高速铁路信号覆盖方案选择
GSM—R移动通信系统在高速铁路中的应用
GSM—R移动通信系统在高速铁路中的应用我们知道在一些专属的领域，进行通讯必须使用一些专用的通讯方式，比如飞机使用的导航系统就和我们平常用的导航系统在功能，频率上都是不同的；再说到火车，其实也是一样的，列车使用的无线电通讯系统就和我们生活中的不大一样，火车使用的就是GSM-R这样的一个通讯系统。
本文就是针对GSM-R做了一个基本的介绍，然后结合GSM-R的使用也谈了谈GSM-R在现在的高速铁路中的运用。
GSM-R；高速铁路；调度；无线通讯一、前言我们几乎都坐过火车，但是似乎都会发现，有时候我们的火车在某些路段的时候只有一条铁轨，但是从来也没有发生过撞车；我们也发现，铁路每个站都是很繁忙的，每天在铁路上运行的列车那么多，如何来保证这些列车正常的运行，可定是花费了不少的功夫的。
但其实，GSM-R移动通讯系统就是能够来很好的保证列车系统正常运行，能够保证列车与调度，列车和乘客很好交流的一个先进系统，所以我们有必要对这样的一个系统有一些了解。
二、铁路GSM-R移动通信系统的概述GSM-R就是铁路使用的专属的移动通讯系统，是一种专用的信号传输系统。
主要就是把铁路的通讯系统也民用的信号区分开来，避免民用的通讯系统对于铁路运输调度的影响。
GSM-R的运用有效的提高了铁路运输系统的调度能力，对于铁路运输的日常管理工作也是起到了不小的作用。
到了今天GSM-R更多的是体现着一种数字化传输的功能，在铁路调度中，能够很好地跟踪列车的位置，能够很好地进行列车的管理，然后GSM-R还有呼叫的功能，可以运用到列车广播系统中；对于乘坐如今火车的人来说，GSM-R还有了旅客电话的功能，能够运用GSM-R进行无线通讯有了更多的人性化。
当然还有一个功能并不能忽视，那就是在铁路系统运行的过程中发生事故，出现故障的时候GSM-R也能为搜救起到有效的作用。
这一切都是靠GSM-R移动通讯技术的数字化功能来起作用的。
当然，我们不得不承认GSM-R移动通讯技术的起源不是中国，而是西方一些发达的国家，毕竟火车也是西方列强入侵中国的时候带进中国的。
高速铁路GSM光纤专网建设方案研究
测试 结果 的综 合 分析 比较 ，发 现青 岛 城 阳段 的 网络 指标 无论 在 信 号 电平 、话 音 质量 还 是ＭＯ 值 上都 表 Ｓ 现较 差 ，传统 的网络 覆 盖方 式 已经 不 能满 足 高速 铁
． 路 网络覆 盖 的需求 。 目前 业 界 提 出 了三种 高 速铁 路 ２１ 话 务 量 预 测 高铁 专 网小 区产 生 的 话 务 不 同 于 普 通 宏 站 ， 它 解 决 方案 ： 网调 整方 案 、 站专 网方案 、 现 基 光纤 专 网 。
４０ 收 稿 Ｅ期 ：０ １ ０ － ３ ｔ ２ １－ ６ １
技 术 交流
２ １ ． 数 据 通 信 ０ １４
Ｔｅｃ ｏｌ ｙ Ｄｉｃｕ ｓ ｏｎ ｈｎ ｏｇ ｓ ｓ ｉ
区时 的用 户 数 ， 为２ ０ 人 。其 中 ， Ｓ 户 比例 约 只与 车 站室 内覆 盖 系统 建 立切 换 关 系 ，专 网与 大 网 约 １４ Ｇ Ｍ用
ＣＥ Ｌ Ｌ Ａ ＣＥ Ｌ Ｌ Ｂ
表２ 各 种 供 电方 式 情 况 简 要 对 比
供 电方式 协调 工程实施 可靠性 扩 容性 造价估 算 ： 就近取电 ，ｐ后备电源 难 ｕｓ 易 低 低 ２ 万元 ． ３ 室外小型一体化开关电源 难 易 高 高 Ｉ ７ 元 ／ ９ 太 阳能 、 风能 易 难 低 低 ３ 万元 ． ５ 直 流远程供 电 交 流远程供 电 易 易 相对容易 （ 可采用复 合 电缆 ） 难 低 低 低 低 ３ｔ ｈ几 ｓ ３ 万冗 ３
一
基 站进 入专 网后 ， 户 都 附着在 专 用覆 盖 内 ， 生 的 用 发
