GSM網(wǎng)高速公路1800M覆蓋可行性分析

韓印虎 張英杰

【摘要】由于高速公路場景有其自身特點(diǎn)，目前高速公路GSM網(wǎng)覆蓋存在著覆蓋電平高，信號質(zhì)量差的問題。在目前條件下通過啟用1800M解決該問題是可行的。

【關(guān)鍵詞】GSM網(wǎng)高速公路1800M覆蓋

一、目前高速公路覆蓋存在問題

目前覆蓋高速公路的基站主要是以900M頻段為主，隨著基站建設(shè)密度的增加，900M頻率的復(fù)用度日益增大，利用900M頻段覆蓋高速公路已很難滿足C/I的要求。以穿越衡水境內(nèi)的大廣高速實(shí)際測試指標(biāo)為例，測試良好覆蓋率指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為大于85%，實(shí)測值為92.5%，干擾指標(biāo)C/I≥12dB的比例要求為大于94%實(shí)測為82.1%。大廣高速衡水境內(nèi)覆蓋電平已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但干擾指標(biāo)C/I還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到要求。經(jīng)了解，省內(nèi)其他區(qū)域內(nèi)各條高速覆蓋也存在同樣問題。

二、高速公路移動的無線環(huán)境分析

根據(jù)理論推導(dǎo)，高速公路信號衰落深度嚴(yán)重時達(dá)10～20dB，根據(jù)實(shí)測情況表明，高速公路覆蓋信號電平一般要大于-85dBm，如果信號低于-85dbm，易引發(fā)掉話以及切換失敗等現(xiàn)象，影響用戶感知。所以在高速公路上的電平需要保持大于-85dBm。

高速公路無線環(huán)境具有如下的一些特點(diǎn)：1、手機(jī)的移動速度較快：按平均每小時100km計算，每秒鐘經(jīng)過27.8米。快速移動對于鄰區(qū)信號測試的準(zhǔn)確性、手機(jī)切換的及時性均提出了較高的要求。手機(jī)必須在重疊區(qū)域內(nèi)及時切換，一旦切換失敗后能及時進(jìn)行第二次切換。車輛在運(yùn)動時產(chǎn)生多普勒頻移，且在多徑效應(yīng)的環(huán)境下，會加深快衰落。2、高速公路的無線環(huán)境比較復(fù)雜：周邊基站對高速公路覆蓋信號產(chǎn)生嚴(yán)重的同臨頻干擾，周邊基站的優(yōu)化調(diào)整影響直接影響高速公路指標(biāo)的變化。

三、利用1800M小區(qū)覆蓋高速可行性分析

3.1信號衰減及站距分析

相比900MHz和1800MHz兩個頻段的電磁波，相同情況下，1800MHZ要比900M小區(qū)大6DB。目前高速覆蓋整體測試指標(biāo)，900M小區(qū)良好覆蓋率（下行接收電平值大于-75DBM）高達(dá)90%以上，在此基礎(chǔ)上降低6DB后，依然能夠滿足電平高于-75DBM的比例達(dá)到85%的標(biāo)準(zhǔn)以上。

站距分析：通過實(shí)測隨著覆蓋距離的增加電平衰減在2600米附近時900M小區(qū)電平達(dá)到-77dbm，此時若是1800小區(qū)覆蓋電平衰減6DB，理論上在-83 DB～-87 DB之間。所以1800M小區(qū)在無阻擋的情況下覆蓋距離最大為2600米，即可滿足5.2公里站距的覆蓋。

實(shí)際驗(yàn)證：目前衡水區(qū)域內(nèi)暫無使用1800M覆蓋的高速路段，但在覆蓋國道時為減少同臨頻干擾，在106國道衡水湖段進(jìn)行了應(yīng)用，通過實(shí)測在距基站2270米時電平在-81dbm，與理論值相符合，說明在空曠區(qū)域使用1800M覆蓋公路完全可行。

以衡水為例目前覆蓋高速公路站距在2公里以下的基站為15個，站距在2公里至5公里基站有46個，站距大于5公里的基站為2個。由數(shù)據(jù)可看出衡水有96.8%的覆蓋高速公路的基站可滿足使用1800M頻段。

3.2多普勒頻移影響分析

隨著速度的提高，F(xiàn)ER系統(tǒng)性能的損失也隨之加大。雖然1800M所產(chǎn)生的頻偏比900M所產(chǎn)生頻偏大，但是速度在100KM左右的時候，900M和1800M小區(qū)的差別度可以忽略。

3.3頻率復(fù)用度分析

目前在郊區(qū)和農(nóng)村1800M基站極少，在覆蓋高速時所產(chǎn)生的話務(wù)量也較少，因此用1800M小區(qū)覆蓋高速公路完全可滿足復(fù)用度的要求。

四、高速1800M小區(qū)參數(shù)優(yōu)化思路

1800M小區(qū)參數(shù)優(yōu)化的目的是使得在高速公路上連續(xù)覆蓋的1800M小區(qū)，盡量占用1800M小區(qū)，在不連續(xù)的1800M覆蓋區(qū)域，盡量占用900M小區(qū)。主要通過調(diào)整參數(shù)，引導(dǎo)手機(jī)向合適的小區(qū)切換。

（1）連續(xù)覆蓋1800M小區(qū)參數(shù)設(shè)置：由于1800M網(wǎng)絡(luò)頻點(diǎn)較多，信號質(zhì)量較好，在1800M連續(xù)覆蓋的區(qū)域使手機(jī)盡量占在1800M小區(qū)。在空閑狀態(tài)手機(jī)駐留在1800M小區(qū)，在通話狀態(tài)下切換到1800M小區(qū)。保持在高速公路上手機(jī)使用1800M網(wǎng)絡(luò)。（2）不連續(xù)覆蓋1800M小區(qū)參數(shù)設(shè)置：對于1800M不連續(xù)覆蓋區(qū)域，需要根據(jù)1800M小區(qū)在高速道路上的覆蓋情況，合理設(shè)置參數(shù)。對于高速覆蓋距離很短，小于600米的1800小區(qū)，參數(shù)設(shè)置應(yīng)該使手機(jī)盡量不占到1800M小區(qū)，避免小區(qū)重選不及時起呼失敗，頻繁切換及切換失敗掉話等情況；如果能夠覆蓋的路段較長，大于600米，則盡量使手機(jī)占用此1800M小區(qū)，提高通話質(zhì)量。小區(qū)重選及切換參數(shù)的設(shè)置要保證手機(jī)在較遠(yuǎn)處不會重選或切換到1800M小區(qū)。

五、結(jié)論

通過對1800M覆蓋高速公路的各種因素分析，利用1800M專網(wǎng)覆蓋高速在滿足覆蓋電平等指標(biāo)要求的基礎(chǔ)上，使干擾降低，從而提高用戶感知，因此利用1800M基站覆蓋高速的方案可行。