o i r c a n t b u t l eo b j e c t i v ee x i s t e n c eo f t h e i m p a c to fd o p p l e r 丘e q u e n c ys 1 1 i r ，t h e 缸- a i ns p e e do n 也ei m p a c to f o v e r l 印p i n g c o v e r a g ea r e s 谢t c l l i n ga n dw e 撕n gd o 啪妇o u 曲t h ec 硎a g ew i l lr e d u c et h e c o m m u l l i c a t i o nq u a l i t ) ，o fc d m a w i r e l e s sn e t 、v o r k t h r o u 曲t l l ee x p l o r a t i o na n du i l d e r s 伽d i n go fw e n 向r a i l 、v a yn i n g d e s e c t i o n ， t 1 1 ee a e c to fw i r e l e s s n e t 、v o r k c o v e r a g ec o u l d n o tb em e tt h e c o m m u l l i c a t i o nd e m a l l do ft 1 1 er a i l w a yp a s s e n g e ra r e ro p e n i n g ，e s p e c i a l l yf o r c o i i u 】1 u i l i c a t i o n si n s i d em et u r m e lb l 砌s p o t so rw e a ks i g n a lc o v e r a g e a r e a m o r e o v e r ，t l l e r ea r cm o r e 丘e q u e n c yi l lt h er a i l w a yo p e na r e a s ，i ft h e s p e e d a c c o r d _ i 1 1 9t ot h ed e s i 盟o fh i 曲一s p e e dr a i l ，t h e ni tw o u l di n e v i t a b l e s w i t c h 舶q u e n t l y a i l di n c r e a s et h es i g n a l i n go v e r h e a d t h e r e f o r e ，p a s s e n g e rl i n eo fw e n 如r a i l w a yn e e d st oc o n s t m c tp r i v a t e 丽r e l e s sn e 铆o r kf o rr a i l 、v a y c o v e r a g et i 们u 曲t h eu s eo fs p e c i a lf k q u e n c y i i 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 a b s t r a c t b a n d 锄ds p e c i f j cp a r a m e t e r st ob u i l d 锄i n d 印e n d e n tw i r e l e s sc o m m u l l i c a t i o n n e 咖舾t 0m e e tt h ec o m m 伽c a t i o nn c e d so fc u s t o m e rw h o 址i n gh i 曲s p e e d r a i l r a y n l ed e s i 盟p l a no f h i 曲一s p e e dr a i l w a yi sa sf o l l o w s ：t h eo u t s i d eo f t u i u l e l sa r eu s i n gr r ur fd i s p 耐够c a l s c a d e ，s e t t i n gu pas i t ef o re v e 巧l k m ， a n du s i n gat 、v 0 一w a ys i n g l e z o n e c o v e r a g ea i l t e r u l a ；t h ei n s i d eo ft u r m e l sa r e u s i n gr r u + c r r uc a s c a d e ，s e t t