【摘要】文章對高速鐵路CDMA網絡規劃的特殊性、目標及思路進行了初步探討，對高速鐵路CDMA覆蓋網絡規劃中的需注意問題提出了建議。
　　
　　【關鍵詞】高速鐵路，CDMA，網絡規劃
　　
　　截止2010年底，我國高速鐵路運營里程達到8358公里，在建里程1.7萬公里，位居世界第一。“十二五”期間，我國仍將繼續大力發展高速鐵路，并逐漸形成全國性高速鐵路網絡，高速鐵路將成為旅客日常出行的主要方式。實現對高速鐵路的全程無線覆蓋，為高鐵旅客提供無縫通信服務，成為電信運營商重點關注的問題之一。本文針對高速鐵路CDMA網絡規劃的特殊性、目標及思路進行初步探討，對高速鐵路CDMA覆蓋網絡規劃中需注意問題提出相關建議。
　　
　　1高速鐵路網絡規劃特殊性
　　1.1車體穿透損耗
　　高速鐵路車廂為滿足高速行駛的需要，采用了密閉的箱體設計，具備更高的車體穿透損耗。國內幾種常見的高速鐵路列車車廂垂直穿透損耗值，以CRH1型龐巴迪列車為最大，達到24dB，在高速鐵路網絡規劃中，應采用該車型的垂直穿透損耗值為參考，進行高速鐵路覆蓋的鏈路預算。
　　1.2高速運行所導致的多普勒頻移
　　目前高速鐵路設計時速在200～350公里之間，高速運行列車將導致多普勒效應。目前CDMA基站所使用的高通CSM6700、6800芯片所能容忍的最大頻移值為1440、960Hz，根據多普勒頻移公式計算可允許的列車最大運行速率為972、648公里/小時，可見目前CDMA基站主設備能滿足列車高速運行的覆蓋要求。
　　1.3復雜的地形地貌
　　我國地域幅員廣闊，地形復雜多樣，高速鐵路呈線狀分布，經過平原、丘陵、山區等具有鮮明地貌特點的區域，還需要經過城區車站、長短隧道、隧道群、高架橋等各類差異很大的地形區域，無線網絡規劃更具復雜性。
　　
　　2高速鐵路網絡規劃目標
　　高速鐵路CDMA網絡規劃，包含覆蓋和容量兩大目標。
　　高速鐵路沿線覆蓋效果的評判，1X語音業務和數據業務前向以Ec/Io指標為主，信號電平的強弱為輔進行；反向則以移動臺發射功率進行。各項具體指標詳見下表：
　　表11X業務覆蓋門限指標
　　地區類型 反向手機發射功率（≤dBm） 前向手機接收功率（≥dBm） Ec/Io（≥dB）
　　密集城區和一般城區 15 -90 -12
　　農村和郊區 20 -94 -12
　　在進行高速鐵路網絡覆蓋規劃時，應滿足以上各項業務覆蓋門限指標要求。
　　高速鐵路的容量規劃目標，應根據當地高速鐵路客運特點、列車承載能力和用戶業務模型等關鍵性指標制定，滿足當前和近期高速鐵路用戶容量需求，并作一定的容量預留。例如根據武廣高鐵所公布的數據，武廣高鐵目前主要采用了CRH2C和CRH3兩種車型，這兩種車型在雙組重聯的情況下，每列最大載客量約1200人(M)。武廣高鐵設計時速為350公里(V)，最小行車間隔為5分鐘（T）。武廣高鐵軌道建設采用了復線雙軌的方式，可同時反向運行兩列列車。如武廣高鐵沿線某基站的覆蓋范圍為1000米(S)，由于VT=29166米遠大于基站覆蓋范圍S，說明在同一時刻該基站覆蓋范圍內不可能出現兩列行駛在相同軌道的列車。取CDMA用戶占全車旅客人數的20％(Q)，用戶忙時語音話務模型為0.02Erl（A），則該基站可能出現的最大語音話務量需求為2MQA=9.6Erl。
　　
　　3高速鐵路網絡規劃思路
　　為便于對高速鐵路規劃思路進行分析，根據高速鐵路沿線地形地貌的特點，將高鐵經過區域細分為密集和一般城區、郊區和農村類平原地區、丘陵山區、隧道、橋梁、車站六種類型。
　　3.1密集和一般城區
　　密集和一般城區的主要特點是普遍地勢平坦，密集城區和一般城區一般已進行基站建設，基站間距小于1公里。市區內大部分區域無線信號較強，個別區域因為深度覆蓋或者阻擋原因，會存在弱區、盲區。同時，市區內信號較多，需防止導頻污染的產生。
　　對于經過密集城區和一般城區的高速鐵路，首先對高鐵沿線現網站點進行覆蓋優化，調整工程參數和網絡參數對高速鐵路沿線進行主導頻覆蓋。對于無法兼顧高速鐵路和城區覆蓋的現網站點，可采用功分信號、小區分裂、增加天饋系統等方式合理調整，兼顧高鐵和大網覆蓋。對于城區中個別因地形、建筑物阻擋導致的沿線覆蓋弱區和盲區，采用RRU拉遠、補充建設宏基站等方式，實現對弱、盲區的良好覆蓋。
　　以上三種覆蓋高速鐵路的方式，由于城區基站較密，需合理選擇和控制高速鐵路沿線覆蓋的主導頻，防止過多基站對高鐵同時覆蓋，引起導頻污染。
