目前我國高速鐵路進入快速發展階段，到2012年，我國將建成客運專線42條，總里程1.3萬km，其中時速250km的線路有5000km，時速350km的線路有8000km。近年來部分路段高速鐵路已正式運營，有越來越多的人選擇乘坐高鐵出行。隨著中國高速鐵路進入一個快速發展的時期，如何在高速鐵路中優化無線信號，更好的方便于大眾、服務于大眾，成為國內相關產業鏈上有識之士需要認真思考的問題。

　　而作為中國無線通信設備的主要設備供貨商-烽火科技·武漢虹信通信技術有限責任公司，身先士卒，采用創新、優質的數字直放站產品（XRRU）服務于中國高鐵，對京滬高鐵滄州段，浙江甬臺溫高鐵、溫福鐵路等進行覆蓋。

　　從某種意義上來看，電信運營商數字產品和高鐵處于共同的歷史發展階段，都處于發展的初期，并面臨重大的發展機遇。如何根據高鐵建設與運營的發展歷程，以科學發展觀為指導，建設針對高鐵的通信網絡，是現階段電信運營商網絡規劃的重要任務之一。高速鐵路覆蓋的特點是速度高、穿透損耗大、切換頻繁，這也對移動通信網絡提出了更高的要求。

　　現階段高速鐵路無線網絡覆蓋主要由以下三種覆蓋解決方式

　　1、基站專網覆蓋：采用宏蜂窩基站覆蓋高速鐵路，并構成專網；

　　2、現網調整覆蓋：通過對現網基站的調整，增強信號覆蓋。現網基站同時覆蓋鐵路和周邊用戶；

　　3、光纖XRRU專網覆蓋：采用光纖XRRU遠端覆蓋高速鐵路，并構成專網。

　　現在針對以上的三種覆蓋解決方式進行分析對比，以此來確定目前高鐵無線網絡最優化的解決方案：


　　根據對高速鐵路的分析，我們認為光纖XRRU專網覆蓋方式更適合高速鐵路覆蓋。專網形成虛擬的獨立網絡，使用獨立的載頻資源。

　　·專網覆蓋要求專網信號只覆蓋鐵路，不覆蓋周邊區域，要求對信號有很好的控制，盡量避免對外圍區域的泄露；

　　·專網形成虛擬的獨立網絡，只在車站區域設置與大網的出入口，鐵路覆蓋區不設大網鄰區，減少列車運行過程中切換和重選次數；

　　·專網覆蓋完全不吸收大網業務，只吸收列車上的業務；

　　·專網覆蓋使用專用的載頻資源，要避免與大網形成同步干擾；

　　·采用XRRU系統，以其級聯組網方式，保證高鐵覆蓋的連續性。

　　專網覆蓋優缺點

　　1、專網覆蓋的優點

　　專網只有唯一的重選切換序列，信號更簡潔，重選和切換更順暢，因此專網能更好地滿足列車提速；

　　專網完全不吸收大網業務，因此只需要配置較少量的載波，頻率設計也較容易。

　　2、專網覆蓋的缺點

　　專網只在車站設有與大網的出入口，如果在車站不能進入專網小區，則在列車運行期間手機將很難進入專網，造成長時間質差的問題；

　　專網對覆蓋質量要求更高，如果手機在專網中一旦脫離專網，將很難重新進入專網，造成長時間質差；

　　如果鐵路外圍用戶選擇了專網信號，那么用戶離開鐵路覆蓋范圍時，由于專網沒有大網相鄰關系，用戶會出現脫網和掉話現象。

　　GRRU專網覆蓋方案
　　根據高速鐵路沿線縱深長、覆蓋距離遠的情況，GRRU系統支持串、并聯的組網方式，可進行遠距離的覆蓋，并且組網方式靈活多樣，十分適用于這種場景。

　　采用GRRU系統帶狀專網覆蓋，可以減少切換次數，提高覆蓋質量。現網中單個近端最大級聯數量11個（最大級聯能力16個），最遠覆蓋距離可達到20公里，保證了高速鐵路覆蓋的連續性。

　　GRRU設備上下行載波最多支持16個載波，使用分集后上下行支持8載波，支持各種跳頻方式，可根據站點需求設置載頻數，可為覆蓋區提供大得多的容量。擴容方便，特別在高鐵沿線中的隧道、跨度大橋這類場景中，設備安裝位置難以達到的，一旦需要擴容，無需到遠端設備做任何硬件改動，只需在近端接入的基站機房進行擴容。

　　GRRU專網覆蓋特點及優點

　　1、組網靈活

　　GRRU可以根據高鐵具體情況靈活組網，除傳統的星型組網外，還可以支持級聯、環網等組網方式，采用級聯方式組網時，GRRU能夠節省了沿線光纖資源的占用。

　　針對高鐵信號覆蓋的特殊性，提供環形組網能的保護能力。

　　
　　GRRU設備具有自動時延校準的功能，近端通過測量不同遠端的時延，找出最大時延值并以其為標準調整各個遠端的時延，一般僅在設備開通時才發送時延調整指令。在設備開通過程中，一旦發生設備級聯、光纖傳輸鏈路等發生變化，近端發送時延調整指令，遠端自動完成時延的調整。