i n gu pas i t ef o re v e 巧5 0 0 ma i l du s i n gt h e l e a k e dc a b l et 0c o m p l e t em es i 弘a l c o v e r a g e n l ec o m p l e t i o no ft h en e t 、v o r k 谢nn o to i l l ym e e tt h en e e d so f r a i l w a yp a s s e n g e rc o r i l l u n i c a t i o n ，b u ta l s oh a s g o o de c o n o m i c a n ds o c i a lb e n e f i t s k e w o r d ： h i 曲。s p e e dr a j l w a y ，c d m a ，、i r e l e s sn e 觚o r kc o v e r a g e l i i 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 英文缩略语 英文缩略语 中文名英文缩略英文全称 基站控制器 b s cb a s e s t a ti o nc o n t r o l1 e r 移动交换中心 m s cm o b il es w i t c h i n gc e n t e r 分组控制功能实体 p c f p a c k e tc o n t r 0 1f u n c t i o n 基站 b t s b a s et r a n s c e i v e rs t a t i o n 分组数据业务节点 p d s np a c k e td a t as e r v i n gn o d e 认证、授权、记账 削认 a u t h e n t i c a t i o n ，a u t h o r i z a t i o n ，a c c o u n t i n g 射频拉远单元 r r ur e m o t er fu n i t 基带单元 b b ub a s eb a n du n i t 数字射频拉远单元 c r r u 码分多址 c d m ac o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s 3 g 标准e v d 0e v o l u ti o n ，d a t ao n l y 媒体网关 m g wm e d i ag a t e w a y 无线局域网 1 i l a n w i r e l e s sl o c a la r e an e t w o r k 泄漏电缆公司的名称 r f s 安全标识符 s i d s e c u r i t yi d e n t i f i e r 网络识别码 n i dn e t w o r ki d e n t i f i c a t i o n 位置区识别码 l a il o c a t i o na r e ai d e n t i f y 登记区识别码 r e g z o n e 公众陆地移动电话网 p l m np u b li cl a n dm o b i1en e t w o r k 识别码 i di d e n t i f i c a t i o n 移动国家码 m c cm o b il ec o u n t r yc o d e 移动网络代码 删cm o b i l en e t w o r kc o d e 分组区域标识p z i d 小区全球识别码c g ic e l lg 1 0 b a li d e n t i t y 基站识别码b s i d b a s es t a ti o ni d e n tit yc o d e 全球定位系统 g p sg 1 0 b a lp o s i t i o n i n gs y s t e m i v 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i 英文缩略语i v e jj 录1 第一章概述3 1 1 论文背景。3 1 1 1 温福高铁基本情况3 1 1 2 c d m a 无线网络覆盖的重要性5 1 1 3c d m a 无线网络温福高铁宁德段专项覆盖简介5 1 2 主要工作6 第二章 无线网络的设计原则7 2 i 无线网络结构7 2 2 高铁覆盖问题分析：7 2 3 基站容量分析9 2 4 无线网络建设原则1 0 2 5 无线网络建设思路。