２ 高 速 铁 路 ＧＳＭ光 纤 专 网覆 盖 思 路
高铁隧道覆盖中的_POI_泄漏电缆_解决方案_黄国晖
表 1 各类车厢穿透损耗（dB）
车型
普通车厢
T 型列车 12
K 型列车 13
庞巴迪列车 24
CRH2 列车 12
CRH3 列车 20
CRH5 列车 24
卧铺车厢 综合考虑衰减值
12
14
14
24
12
20
24
高速铁路开通后，表 1 中列出的各型列车都有 可能投入运行，同时由于铁路线一般呈狭长分布，因 此天线一般也近似与铁路线平行，同时高速列车屏 蔽效果比较好，所以穿透损耗比较大。在计算时应该 根据实际使用的车型进行取数，本文中采用平均值
16dB 进行计算。 1.1.3 多普勒频移
高速运行的列车和固定基站之间，由于相对速 度过高，会产生多普勒频移效应（见图 2），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。
P
产品与解决方案
PRODUCTS AND SOLUTIONS
散射波 直射波
接收台 反射波
发射台
图 1 隧道内无线传播环境示意图
高速铁路隧道一般来说比较狭窄，特别是当列 车经过时，被列车填充后所剩余的空间很小，这时无 线传播与没有列车通过时差别较大，复杂的无线环 境使得多隧道高铁隧道内应考虑比普通高铁更行为 有效的覆盖方案。
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，因此在进行覆 盖规划时应注重切换区的设置。
为了避免反复切换，各个系统大多采用了同小 区组网的方式（cdma 2000 中称为同 PN 组网），以扩 大单个小区的覆盖范围，减少切换次数。 1.2 隧道内覆盖解决方案 1.2.1 常规覆盖手段
高铁无线网络特殊场景覆盖解决方案
高铁无线网络特殊场景覆盖解决方案田桂宾;许勇;石朗昱【摘要】本文就高速环境对无线网络的影响进行分析；对高铁沿线建设难点进行了详细阐述；针对隧道、防风明洞、桥梁、车站等场景提出了详细的解决方案；提出了高铁专网关键参数的设置.【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2011(024)007【总页数】5页(P27-31)【关键词】无线网络覆盖;建设难点;覆盖解决方案;关键参数设置【作者】田桂宾;许勇;石朗昱【作者单位】中国移动通信集团设计院有限公司新疆分公司,乌鲁木齐830011;中国移动通信集团设计院有限公司新疆分公司,乌鲁木齐830011;中国移动通信集团设计院有限公司新疆分公司,乌鲁木齐830011【正文语种】中文【中图分类】TN929.51 前言随着高速铁路（简称高铁）在全国范围的迅速建设，火车时速由120km提升至250km，由于受到高速移动过程中的快衰落、多普勒效应、列车材质对无线信号衰减以及无主导覆盖小区的影响，在高速列车上将会出现切换混乱，接通率低，掉话率高等现象。
如何确保高铁覆盖质量，为用户提供高可靠的通话质量是移动通信网络建设面临的巨大挑战。
2 高铁建设难点分析2.1 多普勒频移影响分析多普勒效应是指因波源或观察者相对于传播介质的运动而使观察者接收到的波的频率发生变化的现象。
在移动通信系统高速场景下，多普勒效应尤其明显，由此引起的附加频移称为多普勒频移：按火车时速250km/h计算GSM 900/1800MHz网络频率偏差为：根据相关参考文献，话音差错率要求为10-3～10-4，多普勒频移量级为0.01Bw～0.02Bw，即数据速率应超过衰落速率的100～200倍。
由此可知GSM 最大可以抗多普勒频移1.3kHz，417/833Hz的频偏，处于接收机接收允许范围。
目前高速铁路给GSM网络带来的影响中，多普勒频移不是主要因素。
