万方数据从图１覆盖接收电平看，如参考交叉冗余的覆盖标准，这个线路范围的覆盖电平高于规范要求１０ｄＢ。

这两个区间基站间距平均６ｋｍ，远大于京津城际铁路３ｋｍ的距离。

１．２合宁客运专线覆盖情况南京一合肥客运专线设计运行速度为２５０ｋｍ／ｈ以下，采用ＧＳＭ—Ｒ移动通信系统，不考虑ＣＴＣＳ一３列控制式，即合宁客运专线ＧＳＭ—Ｒ也是单网络系统，只有话音通信要求。

根据话音通信的网络覆盖标准，场强覆盖要求在两基站间的切换区域，９５％概率下的接收电平大于一９８ｄＢｍ。

图２是合宁客运专线某个基站的覆盖测试曲线。

图２中绿色曲线是一９５ｄＢｍ基准（高于ＧＳＭ—Ｒ语音通信规范要求３ｄＢ作为余量）。

如按单网覆盖要求，该基站高于规范要求２５ｄＢ以上。

即使按ＣＴＣＳ一３的列控区段交叉冗余要求也高于规范１５ｄＢ。

覆盖要求的定义为，满足半区间覆盖在两基站间有１ｋｍ的覆盖重叠区用于切换。

１．３京津城际铁路覆盖情况京津城际铁路按３５０ｋｍ／ｈ无线列控ＣＴＣＳ一３设计，基站为交叉冗余覆盖。

规范要求在一个基站故障的特殊情况下，场强覆盖电平９５％的概率下满足一９２ｄＢｍ。

图３是京津城际铁路ＧＳＭ—Ｒ系统测试曲线，图３中显示４个基站３个区间的覆盖情况。

京津城际铁路８７％线路为高架桥，基站间距短（平均３ｋｍ），无线传播无空间阻挡，从图３看到，这几个区间在规范要求应该覆盖的范围内，最低接收电平为一６４ｄＢｍ，高于规范要求２８ｄＢ。

２覆盖测试数据分析从以上的测试数据看到，已建的几条客运专线ＧＳＭ—Ｒ不管是否有ＣＴＣＳ一３需求，无线场强覆盖都可以达到交叉冗余要－５８－铁路客运专线ＧｓＭ—Ｒ基站覆盖的探讨王惠生等求，但过高的覆盖也有不利的隐患。

２．１覆盖与话音质量的关系表１是对胶济客运专线６个基站小区通信质量的比较，其中后４个基站的平均接收电平要小于前两个基站的平均接收电平，后４个基站最小接收电平低于前２个基站最小接收电平５ｄＢ左右。

１，２，６号基站位于城镇附近，因此通信质量相对较差。

从ＧＳＭ—Ｒ覆盖测试结果看，京津城际铁路的场强覆盖电平要高于胶济客运专线的覆盖电平，比较表１和表２可以看到，虽然小于３级的话音都大于９８％，但京津城际铁路０级和１级的话音占比例较少，很强的覆盖电平并不能保证较好的通信质量，还要考虑环境干扰的影响，因此不能无限制的提高场强覆盖电平。

２．２邻频干扰图４为铁道部０号综合检测车测试的京津城际铁路场强覆盖曲线图。

测量接收机采用的检波方式为有效值检波，曲线是９５％地点概率下的百米统计值。

图４显示了４个基站的３个覆盖区间的接收电平统计图２合宁客运专线ＧＳＭ—Ｒ场强覆盖曲线图３京津城际铁路ＧＳＭ－－Ｒ场强覆盖表１话音质量比较话音蔓堕！墨堕！墨堕！蔓堕！叁塑！：薹堕！＝垦！塾量墅墼曼墅墼曼整塑曼篓垫墨墅塾曼墅０３１８８７．９２２３７８．８４０４９１．６４４７９４．１４２１９６．６５３６７９．６１１９９３．１１４８３８１３９４．８２５９９．４１３９９．５３３“．６２２１１９６．１＇９９０．５１８驰．６２９９．８２１∞约∞．８３８９８．３９９３．６４９９．５Ｏ９９．９Ｏ１∞２＇９１．９４５９９．７８９５．８２１∞１１∞Ｏ拍９６．１５１１∞８９８．８ＯＯＯ１３９８１６０４，∞Ｏ０Ｏ，３，∞．Ｏ合计∞２２８３４４１４７５４３６６７３表２京津城际铁路部分基站话音质量统计万方数据铁路客运专线ＧＳＭ－－Ｒ，基站覆盖的探讨王惠生等曲线。