1 1 第三章 温福高铁宁德段覆盖建设方案1 3 3 1c d m a 2 0 0 0 无线网络设计基本指标1 3 3 2 无线系统的频率规划13 3 3 隧道外覆盖设计1 4 3 4 隧道区段覆盖设计1 7 3 5 数字光纤直放站19 3 6b b u 安装位置及电路配置2 0 3 7 传输方案2 l 3 8 工程安装设备总量2 l 3 9 系统干扰分析。2 2 3 9 1w c d m a 和c d m a 2 0 0 0 漏缆对g s m r 影响2 2 3 9 2w c d m a 、c d m a 2 0 0 0 和g s m 9 0 0 天线隔离分析。2 5 第四章 设备选型2 7 4 1 基站天馈线建设方案2 7 l 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 目录 4 1 1 基站天线。2 7 4 1 2 基站馈线3 2 4 2 无线网络设备选择3 2 4 - 3 频率计划及干扰协调。3 4 4 3 1 频率计划3 4 4 3 2 干扰协调3 5 4 4p n 码偏置规划3 6 4 5 边界设计3 7 4 5 1 边界基站设置原则3 7 4 5 2 边界协调方案。3 8 4 6 无线网络编码方案。3 8 4 6 1 系统识别码( s i d ) 和网络识别码( n i d ) 3 8 4 6 2 位置区识别码( l a i ) 和登记区域识别码( 1 迮gz o n e ) 3 8 4 6 3 分组区域识别码( p z l d ) 3 9 4 6 4 小区全球识别码( c g i ) 和基站识别码( b s i d ) 4 0 4 6 51 x 增强s e a o ri d 4 0 4 7 无线网络同步。4 2 4 8 信令及中继传输需求。4 2 第五章设备布置安装及电缆布放要求4 4 5 1 设备平面布置及安装要求4 4 5 2 走线架布置及安装要求4 4 5 3 天线布置及安装要求。4 5 5 3 1 基站天线4 5 5 3 2g p s 天线安装要求4 6 5 3 3 馈线布放要求4 6 5 3 4 电馈线布放要求。4 7 第六章测试报告4 9 总结与展望5 3 参考文献5 4 致谢5 5 2 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 目录 第一章概述 1 1 论文背景 1 1 1 温福高铁基本情况 目前已基本施工建设完毕的温福高速铁路，北起浙江省温州南站，南 至福州，是全国铁路网中沿海铁路通道的一部分。温福高铁走向，如图1 1 所示。 图卜l ：温福高铁走向示意图 其中，福建境内全长2 2 8 公里，总投资1 7 4 8 亿元，是我国目前已开 工建设的铁路项目中建设标准最高的铁路之一，又是地质条件最复杂、旖 工难度最大的铁路之一。 温福铁路福建段中，桥隧占线路总长的7 8 8 4 ，共5 2 个隧道合计长 1 4 3 公里( 其中分水关隧道与浙江交界) ，桥隧比重居全国现有及在建铁 路之最。隧道资料如表1 1 所示。 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 目录 表1 1 ：温福高铁福建段隧道信息表 序号 地区 隧道编号 隧道名称 隧道长度( 米) 1 宁德福鼎隧道1 5分水关隧道9 7 6 0 2 宁德福鼎隧道1 6南峰山隧道 1 5 8 0 3 宁德福鼎隧道1 7北山隧道 1 6 5 0 4 宁德福鼎隧道1 8 莲花岗隧道3 0 3 0 5 宁德福鼎隧道1 9岩前隧道4 4 3 6 宁德福鼎 隧道2 0 丹岐隧道2 8 3 7 宁德福鼎隧道2 1东头岗隧道2 2 3 8 宁德福鼎 隧道2 2 点头隧道1 0 8 l 9 宁德福鼎隧道2 3周仓岭隧道 5 9 5 9 l o 宁德福鼎隧道2 4排堂岭隧道 9 0 4 1 1 宁德福鼎隧道2 5秦屿隧道7 1 2 7 1 2 宁德霞浦隧道2 6硖门隧道 9 1 0 6 1 3 宁德霞浦隧道2 7上湾山隧道 4 1 2 5 1 4 宁德霞浦隧道一2 8青岙隧道6 8 5 2 1 5 宁德霞浦隧道2 9霞浦隧道1 3 0 9 9 1 6 宁德霞浦隧道3 0龙凤岭隧道 2 3 0 2 1 7 宁德福安隧道，3 1官尾岭隧道2 6 0 0 1 8 宁德福安隧道3 2溪尾隧道 1 6 0 6 1 9 宁德福安 隧道3 3 山顶岩隧道3 6 7 6 2 0 宁德福安隧道3 4天池山隧道 2 9 2 7 2 l 宁德福安隧道3 5湾坞1 号隧道 3 1 0 2 2 宁德福安隧道3 6湾坞2 号隧道3 3 0 2 3 宁德福安隧道3 7下白石隧道 4 1 3 3 2 4 宁德蕉城隧道3 8官山顶隧道 1 7 7 9 2 5 宁德蕉城隧道3 9明头山隧道 5 5 0 2 6 宁德蕉城隧道- 4 0漳湾隧道1 9 