2.2 高速环境对GSM网络切换的影响GSM切换时间主要包括：（1）测量时间。
基于lte高铁无线通信方案
基于lte⾼铁⽆线通信⽅案基于LTE技术的⾼铁⽆线通信⽅案1 引⾔我国铁路经过⼏次⼤幅度的提速后，列车运⾏速度越来越快。
⽬前正在运⾏的⾼速铁路，包括武⼴⾼铁、郑西⾼铁以及即将开通的京沪⾼铁，列车速度已经达到并超过了350km/h，这标志着我国⾼速铁路已经达到了世界先进⽔平。
列车速度的提升和新型车厢的出现带来了⾼效和舒适，同时对⾼速环境下通信服务的种类和质量的要求也越来越⾼，这⽆疑对铁路⽆线通信提出了更为苛刻的要求。
⾼速铁路的⽆线通信环境包罗万象，除了城市和平原，还有⾼⼭、丘陵、⼽壁、沙漠、桥梁和隧道。
可以说涵盖了⼏乎所有的⽆线通信场景。
所以，如何在⾼速移动环境下保持好的⽹络覆盖和通信质量，是对LTE技术的挑战。
2 关键技术对于移动通信系统⽽⾔，当移动终端速度达到350km/h以后，则需要考虑以下关键技术。
第⼀：⾼速列车使⽤的传播模型；第⼆：列车的⾼速使得多普勒频移效应明显；第三：列车的⾼速使得终端频繁的切换；第四：⾼速列车强度的加⼤使得电波的穿透损耗也进⼀步增加；第五：⾼铁覆盖⽹络和公⽹之间的相互影响关系。
(1) 传播模型在⽆线⽹络规划中，通常使⽤经验的传播模型预测路径损耗中值，⽬的是得到规划区域的⽆线传播特性。
⾼铁使⽤的传播模型，在整个⽹络规划中具有⾮常重要的作⽤。
传播模型在具体应⽤时，必须对模型中各系数进⾏必要的修正，它的准确度直接影响⽆线⽹络规划的规模、覆盖预测的准确度，以及基站的布局情况。
(2) 多普勒频移效应⾼速覆盖场景对LTE系统性能影响最⼤的效应是多普勒效应。
当电磁波发射源与接收器发⽣相对运动的时候，会导致所接收到的传播频率发⽣改变。
当运动速度达到⼀定阀值时，将会引起传输频率的明显改变，这称之为多普勒频移。
多普勒频移将使接收机和发射机之间产⽣频率偏差，⽽且多普勒频移会影响上⾏接⼊成功率、切换成功率，还会对系统的容量和覆盖产⽣影响。
(3) ⼩区切换对于⾼速移动的终端⽽⾔，⾼速移动会造成终端在⼩区之间的快速切换。
高速铁路无线通信介绍
2、频点固定分配、信道固定使用，频率 2、货运专线机车同步控制传输
利用率低，容量有限
3、车地信息化数据传输的需要
3、话音、数据业务争抢信道，传输可靠
性低，数据传输能力差
4、有线、无线调度两网融合的需求
…
…
第4层 铁 路 应 用
第3层 第2层 第1层
区间移动信息接入及公务移动通信
CTCS3/CTCS4
供网络状态数据
➢ 提供GSM-R网络Abis、A、Gb、PRI等接口监测 ➢ 提供用户话单查询、分析
信号覆盖的前方阵营-基站
信号覆盖的前方阵营-基站
➢基站的全称是基站收发信机，基站的作 用是在一定的无线电覆盖区中，通过移 动通信交换中心，与移动电话终端之间 进行信息传递的无线电收发信电台。
信号覆盖的前方阵营-基站
高速列车的耳朵-CIR
❖送受话器
通用式
紧凑式
高速列车的耳朵-CIR
❖打印机,合路器,天线实物图。
打印机 合路器
GSM-R天线 GPS天线
高速列车的耳朵-CIR
❖主要功能：点对点语音通话
调度
↓司机机
车长
前方 车站
本站
后方 车站
高速列车的耳朵-CIR
❖主要功能： 组呼
司机
前方 车站
调度
本站
后方 车站 车长
功能单一、系统分散 、相互间无法互通、 维护成本高。例如， 客运、货运、公安系 统均为自行投资建设 ，无法互通。
开放系统，不具 保密性。无需身 份识别即可加入 通信，可被窃听 。
频点固定分配、信道固定 使用，频率利用率低，容 量有限。450M频段，58 对频点固定分配给无线列 调、公安，无法共享，造 成资源浪费。
案例-常州-通过“高低频+高低速”业务分层实现高速铁路同拓专网(重点推荐)