　　自動時延調整能自動調整各個遠端設備與接入控制設備之間的時延，使不同的RRH與LIM之間的時延相等，消除同扇區遠端之間重疊信號覆蓋區域的時延色散干擾，相對于手動時延調整更實時，更精確，程序能夠實時跟蹤時延的變化并進行調整，減少了人工維護的成本。


　　底噪抑制技術是針對GSM制式的信號而言，因為GSM信號屬于時隙信號，有用戶時才有時隙被激活，所以我們可以根據時隙功率來進行時隙關斷，這樣當關斷時整個系統的底噪也一起被關斷了，從而降低了整個系統的平均底噪，減小了對基站的干擾。

　　GRRU設備可以單獨對各射頻拉遠單元的上行噪聲進行控制，在帶24個遠端時引入的噪聲不大于-130dBm（帶寬為200KHz），可以保證鏈路平衡不受任何影響。

　　4、時延色散干擾

　　需要考慮GRRU站時延的引入對系統造成的影響。可能存在覆蓋區與施主扇區覆蓋區重疊的可能，如果兩重疊信號時延差小于4TA則不會造成任何問題，這是GSM規范規定的。當兩信號時延差大于4TA且信號強度相當（差值小于10dB）則將導致手機掉話；因此，這時需要考慮選取背向光纖直放站覆蓋區的施主扇區，這樣基站重疊區和直放站重疊區就不會產生多徑引起的掉話了，而是兩個扇區信號的切換。

　　

　　在GRRU安裝過程中會遇到信源基站和光纖直放站信號重疊的問題，就是由于多徑傳播引起的時間色散產生同頻干擾。對于上圖所示，我們假設基站到戶用之間的信號質量較好，能夠接收到正常的基站信號，但是此時如果引入一個GRRU，此時的時延差為delayB-delayA＝（5Km的空間時延＋10Km光纜時延＋設備時延）-5Km的空間時延＝10Km光纜時延＋設備時延＝2Km×4.76us/Km＋10μs＝19.52us>15μs（4TA）。此時直放站的信號就只能判斷為同頻干擾信號，必須小于同頻干擾保護比9dB。

　　通過上述時延分析，我們提出以下相關建議：盡量選擇背向覆蓋區域的小區作為GRRU信號源，當采用RRU+GRRU方式進行覆蓋時，RRU的射頻信號不直接進行覆蓋，避免RRU與GRRU覆蓋中使用到的直放站信號覆蓋區形成重疊覆蓋區。

　　XRRU設備原理

　　虹信公司數字射頻拉遠設備不同于以往的模擬光纖直放站，它將RF信號經變頻處理變為中頻數字信號，再通過光纖拉遠進行傳輸。其具體工作原理是：近端機將從基站接收到的基站下行信號通過耦合，下變頻處理，到基帶變為I/Q信號或低中頻信號，經ADC變換到數字信號后按一定幀格式打包成串行數據，再經光纖發送到遠端機，遠端機經基帶處理單元解幀，恢復I/Q或低中頻信號，經DAC變換到模擬信號，再上變頻到射頻，經發射子系統發射出去；遠端機將接收到的移動終端上行信號通過上述逆過程，上送至基站接收端。

　　XRRU設備優勢

　　1、優秀的數字和射頻總體方案的設計，采用國外先進的A/D數字芯片，結合我司長期的FPGA的設計經驗，設備處理能力強，選頻設備最多可接入24載波；（標書16載波）

　　2、射頻指標優異，可以在復雜的網絡中應用，抵抗鄰頻干擾；

　　3、采用了高線性功放和高穩定度的時鐘源，在EDGE網絡下，支持FTP高速下載等互聯網業務，在09年河南移動組織的十家GRRU應標廠家測試中，達216Kbit/s，排名第一；

　　4、IP防護等級可達IP67，完全防塵防水防鹽防霧；

　　5、遠端機內置防雷模塊，防護等級C級，最大放電電流120kA，最大保護電壓2700V；

　　6、可以根據特殊環境定制雙電源和雙功放的產品；

　　7、我公司生產的XRRU產品可以通過微波進行傳輸。

　　從國內現階段的建網趨勢來看，XRRU數字直放站產品逐漸的取代傳統的模擬直放站產品，特別是在高鐵中的應用，XRRU已經成為了解決高鐵無線信號的事實的標準，利用XRRU直放站組網系統，大大提升了組網的靈活性和業務快速開通。目前XRRU技術發展很快，國內主流廠家都推出了相應的XRRU設備，運營商也非常關注其應用加之，也為XRRU的快速發展增添了動力。

　　虹信公司從2005年開始了對XRRU技術的跟蹤和研發，經過幾年的努力，逐步在國內引領XRRU技術的發展，目前已經推出全系列的XRRU產品，獲得了客戶的大量認可，已經在全國各大運營商市場獲得了大量的商用。

　　運營商的需求是推動XRRU技術不停發展的主要動力，XRRU融合了多種技術優勢，因此備受業界的關注，從目前的業務需求和成熟度而言，XRRU的規模商用還需要1-2年時間，預計未來5年內，XRRU的市場將超過傳統的模擬直放站設備，必將成為未來直放站的主流產品。虹信公司秉承烽火人“求真、務實”的工作作風，為了國家的高鐵事業奉獻著自己智慧和汗水。