3 4 2 7 宁德蕉城隧道4 1下坂l 号隧道 9 7 3 2 8 宁德蕉城 隧道4 2下坂2 号隧道 4 9 0 2 9 宁德蕉城隧道- 4 3笔架山隧道 1 9 2 0 4 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 目录 序号地区隧道编号隧道名称隧道长度( 米) 3 0 福州罗源 隧道- 4 6 飞鸾隧道6 7 1 8 3 l 福州罗源隧道- 4 7渡头隧道1 4 1 l 3 2 福州罗源隧道- 4 8兰里隧道 1 3 2 3 3 福州连江隧道4 9 刘洋寨隧道5 5 4 0 3 4 福州连江隧道5 0鸡面山隧道9 7 4 5 3 5 福州连江隧道5 l乌石桥隧道 3 4 8 3 6 福州连江隧道5 2对竹山隧道 5 4 9 3 7 福州连江隧道5 3瑁头岭隧道 4 1 0 3 3 8 福州连江隧道5 4 青芝寺隧道8 2 6 3 9 福州连江隧道5 5夫当尾隧道 1 0 2 8 1 1 2c d m a 无线网络覆盖的重要性 温福铁路建成后，将吸引大量的高端客流，必定成为各个运营商竞相 争夺的新兴市场区域，因此，满足高铁沿线的c d m a 无线网络覆盖非常重 要。 由于铁路隧道的专项覆盖工程涉及到多个政府部门和通信运营商，关 系相对复杂，因此，2 0 0 8 年一期和2 0 0 9 年一期的c d m a 无线网工程都无 法涵盖该部分建设规模。 今年以来，随着工信部关于电信基础设施共建共享政策的推行，福建 电信终于获得了完善高铁沿线( 主要是隧道) 覆盖的良好契机，应尽快强 化网络建设。 1 1 3c d m a 无线网络温福高铁宁德段专项覆盖简介 福建电信c d m a 无线网络温福高铁宁德段专项覆盖工程的设计内容 包括：基站的无线覆盖区域设计、基站的机房设备布置及天馈线系统的布 置、设备选型等内容。 本工程敷设漏泄电缆9 6 6 7 2 米。 福建电信新建c d m a 2 0 0 0r r u8 8 套，新建数字直放站近端机1 3 套， 新建数字直放站远端机4 9 套。安装设备如表1 2 所示。 表1 2 ：主要设备表 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 目录 l 安装基站设备b b u 厶 1 5口 2安装射频拉远设备r r u 套 8 8 3安装数字直放站近端机 套 1 3 4安装数字直放站远端机 套 4 9 1 2 主要工作 本文着重从隧道外基站的无线覆盖区域设计、隧道内的无线覆盖区域 设计、基站的机房设备布置及天馈线系统的布置、设备选型等方面进行分 析和设计，完成温福高铁宁德段c d m a 无线网络的覆盖，保障通信质量优 良。 本文内容组织如下： 第一章：从温福高铁基本情况、c d m a 无线网络覆盖的重要性等方面 进行分析，从而引出本课题的主要工作； 第二章：详细介绍无线网络的结构、设计原则、高铁覆盖存在的问题， 及无线网络建设的原则和目标； 第三章：从无线网络隧道外覆盖、隧道区段覆盖设计、数字光纤直放 站入手，详细介绍温福高铁宁德段c d m a 覆盖建设方案； 第四章：详细介绍基站天馈线建设方案、无线网络设备的选择、频率 计划及干扰协调、p n 码偏置规划、边界设计、无线网络编码方案、无线网 络同步、信令及中继传输需求等； 第五章：在前四章的基础上介绍了设备布置安装及电缆布放要求； 第六章：对该设计方案的测试报告。 6 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第二章无线网络的设计原则 第二章无线网络的设计原则 2 1 无线网络结构 无线网络结构即c d m a 网络拓扑、物理架构，我省目前网络结构如图 2 1 所示，图示l x 增强型基站与普通话音基站在逻辑上是分离的，而物理 上两者实际是在同一台设备上实现的。 图2 1 ：c d m a 2 0 0 01 ) ( l x 增强系统网络结构 基站控制器( b s c ) 主要负责无线网络管理、无线资源管理及移动性管 理。通过码速变换单元实现8 k 、1 3 k 、8 ke v i 语音编码信号与6 4 k b p s p c m 信号的变换。协助完成b s c 与m s c 间电路的管理。控制和支持b t s 、 m s 的功率控制。与分组控制功能实体( p c f ) 配合，完成与分组数据有关的 无线信道控制功能。 基站( b t s ) 主要负责支持无线接口、提供c d m a 系统正向和反向各种 逻辑信道、提供全向或扇形小区覆盖、正向信道功率控制和反向信道对 m s 的功率控制、空间分集和路径分集接收和软切换等功能。 