通过“高低频+高低速”业务分层实现高速铁路同拓专网摘要:江苏移动公司在所有高铁沿线都部署了F+D+FDD的专网覆盖，电信对标移动的竞争优势已经丧失。
同时江苏电信在重点高铁沿线完成了800M的5M重耕，2.1G的扩容，已经实现了800M+1.8G+2.1G三频覆盖，因此未来拉回电信高铁覆盖的优势，需要充分利用这三个频点，实现高铁上的VoLTE语音分层以及高低移动速率用户的业务分层。
常州电信利用“高低频”实现了800M专门承载语音业务，利用“高低速”低迁策略实现1.8G/2.1G分层承载数据业务。
常州高铁在采用“高低频”策略以后，VoLTE的覆盖率沪宁高铁提升2.16个百分点，京沪高铁提升10个百分点，宁杭高铁提升3.53个百分点；语音MOS优良比沪宁高铁提升14.08个百分点，京沪高铁提升30.8个百分点，宁杭高铁提升25.06个百分点，提升效果非常明显；常州高铁在采用“高低速”低迁策略以后，数据业务覆盖率提升6.82个百分点，下行优良比提升11.99个百分点。
提升效果非常明显，同时在江苏全省的重点高铁推广复制了常州的策略，实现了重点高铁上的同拓专网覆盖。
关键词：高低频、高低速、低迁、业务分层1、背景1.1 移动全线FDD+TDD专网，电信高铁领先优势丧失移动在江苏境内高铁沿线已经实现了F+D+FDD的专网覆盖，平均站间距400米，在高铁沿线全部部署了FDD网络，用于高铁专网承载VoLTE业务，F+D用于承载数据业务。
由于移动全部是专网覆盖，导致电信原先高铁的领先优势丧失，2018年年初江苏境内各地市高铁高铁VoLTE和数据业务全线落后于移动。
MOS优良比差移动10-20个百分点，数据业务覆盖率落后移动近6个百分点，数据业务下行优良比落后移动近30个百分点。
图1 电信移动年初对标情况1.2 不限量业务增加了基站负荷，单载波使用感知下降江苏高铁各线路各地市的PDCP下行流量从2017年年底至现在除过年期间一直呈上升趋势，整体线路周流量从去年年底的165GB增长至现在的530GB，平均增长3.2倍；图2 电信高铁沿线基站今年流量增加趋势随着不限量业务的发展，从2016年至今，高铁上单扇区的平均最大RRC连接用户逐渐增加，单扇区超过150用户的占比越来越多，现在重点线路已经超过30%的占比，单载波的承载能力在下降，所以速率上对标移动差距很大。
高速铁路通信系统
采用先进的信号处理技术和天线技术 ，优化信号覆盖范围和信号质量，同 时加强网络规划和优化，提高信号的 连续性和稳定性。
数据安全问题
数据泄露和攻击
高速铁路通信系统涉及大量的敏感信息，如列车控制指令、乘客信息等，存在 数据泄露和被攻击的风险。
解决方案
采用加密技术和安全防护措施，保障数据传输和存储的安全性。同时加强网络 安全监测和应急响应能力，及时发现和应对安全威胁。
卫星通信技术还可以提供语音、数据、图像等多种通信 服务，满足不同业务需求。
网络安全技术
01
网络安全技术是高速铁路通信系统中的重要保障措施，主要用于保护 通信系统和数据的安全。
02
网络安全技术包括防火墙、入侵检测、数据加密等，其中数据加密是 高速铁路通信系统中常用的网络安全技术。
03
网络安全技术可以防止网络攻击和数据泄露等安全问题，保障高速铁 路通信系统的正常运行。
大数据分析技术还可以对各种设备和系统的性 能进行监测和预测，及时发现潜在的问题和风 险，提高系统的安全性和可靠性。
大数据分析技术还可以优化高速铁路通信系统 的资源配置和服务质量，提高运营效率和服务 水平。
人工智能技术的应用
人工智能技术可以应用于高速铁路通 信系统的故障诊断和预测，通过分析 历史数据和实时监测数据，自动识别 和预测潜在的问题和故障。
高速铁路通信系统
目录
• 高速铁路通信系统概述 • 高速铁路通信系统的关键技术 • 高速铁路通信系统的应用场景 • 高速铁路通信系统的未来发展 • 高速铁路通信系统的挑战与解决方案
