应对高速交通网优挑战 CDMA频率与容量优势渐显

在即将到来的"十二五"时期，预计我国高速公路里程将超过美国，"四纵四横"的高速铁路也将发展成熟，载着中国驶入"大交通时代"。

如何优化融合了2G和3G的高速交通沿线的网络质量、提升运营商品牌形象，应对高速交通沿线的网络覆盖、网络容量、用户体验这三大挑战，已然成为摆在运营商面前的重要课题。

高速环境带来的网络问题

网络覆盖的4个关键。一，高速行驶带来的多普勒频移，严重导致信号质量的下降，当列车时速为350km/h、电磁波频率800MHz时，多普勒频移的范围是±260Hz，发生频移后，系统测算的信号接收点，不再是实际信号的最强接收点；二，沿线覆盖范围广，通常一条铁路要穿越几个省市，这对于边界优化处理提出了更高的要求；三，沿线地形复杂，高速铁路或者公路往往涉及到高山、平原、丘陵、隧道、桥梁等多种地形的覆盖，需要采取综合手段进行优化；四，穿透损耗影响大，高铁动车组列车具有密封性能好、车体穿透损耗高的特性，因此信号必须有足够强的穿透力。

网络容量显隐忧。聚集效应明显，在服务区、铁路站点、车厢内往往短时间聚集大量的用户，这对网络负载是一个极大的考验；季节性明显，尤其是在春节等重要节假日时，话务量的增长数倍，只有通过紧急扩容来满足需求；应急保障性强，在发生交通事故（如7.23特大事故）或因特殊天气等引起的堵车、车辆滞留等问题时，需要充分确保通信的安全畅通，创造必要及时的救援应急条件。

用户感知亟待提高。通信区域的频繁重选与切换严重，现网基站覆盖方式小区过多，切换关系复杂，且重叠覆盖区域短，容易出现针尖效应以及切换不及时等问题，由此导致了通信过程中的掉话、掉线、接入失败、切换失败等问题。

CDMA频率与容量特性提升网优水平

中国电信对于高铁、高速公路的测试优化工作十分重视，低发射功率绿色环保的CDMA技术相对GSM也显现出一定优势。

在网络覆盖方面，800MHz频段CDMA其电磁波频率越低衰减越小，具有更强的绕射能力，穿透能力也更强些。另外CDMA的关键技术为扩频技术，所以它的功率谱被扩展得很宽，功率很低，有助于防止其它信道的干扰和干扰其它信道；从容量方面，在使用相同频率资源的情况下，CDMA理论上比模拟网容量大20倍，实际使用中比模拟网大10倍，比GSM要大约5倍。另外，CDMA成熟的功控技术在保持高质量通话的同时，可以容纳更多的用户。从客户感知方面，CDMA系统采用软切换技术，信号切换采用"先连接再断开"，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点，13kb的语音编码器，保证了为客户提供更好的通话质量。

引入技术创新

基于上述技术优势，中国电信还整合多方资源，积极研发，精心组织在高铁、高速公路的网络优化方面采用了大量的新技术新手段。中国电信还在积极探索"高铁E网"、动态软切换、高铁系统参数配置等新技术，从而为继续高铁精品网络的优化积累更多成功的经验和经典的案例。

光纤拉远级联方案

光纤拉远级联覆盖通过集中式机房建设，光纤传输采用菊花链组网，减少了切换以及位置更新的频次，解决切换频繁和数据业务使用的问题，提高了接通率，提升网络质量应对业务升级；通过小区交叉频率复用，解决了网络频点紧张的问题；利用共享载频大容量覆盖，提高了载频的利用率；利用光纤拉远噪声抑制、自动时延调整、菊花链组等功能规避了传统直放站的噪声干扰问题，有效保证了覆盖性能且对基站上行无干扰，同时降低了投资成本；在监控上采用拨打探针技术完善了对级联设备的监控。

覆盖增强技术方案

当站点与铁轨沿线垂直距离较近时，可选用窄波束高增益天线，如33度21dBi天线；当站点与铁路沿线的垂直距离较大时可选用65度18dBi天线；在城区站距较近条件下，天线增益建议为16dBi。天线型号的选择还需要结合基站周边环境。在郊区宜采用单极化双天线，城区宜采用双极化单天线，实现接收分集。若建设铁塔站，应考虑铁塔安装位置与投资，可采用双极化单天线。还可采用高功率载频、塔放、四天线分集接收等技术方案。

同PN拉远小区覆盖方案

通常情况下，在城市移动通信网络建设中，铁路沿线已经建设好了相当一部分的宏站，可以在不增加更多设备的前提下，为了保证高速移动终端的无缝切换（需要切换区的覆盖重叠长度必须满足最低的长度要求），采用同PN拉远小区方案，这样就实现了带状覆盖，符合高铁实际场景，提升了切换性能和覆盖效果。

BBU+RRU分布式基站覆盖方案

BBU+RRU分布式基站覆盖方式是分布式基站采用射频模块拉远技术，将射频拉远单元（RRU）安装在天线端，通过光纤连接到宏基站或独立的基带单元。高铁的专网覆盖属于"线"覆盖，且话务情况有"班次"，较为集中。因此，设立中心站点设置BBU，沿线通过光纤进行RRU的分布将是高效率、低成本的解决方案。

作者：中国电信股份有限公司四川分公司 张骥 张宝 张锐 来源：通信世界周刊