分组控制功能实体( p c f ) 用于转发无线子系统与p d s n 之间的消息，采 用和b s c 合设方式。 接入认证( a n a a a ) 负责接入级的接入认证，原则上与a a a 合设。 2 2 高铁覆盖问题分析 ( 1 ) 多普勒频移的影响 随着车速的不断提高，多普勒频移的影响也越来越明显，在高铁覆盖 7 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第二章无线网络的设计原则 中需要重点考虑，多普勒频移的存在，导致基站和手机的相干解调性能降 低。直接影响到小区选择、小区重选、切换等性能。 ( 2 ) 列车提速对重叠覆盖区的影响 在列车提速以后，在相同时间内通过的距离大大增加，造成以下问题： 位置更新多，信令开销大，位置更新失败率高； 切换频繁，容易造成切换失败。 ( 3 ) 切换 在切换区大小不变的前提下，速度越快的终端穿过切换区的时间越小。 因此，当终端的移动速度足够快以至于穿过切换区的时间小于系统处理软 切换的最小时延，此时会导致掉话的产生。 一般情况下软切换时延取值为3 0 0 m s ，本案的高速铁路时速设计为 3 0 0 l ( i i 汕，因此切换区应当设置为大于 d = ，f = 3 0 0 白竹办3 0 0 聊s = 2 5 掰 对于覆盖高速铁路的基站，同一个基站的两个小区分别覆盖铁路的两 个相反的方向时，两个小区天线夹角近似1 8 0 度，切换区相对更小，必须 充分考虑其影响。建议采用单小区双方向方式来进行覆盖，将有效避免基 站下的软切换，避免由于切换给用户带来的影响。采用中兴同p n 技术和 c r r u 级联技术来减少高速运行的频繁切换； 同p n 技术基本原理：物理位置相邻的多个小区使用同一个前向导频 p n 。当终端在这些小区的覆盖范围中，收到来自不同小区的前向导频信号 时，终端本身无法区别，它会认为是来自同一个小区的前向导频信号的不 同多径。这样，当终端在跨越不同小区时，本身不会有感知，也就避免了 切换的发生。 在本项目中，涉及到福建与浙江之间的跨m s c 切换，因此，也需要 考虑硬切换情况。 一般情况下硬切换时延取值为，对于跨m s c 硬切换取5 s ，本方案的 高速铁路时速设计为3 0 0 k n 讹，因此硬切换区应当设置为大于： d = 1 ，= 3 0 0 而w 厅5 0 0 0 ，竹s ：5 1 6 m 8 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第二章无线网络的设计原则 因此，建议福建与浙江交界分水关隧道，在考虑切换问题的时候，把 切换区域放到室外，连接隧道内r r u 的b b u 都放在一个m s c 下。 ( 4 ) 车厢穿透损耗的影响 高速列车为了适应高速运行的要求，在密封性和车厢材质方面都有了 新的变化，对穿透损耗有很大的影响，目前新型高速列车c i m 2 的车体穿 透损耗为1 5 d b 左右。 在原公网农村场景中，覆盖的目标一般电平为9 0 d b m ，一般考虑的建 筑物穿透损耗为8 d b ；对于高速列车内的用户，相同条件下增加了1 5 d b 左右的穿透损耗，在实际覆盖场景，由于基站的入射角度和列车有一定的 夹角，实际的穿透损耗会比测试值大。 2 3 基站容量分析 ( 1 ) 语音和数据业务共享一个载波 信道满配 满配情况下，每载扇混合业务无线容量参考取值如表2 1 所示。注意， 对于每种业务类型，其语音、数据业务并发支持。其中，本容量模型未考 虑软切换因素，软切换资源将在硬件配置时考虑。 表2 1 ：每载扇混合业务无线容量表( 满配) 业务类型呼 无线容量定向载扇无线容量全向 语音下行数据语音下行数据 区域分类损 ( e r l )( k b p s )( e r l ) ( k b p s ) a2 1 5 6 68 7 5 21 7 9 69 3 5 0 b 2 1 7 o o5 2 2 42 0 0 05 7 8 4 c5 2 0 2 82 8 3 32 4 0 73 2 1 4 d5 2 1 2 l3 9 72 5 0 04 6 5 信道半配 半配情况下，每载扇混合业务无线容量参考取值如表2 2 所示。注： 对于每种业务类型，其语音、数据并发支持。其中，本容量模型未考虑软 切换因素，软切换资源将在硬件配置时考虑。 表2 2 ：每载扇混合业务无线容量表( 半配) i 业务类型i 呼i无线容量定向载扇i无线容量全向i 9 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第二章无线网络的设计原则 语音下行数据语音下行数据 ( e r l )( k b p s )( e r l )( k b p s ) a2 6 2 6 4 3 7 6 7 3 04 6 7 5 b2 6 8 7 2 6 1 2 8 2 32 8 9 2 c5 8 6 2 1 4 1 6 l o 3 91 6 ，0 7 d5 9 0 5 1 9 91 0 8 3 2 3 2 信道1 4 配 l 4 配情况下，每载扇混合业务无线容量参考取值如表2 3 所示。