01
高速铁路通信系统概述
定义与特点
定义
高速铁路通信系统是指为高速铁 路列车提供信息传输、信号控制 、安全保障等功能的综合性通信 网络。
高速铁路通信工程细部设计和工艺质量标准
高速铁路通信工程细部设计和工艺质量标准一、绪论高速铁路通信工程作为现代交通运输的重要组成部分，其细部设计和工艺质量标准显得尤为重要。
本文将从细部设计和工艺质量两个方面，来探讨高速铁路通信工程的要点和关键要素。
二、细部设计1. 信号设备布置在高速铁路通信工程中，信号设备的合理布置是确保列车通行安全的重要保障。
需要对线路进行周密的规划和分析，确定信号设备的布置位置，保证其覆盖范围和作用效果。
需要考虑设备的数量和频率，以及设备之间的互联互通，确保信号传输的稳定性和可靠性。
2. 通信网络建设高速铁路通信工程的通信网络建设需要考虑到覆盖范围、带宽和传输速度等因素。
针对不同的地形地貌和气候条件，需要设计相应的通信网络方案，保证数据传输的稳定性和可靠性。
还需要考虑网络的扩展性和升级性，以适应未来的发展需求。
3. 电力供应系统作为高速铁路通信工程不可或缺的一部分，电力供应系统的细部设计也显得至关重要。
在设计电力供应系统时，需要充分考虑到电力的来源、输送和分配，保证信号设备和通信网络的正常运行。
还需要考虑到节能环保和可持续发展的因素，设计符合现代要求的电力供应系统。
三、工艺质量标准1. 设备选材和安装标准从工艺质量的角度来看，高速铁路通信工程的设备选材和安装标准至关重要。
需要选择符合国家标准和行业规范的优质设备和材料，保证其耐用性和稳定性。
在安装过程中，需要严格按照规范要求进行施工，确保设备的正常运行和安全使用。
2. 工程验收标准为了保证高速铁路通信工程的质量，需要制定严格的工程验收标准。
在工程完工后，需要按照相关标准进行验收，检查设备的安装和功能是否符合要求。
只有通过了验收，才能正式投入使用，确保工程质量和安全运行。
3. 故障处理和维护标准高速铁路通信工程的故障处理和维护标准直接关系到通信设备的正常运行和寿命。
需要建立健全的故障处理机制和维护标准，及时发现并解决设备故障，延长设备的使用寿命，确保通信系统的可靠性和稳定性。
《高速铁路鹰潭段移动通信信号覆盖优化初探与实践》
《高速铁路鹰潭段移动通信信号覆盖优化初探与实践》江西通信科技文章编号：10090940（202x）04003305摘要：自202x年4月18日起，中国铁路正式实施第六次提速，crh动车组“和谐号”列车正式开通，我省铁路网在浙赣线开通了时速超过200公里的“和谐号”高速列车，为了保证用户在提速后的通信质量保持不变甚至有所提高，我们针对基站覆盖等特点，在前期完成了铁路沿线主覆盖小区摸底等前期准备工作的前提下，对高速铁路覆盖进行了优化，取得了良好的效果。
关健字：高速铁路基础覆盖网络优化奥f尹一福，，」局速铁路鹰潭段移动通信信号覆盖优化初探与实践殷圳桥中国移动通信集团鹰潭分公司网络部鹰潭335000一、背景概述自202x年4月18日起，中国铁路正式实施第六次提速，crh动车组“和谐号”列车正式开通，我省铁路网在浙赣线开通了时速超过200公里的“和谐号”高速列车，由于crh车体密封性好、损耗高，列车速度快等原因，车厢内通信质量明显下降。
针对此情况，我公司前期在保障高速铁路沿线网络覆盖和质量方面进行了一定的优化和建设工作。
为进一步提供高速铁路网络质量，依据集团公司第三方测试的要求，根据本地实际情况，综合运用各种优化手段，结合工程、日常优化以及省公司组织进行的集中优化工作，切实提高高速铁路的网络质量方面进行一些有益的探索。
二、现状简介浙赣铁路在鹰潭境内有68公里，东接上饶市，西连抚州地区，自东往西依次穿越贵溪市、月湖区、余江县三个城区。