　　3.2郊區和農村類平原地區
　　郊區和農村類平原地區，其主要特點是郊區和農村鄉鎮地區較多，人口分布較分散，相鄰基站間距普遍在1公里以上，基站呈現廣覆蓋方式，部分區域邊緣覆蓋較弱，或出現一定的覆蓋盲區。
　　由于該區域的基站間距較大，考慮到高速鐵路列車的車體穿透損耗較大，遠距離的基站信號將不足以覆蓋列車車內，建議該區域的基站間距控制在2～4公里之間。
　　該區域的高速鐵路，除利用沿線現網站點進行覆蓋外，還需在沿線覆蓋弱區和盲區新建基站，或新建RRU基站等方式，加強對高速鐵路的覆蓋。
　　在進行沿線現網站點調整及新建站點規劃時，應注意以下幾個因素：
　　（1） 基站呈“之”字形分布
　　目前高速鐵路均采用復線鐵軌方式，為能夠更好兼顧復線鐵軌的來往列車覆蓋要求，建議基站采用“之”字形兩邊分布于高速鐵路兩側的方式。
　　（2） 基站建設在弧形彎的內側
　　高速鐵路部分路段呈現弧形彎軌形式，為保證對弧形彎道的良好覆蓋，基站應建設在弧形彎的內側。
　　（3） 基站建設應考慮掠射角的因素
　　掠射角的定義為基站天線主瓣方向和鐵路鐵軌之間的夾角。根據實際測試經驗，掠射角越小，列車穿透損耗就越大。在進行高速鐵路沿線新建站規劃時，建議件掠射角控制在10度以上，以達到良好覆蓋的目的。
　　3.3丘陵山區
　　丘陵山區的主要特點是地形高低起伏不定，由于地形阻擋導致覆蓋弱區、盲區較多。該區域內由于人口分布稀疏，現網基站數量非常少，站間距非常大。
　　對于該區域的覆蓋規劃，建議采用RRU拉遠、直放站等方式進行補盲，通過同PN小區、光纖直放站等方式，形成線狀覆蓋小區，減少頻繁切換。
　　3.4隧道
　　根據高速鐵路的隧道特點，可將隧道分為短隧道（無設備洞室）、長隧道（長度在500米以上，有設備洞室）和隧道群（隧道間距在1公里以內的）。隧道內一般采用泄露電纜進行覆蓋，泄露電纜的高度應保持和高速鐵路列車車窗中部平行，以便實現對車廂內的良好覆蓋。通常在隧道口還建設外引天線，將隧道內信號引出隧道外，實現隧道內外信號的無縫切換。
　　對于短隧道和長隧道，建議采用RRU、光纖直放站等設備，通過拉遠方式，實現對隧道及隧道外延伸區域的覆蓋。短隧道的信源設備，建設在短隧道口外附近區域；長隧道的信源設備，可建設在隧道內的設備洞室中。
　　對于隧道群各隧道之間的室外部分，可采取掛裝室外漏纜的方式覆蓋，或者采用兩邊隧道洞口天線對打的方式解決。無論采取何種覆蓋方式，均應將隧道內、外各信號進行同小區設置，避免因切換不及時所導致的掉話。
　　3.5橋梁
　　對于短距離的橋梁，建議采取新建宏基站、RRU射頻拉遠、光纖直放站等方式進行補盲覆蓋。對于超長距離的過江、過海特大橋梁，建議采取掛裝室外漏纜的方式進行覆蓋。
　　3.6車站
　　對于高速鐵路沿線的小車站，由于客流量不高，建議采用室外現網宏基站，或者新建室外宏基站的方式進行覆蓋。
　　對于高速鐵路關鍵樞紐站，由于車站面積大，結構復雜，建議建設室內分布系統進行覆蓋。在進行室內分布系統規劃時，需考慮高鐵沿線覆蓋區域和車站室分覆蓋區域之間的切換問題。
　　4高速鐵路網絡規劃其它需考慮的問題
　　由于高速鐵路和城市其它基礎設施建設相比，存在一定的特殊性，因此在進行高速鐵路覆蓋網絡規劃時，還需注意以下一些特殊因素：
　　（1） 鐵路沿線基站規劃應注意鐵道部門關于“倒桿距”的相關規定。
　　根據鐵道部門的規定，鐵道紅線兩側建設的桿塔等設施，應滿足“倒桿距”的要求，即從桿塔建設點到鐵路軌道中心線的距離應大于桿高加上12米，以保證鐵路行車安全。在進行新建站桿塔高度規劃時，應考慮這個限制因素。
　　（2） 鐵路沿線基站應保持和鐵路GSM-R調度系統的良好隔離度。
　　由于高速鐵路采用了GSM-R行車調度系統，高速鐵路沿線建設了相關的GSM-R無線基站。在進行新建基站規劃和建設時，應確保和沿線GSM-R基站保持足夠的隔離度，以免干擾鐵路無線調度系統的運行。
　　（3） 鐵路紅線內的設備規劃，應預先考慮后期維護困難的問題。
　　為了實現對高速鐵路全程無縫覆蓋，部分公網設備必須安裝在鐵路紅線內。由于鐵路紅線內行車安全的嚴格要求，進入紅線內進行設備維護的難度非常大。在這種情況下，如何盡量減少鐵路紅線內設備維護次數，防止某個設備出現故障而導致全線癱瘓的情況發生，是在網絡規劃時需預先考慮的問題之一。