注： 对于每种业务类型，其语音、数据并发支持。其中，本容量模型未考虑软 切换因素，软切换资源将在硬件配置时考虑。 表2 3 ：每载扇混合业务无线容量表( 1 4 配) 业务类型区域 呼 无线容量定向载扇无线容量全向 分类损 语音下行数据语音下行数据 ( e r l )( k b p s )( e r l )( k b p s ) c5 3 3 07 0 84 0 98 0 4 d5 3 4 9o 9 94 2 81 1 6 ( 2 ) 语音和数据业务分别使用独立载波 对于每载波纯数据业务，每载扇数据吞吐量按1 8 0 k b p s 计算。 本期工程，福建不设置纯数据业务1 x 载波。 1 x 增强系统，每载扇下行吞吐量按1 2 0 0 k b p s 计算。激活用户瞬时速 率按2 5 6 k b p s 计算。 2 4 无线网络建设原则 无线网络建设的总目标是以合理的成本构建符合近期和中远期业务发 展需求，具有一定服务等级的移动通信网络。 中国电信作为全新的移动通信运营商，为了在竞争激烈的市场中取得 优势，无线网建设应采取以下原则： ( 1 ) 全覆盖原则 覆盖是无线网建设的首要必须完成任务，是用户对网络质量的最初始 印象和树立网络品牌的关键。从市场竞争角度来看，应该采用多种覆盖手 段，尽快扩大覆盖范围。 1 0 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第二章无线网络的设计原则 ( 2 ) 小容量、大覆盖，逐步扩容原则 网络建设初期的用户数量和业务需求相对较小，容量并非这一阶段的 主要矛盾，基站和无线设备的投入主要是解决覆盖问题。小容量、大覆盖 有利于控制建设成本，网络扩容可视用户和业务发展情况分期进行。 ( 3 ) 网络质量控制原则 网络质量已成为影响用户选择网络的重要因素，因此，必须制订完善 的网络质量考核评价体系，在网络建设工程中，坚持建设和优化并重原则， 根据网络质量指标适时进行全网优化和扩容以保证网络质量。 ( 4 ) 经济性原则 工程投资与网络覆盖、容量和质量要求直接相关，相互制约，制定建 设目标应综合考虑投资、覆盖、容量和质量的关系，力图达到四者的最佳 平衡。 2 5 无线网络建设思路 ( 1 ) 移动无线网络覆盖面建设方面，以市场竞争和业务发展需求为出 发点，以竞争对手作为参考标杆，通过l x 网络的规模建设接近或达到竞 争对手的广覆盖目标。 ( 2 ) 移动无线网络点覆盖( 深度覆盖) 建设方面，城市区域重点关注 室内信号覆盖效果，以竞争对手的室内分布系统为参照，积极推进室内分 布系统建设。将w l a n 作为c d m a 移动无线接入的重要补充，部署c d m a 室内分布系统时，统筹考虑w l a n 信号的引入：充分发挥电信固网宽带优 势，构建室内覆盖电信移动宽带差异化优势。 ( 3 ) 移动无线网络线覆盖建设方面，以满足中高端客户出行线路沿线 业务需求为出发点，确保高速公路、客运铁路等重要交通干线的网络覆盖 接近或达到竞争对手的覆盖水平，其他交通干线网络覆盖将结合农村覆盖 的逐步完善，逐步缩小与竞争对手的差距。 ( 4 ) 1 x 增强型( 3 g ) 网络建设方面，构建移动宽带领先优势，快速 部署l x 增强型( 3 g ) 网络，城区范围初步形成基本连续的中高速无线数 据接入能力，满足差异化产品发展需要，大幅改善无线数据的业务体验。 ( 5 ) 海域覆盖建设方面，充分发挥c d m a 技术优势，通过合理的网 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第二章无线网络的设计原则 络规划建设和网络优化，实现超越竞争对手。 1 2 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第二章无线网络的设计原则 第三章温福高铁宁德段覆盖建设方案 经过对温福铁路宁德段沿线的勘测和了解，全线无线网络覆盖效果无 法满足铁路开通后铁路乘客的通信需求，特别是隧道内为通信盲区或弱信 号覆盖区，并且铁路空旷区频点较多，若按高铁的设计时速，则必然会出 现切换频繁，增加信令开销。因此，温福铁路客运专线需要建设针对铁路 覆盖的专用无线网络，该网络的建成不但可以满足铁路乘客通信需求，同 时还具有良好的经济效益和社会效益。 