根据初步路测结果分析显示，浙赣铁路沿线小区共115个，其中定向主控小区70个，全向站主控小区5个，非主控小区40个，铁路沿线连续的主控lac区4个。
现网的铁路覆盖大多采用城乡基站兼顾铁路覆盖的形式，在低速情况下可以满足覆盖要求，但提速后往往不能满足要求，主要表现为：＊覆盖深度达不到要求，无法达到切换边缘信号强度一62dbm （车体外）的要求。
＊小区重选切换混乱。
由于重叠覆盖区不够，小区重选和切换滞后于信号衰减速度，造成无法占用最强信号，进一步恶化了覆盖。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高速铁路信号覆盖的方案选择
摘要：本文简介了高速铁路无线信号覆盖面临的主要问题，分析了各设备商的解决方案，并提出了适合高速铁路信号覆盖的最经济合理的方案。
关键词：
高速铁路，信号覆盖，小区切换，站间距，光纤直放站
引言
当高速铁路在我国得到大力发展的同时，高铁沿线的无线通信网络由于机车速度的不断提升而出现了用户体验差的问题。
各无线通信设备商针对主要的技术问题，向运营商提出了各自的解决方案，但他们的方案更多的倾向于推广自己的产品。
那么从中立的角度来看，哪一种方案是真正合适的最佳方案呢？本文希望通过研究分析给出答案。
高速铁路的信号覆盖问题
十一五期间我国已建成铁路新线1.6万公里，其中设计时速达350公里的高铁达到5000公里。
伴随铁路第六次大提速，大量铁路时速已达到160~200公里。
但铁路机车的提速给无线信号覆盖提出了一个新的课题。
由于机车速度快造成了严重的多普勒频移和手机频繁切换小区，再加上新型机车全封闭式的厢体设计造成的高达24db的信号衰减，使得在高铁上打电话音质很差，掉话率很高，接通率很低。
有数据表明，高铁与普通列车相比，gsm平均的通话误码率从0.5%升高到1%，切换失败比从0.3%恶化到3.2%，掉话率则
从0%升至1.8%。
随着机车速度的不断提高，用户体验越来越差，常出现找不到网，通话质量无法接受，掉话率很高，上网速度很慢的现象，成为了大量用户投诉的焦点。
高铁信号覆盖的主要技术难点及现有解决方案
总的来说，造成高铁上信号质量差的原因有：
高速运动带来的多普勒频移
图1 多普勒频移示意图
当移动用户高速靠近或远离基站时，由于多普勒效应手机接收到的基站信号频率会产生一个频偏fd，而手机算法会去和已经偏离的频率对准。
这样就造成了手机信号发射回基站时，基站收到的手机信号产生了两倍fd的频偏。
从公式可以看到，机车的速度越快，手机的频率越高，偏移量越大。
而当基站与机车存在一个夹角时，随着机车运动这个夹角在变化，这就造成了即使机车在匀速运动频偏也在变化。
因此目前主要的降低多普勒频移的方法包括：选择低工作频段，如gsm选择900mhz频段；通过基站afc（自动频率控制）算法或者调整基站接收机搜索窗的方式实现大的频率补偿；尽量将基站建在距离铁轨较近的地方，减小夹角变化带来的频偏变化，降低基站频率补偿运算的负荷，一般选择距离在50米内。
单小区覆盖距离短和机车移动速度快造成的小区切换频繁
基站设备厂商除了建议对基站的切换算法进行优化之外，还对小区覆盖面积和相邻基站发射塔的距离做了计算。
基本的思路是两
相邻基站不同小区重叠部分的距离应满足切换重选的时间要求。
例如切换过程为200~300ms，切换统计时间一般设置为2s，切换重叠区按6s设计。
这样在知道机车最高速度和小区半径的前提下，可计算出满足切换要求的站间距：
站间距=小区半径×cosø×2-重叠区宽度=小区半径×cosø×2-最高速度×6s
图2 站间距的计算示意图
依此计算出来的站间距一般在1.5~2km之间。
可见基站间距很小，这对长距离高铁来讲，投资是非常巨大的。
但是即便如此，大量手机的频繁切换也会造成基站负荷加重，还是会出现一定比例的切换失败。
