高速铁路专网设计与优化
XX 有限公司
2007 年 6 月
目 录
一、 摘要 ....................................................................................................................4
关健字： ...............................................................................................................................4
二、 课题研究背景 ....................................................................................................4
2.1 铁路提速 ........................................................................................................................4
2.2 CRH 简介 .........................................................................................................................4
三、 高铁专网设计方案 ............................................................................................5
3.1 专网设计目标 .................................................................................................................5
3.2 列车穿透损耗测试 .........................................................................................................5
3.2.1 T 型列车测试 ...........................................................................................................5
3.2.2 K 型列车测试...........................................................................................................6
3.2.3 庞巴迪列车测试 ......................................................................................................7
3.2.4 CRH2 测试 ................................................................................................................7
3.2.5 测试小结..................................................................................................................8
3.3 重叠覆盖距离估算 .........................................................................................................8
3.3.1 手机重选与切换 .....................................................................................................8
3.3.2 列车时速与重叠覆盖距离 ......................................................................................9
3.4 传播模型采用 .................................................................................................................9
3.4.1 传播模型简介 ........................................................................................................10
3.4.2 传播模型校正原理及方法 ....................................................................................10
3.4.2.1 SPM 校正原则............................................................................................10
3.4.2.2 SPM 校正流程............................................................................................11
3.4.3 传播模型应用 ........................................................................................................13
3.5 话务模型分析 ...............................................................................................................17
3.5.1 列车话音业务估算方法 ........................................................................................17
3.5.2 列车数据业务估算方法 ........................................................................................19
3.6 天线选择.......................................................................................................................23
3.7 站台与大网的衔接 .......................................................................................................24
四、 高铁专网组网方案 ..........................................................................................24
4.1 专网小区组成 ...............................................................................................................24
4.1.1 已建宏站采用方案 ................................................................................................24
4.1.2 新增宏基站建设方案 ...........................................................................................25
4.1.3 直放站方案 ............................................................................................................25
4.2 专网吸收周围大网话务预估 .......................................................................................27
4.3 各厂商 BSC 承载能力...................................................................................................27
4.4 BSC 归属和 LAC 设置原则............................................................................................28
4.5 切换关系设置原则 .......................................................................................................30
五、 高铁专网优化方案 ..........................................................................................31
5.1 专网频率规划原则 .......................................................................................................31
5.2 专网信道配置原则 .......................................................................................................31
5.3 小区参数设置原则 .......................................................................................................32
5.4 切换参数设置原则 .......................................................................................................33
六、 技术方案总结 ..................................................................................................33
一、 一、 摘要
铁路大提速后，为保证乘客的通信畅通和通信质量，特制定高速铁路专网建
设与优化技术方案。本方案立足于铁路专网设计总体目标，重点解决铁路提速后
手机用户通信时发生的切换混乱、接通率低和掉话等现象，为此提出了高速铁路
组网方案，包括位置区划分、基站配置和 BSC 归属等，并结合实际情况制定了相
应的优化方案，包括专网频率规划和专网小区无线参数设置原则等。方案特别关
注铁路提速后引入的动车组列车，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沪宁铁路
（上海段）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。
关健字：
高速铁路、穿透损耗、传播模型、话务模型、网络规划、网络优化
二、 二、 课题研究背景
2.1 铁路提速
随着城市经济的发展，铁路运输系统承担起越来越多的客流运送任务。自
2007 年 4 月 18 日起，中国铁道部将进行第 6 次列车提速。届时，列车时速将提
升至 200 公里，而京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到时速 250
公里。
2.2 CRH 简介
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。
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
CRH5
200KM/h
250KM/h
604
205.2M
中空铝合金车体
三、 三、 高铁专网设计方案
3.1 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 测试标准。
3.2 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，我们对铁路上海段行驶的 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
图 1：T 型列车测试平面图
表 2：T 型列车测试结果
车厢类型
位置
接收电平(dBm)
衰耗值(dB)
a 点
-60
0
a1 点
-75
15
b 点
-60
0
b1 点
-61
1
硬座车厢
b2 点
-72
12