沿温福铁路客运专线新建无线网络，通过采用专用频段、使用专用参 数，为温福铁路专门建设一个相对独立的无线通信网络，满足客户乘坐高 速铁路时的通信需求。 3 1c d m a 2 0 0 0 无线网络设计基本指标 ( 1 ) 通信概率指标 1 ) 无线覆盖区内通信概率应达9 0 以上： 2 ) 无线覆盖区边缘通信概率应达7 5 以上。 ( 2 ) 无线信道呼损率g o s 1 ) 市区：2 2 ) 其他地区：5 由于受到地理条件限制，部分地区覆盖效果无法达到设计指标。 3 2 无线系统的频率规划 ( 1 ) 福建联通g s m 9 0 0 网络频率使用情况： 9 0 9 9 1 5m h z ( 移动台发，基站收) 9 5 4 9 6 0m h z ( 基站发，移动台收) ( 2 ) 福建联通w c d m a 网络频率使用情况： 1 9 4 0 m h z 1 9 5 5 m h z ( 移动台发，基站收) 2 1 3 0 m h z 2 1 4 5 m h z ( 基站发，移动台收) ( 3 ) 福建电信c d m a 2 0 0 0 网络频率使用情况： 8 2 5 m h z 8 3 5 m h z ( 移动台发，基站收) 8 7 0 m h z 8 8 0 m h z ( 基站发，移动台收) 1 3 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第四章设备选型 3 3 隧道外覆盖设计 隧道外区域采用天线进行覆盖。现根据o k 啪u r a h a t a 模式预测小区覆 盖范围。 ( 1 ) 准平滑地形、市区传播损耗 l p l 2 0 k m 时，参考公式 l p = 6 9 5 5 + 2 6 1 6 l o g - 1 3 ：8 2 l o g 厅6 - 口( 办掰) + ( 4 4 9 6 5 5 l o 曲b ) l o 酢( d b )( 3 - 1 ) 其中： 石为计算频率( m h z ) 玩为基站天线有效高度 口( 为移动台天线高度校正因子；k 为移动台天线高度( m ) 尺为传播距离( k m ) ( 2 ) 准平滑地形郊区、开阔区，以准平滑地形、市区传播损耗为参考 进行校正。 l 、覆盖区预测参数取值 覆盖区预测参数如表3 1 所示。 表3 1 覆盖区预测参数表 数值基站直放站移动台单位 发射功率 4 02 9 0 3d b m 馈线损耗( 每百米) 2d b 灵敏度 1 1 01 0 4 d b m 天线增益( 定向6 5 度) 1 8 ( 1 5 5 )d b i 天线增益( 全向) 1 1d b i 功分器与跳线损耗 6d b 人体损耗 3d b 接收分集增益 3d b 跳频增益 2d b 切换储备 4d b 衰弱储备 8d b 车体穿透损耗 2 0d b 郊区修正因子 1 1d b 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第四章设备选型 数值基站直放站移动台单位 准开阔地修正因子 2 ld b 开阔地修正因子 2 6d b 工作频率 8 0 0 m h z 假定移动台高度为1 5 米，车体内边缘场强为- 8 7 d b m ，天线挂高6 1 7 米时车体损耗为2 5 d b ，天线挂高2 7 5 7 米时车体损耗为1 5 d b ，得出 天线挂高与覆盖距离关系，如表3 2 所示。 表3 2 天线覆盖距离 天线挂高( m ) 61 21 72 7 3 7 4 7 5 7 覆盖距离( m ) 1 5 0 5 0 07 0 01 5 0 02 0 0 02 5 0 03 0 0 0 在实际覆盖场景，由于天线的入射角度和列车有一定的夹角，实际的 穿透损耗会比测试值大。 2 、上行链路预算 通常覆盖规划都是以手机能够达到的最大半径为基础进行计算( 即上 行链路预算) ，因为影响前向覆盖半径的不确定因素很多，如同时连接的用 户数、用户分布、用户速率等，计算起来较为复杂。通常情况下，基站的 功率都是满足覆盖需求的，即覆盖是上行受限。 最大允许空间路径损耗= 移动台发射功率( d b m ) + 移动台天线增益 ( d b ) 一人体损耗( d b ) 一基站馈线损耗( d b ) + 基站接收天线增益( d b i ) + 软切 换增益( d b ) 一建筑物或车体穿透损耗( d b ) 一慢衰落余量( d b ) 一功控余量( d b ) 一干扰余量( d b ) 一基站接收灵敏度( d b m )( 3 2 ) 基站灵敏度为= k t b + n f + e b n o p g ( 3 3 ) 其中： k t 为热噪声电平d b m ，h z b 为载频带宽 n f 为噪声系数d b e b n o 为达到质量要求所需要的比特信噪比d b p g 为处理增益d b