因此多数基站设备商提出了进一步的方案，就是将相邻的基站rru（光纤拉远设备）的频点、码道等参数设置成一样，也就是设置成一个小区来避免小区切换。
新型机车全封闭车厢造成的穿透损耗高
有研究表明，我国高铁使用的crh型、k型、t型和庞巴迪型机车为满足高速运动空气动力学原理要求采用全封闭式设计，这造成了信号的穿透损耗大。
尤其是庞巴迪型的损耗高达24db。
这就要求网优部门在做链路预算时要把机车损耗值设为大于24db。
对高铁信号覆盖方案的建议
可见高铁信号覆盖的突出矛盾不是容量的问题，而是信号覆盖的范围问题。
最理想情况是有一个扁长的单一小区覆盖整个高铁沿线，机车在小区内运动时手机不切换小区。
机车作为一个移动的容
量热点在小区内移动却不改变容量需求。
当然这么长的小区在实际中是不存在的，但这可以指明网络优化的方向。
基站设备商提出的沿线光纤拉远设备覆盖的方案对高铁是不合适的，更确切的讲是太昂贵了。
正如前文所述，为了避免小区切换，不同的rru参数配置相同，以形成一个连续的小区覆盖。
而这样做是对资源的浪费，每个rru都有能力形成独立的容量，而机车上用户容量的需求却在随车移动，不需要沿线的小区都有独立容量，只需要在一个满足容量的大小区内运动即可。
所以用大量基站设备覆盖高铁是一种很大的投资浪费。
作者认为真正适合的方案是从高铁附近的宏蜂窝基站耦合射频信号，然后利用光纤将信号分别拉到多个远端直放站对高铁沿线进行覆盖。
这样做可以用低成本实现长距离的高铁被同一小区覆盖。
而单基站可覆盖的最大距离取决于光纤长度带来的时延效应，所以理论上一个宏蜂窝基站的信号可以覆盖很长一段距离。
而天线应该选择一对高增益的方向性天线，安装在接近铁轨的抱杆上背靠背向沿线两个方向发射。
设备安装的方案有两种：单杆单设备功分给一对天线；一对设备安装在抱杆上各自连接不同方向天线。
作者更倾向于后者，因为这样可节省建设一个抱杆，一对天线和一路光缆管道，而覆盖效果两者几乎相同。
从前文可知计算站间距时，当要考虑切换的时候需要预留重叠区。
而当采用多光纤直放站覆盖时，对于源自同一宏蜂窝基站的一组光远端机，从一个光远端机覆盖区移动到另一个光远端机覆盖区
时，没有切换小区，因此不必预留重叠区。
相反，由于手机的算法允许存在一定时间内没有网络信号也不会失去与基站同步，所以这时相邻直放站的覆盖区域理论上可以有一定空隙，至少是不需要重叠。
这样一个直放站的覆盖距离就会比原来大很多。
而对于从一个宏蜂窝基站小区切换到另外一个宏蜂窝基站小区，还是需要考虑预留重叠区的。
图3 光纤直放站组网方案
结论
因此最经济合理的高铁信号覆盖方案是，从高铁附近宏蜂窝基站耦合射频信号，由光纤把信号拉到高铁沿线的多个远端直放站，采用单杆双直放站双定向天线的方式覆盖一段区域，多个光纤直放站覆盖区域形成连续的一个小区。
直放站间距不考虑重叠区，只在与相邻小区切换时考虑预留重叠区。
这样做可以最低价格实现最大距离的信号覆盖，既满足覆盖范围的要求又满足系统容量的需求。
参考文献
【1】浙江三维有限责任公司，2007年8月24日，“高速铁路信号覆盖优化”，互联网，
/view/2b0f384f852458fb770b56d9.html 【2】中国移动通信集团吉林有限公司，2009年12月，“哈大、长吉城际铁路吉林段专网覆盖技术方案”，互联网，
/view/08caed2f453610661ed9f4ef.html 【3】华为技术有限公司，“华为wcdma高速铁路覆盖方案”，互
联网，
/view/10f7fff67c1cfad6195fa71a.html 【4】中兴通讯股份有限公司，“中兴通讯umts高铁覆盖方案”，互联网，
/view/1aabee232f60ddccda38a0fe.html。