根据京津城际铁路网络参数的设置，图４中的基站１和基站４的广播控制信道（ＢＣＣＨ）互为邻频。

京津城际铁路ＧＳＭ—Ｒ为交叉冗余网络，若基站２故障时，在基站１和基站３间的移动用户应该可以进行不中断的连续通信。

从图４可以看到，当移动用户在通话过程中向下行方向移动到图中画圈的区域时，其邻频基站４的信号大于本小区的信号超过６ｄＢ（规范规定抗邻频干扰为一６ｄＢ）。

此时通话用户收到邻频信号干扰使话音质量恶化，列控数据传输误码率升高。

图４是９５％的概率统计区线图，实际的瞬间电平还会有更大的变化范围，最大瞬间邻频干扰可能会大于本小区信号１０—２０ｄＢ以上，甚至引起话音质量紧急切换，掉话的可能性增加。

２．３孤岛效应由于电波传播的随机性，对于某一地点，可能接收到的远处发射点的信号电平会高于近处发射点的信号电平，影响切换质量。

由图５可知，当移动用户（如列控用户）从基站３移向基站１，若基站２发生故障不能正常工作时，移动用户进到图中Ａ区域时，基站４的信号大于基站３的信号４—６ｄＢ并维持约８００ｍ左右。

当列车运行速度为３００ｋｍ／ｈ时，这一区域要运行９～１０ｓ，根据京津城际铁路ＧＳＭ—Ｒ网络设置的切换参数，移动用户可能会在这一区域切换到基站４的频点进行通信。

列车再向前移动，由于不满足切换参数要求，移动台还会一直在基站４的频点下通信，然后进入图５中Ｂ的区域。

此时虽然基站１的信号已经远大于基站４的信号，但基站４与基站１没有邻频关系不会进行正常切换，由于接收电平的关系也不会再切换到基站３，只能一直维持这个信道直到掉话。

２．４与国外基站间距的比较对于ＧＳＭ—Ｒ在满足载干比的情况下，一１００ｄＢｍ的接收电平也可以得到很好的话音质量。

对于列控数据传输考虑到系统的可靠性，以及高速的快衰落对数据传输的影响，铁道部的规范是在移动速度大于２８０ｋｍ／ｈ时，接收电平在９５％的概率下应达到一９２ｄＢｍ。

图６和图７是我国铁路京津城际铁路和德国铁路不来梅－－Ｄｉｅｐｈｏｌｚ线路ＧＳＭ—Ｒ覆盖范围的示意图，可以看到德国的线路一个基站通常覆盖到相邻基站下，最大覆盖区约在１．５个区间范围，不会超过２个基站。

我国的基站覆盖从图６中看到都覆盖超过２个基站，而且图６还是因为检测系统只设置每个基站测试２个区间，如果不做限制大约能在满足规范的情况下覆盖超过４个区间以上。

图４邻频道电平关系图图５过度覆盖可能引起孤岛效应图６京津城际铁路基站重叠覆盖图７德国不来梅－Ｏｉｅｐｈｏｌｚ基站覆盖分布．５９．万方数据万方数据铁路客运专线GSM-R基站覆盖的探讨作者：王惠生， 马良德， 高利民作者单位：铁道部基础设施检测中心,北京,100081刊名：中国铁路英文刊名：CHINESE RAILWAYS年，卷(期)：2009，(7)引用次数：0次1.期刊论文任文红.Pen Wenhong合武客运专线的GSM-R工程建设经验-中国铁路2008(9)合武(合肥-武汉)客运专线GSM-R系统与合宁(合肥-南京)客运专线共用1套基站子系统,合宁、合武线的核心网子系统暂时接入到既有济南核心节点.合武客运专线地形复杂,隧道较多,为保证通信质量,GSM-R网络沿线采用多种类型的基站设备,光直放站和漏泄同轴电缆进行弱场区覆盖,应用高增益天线、合理天线挂高等技术手段满足系统功能需求,通过网络优化,互连互通的成功以及隧道网络的结构调整,确保合武客运专线GSM-R工程质量.2.期刊论文谢宏.Xie Hong我国客运专线GSM-R网络建设方案的建议-中国铁路2006(2)欧洲铁路联盟确定GSM-R为欧洲铁路无线通信的标准制式,该制式为列车控制系统提供了信息传输平台,使欧洲跨国列车可以畅通运行.我国铁路技术政策也规定GSM-R作为我国铁路综合数字移动通信系统,并在青藏线、大秦线和胶济线进行GSM-R典型工程试点,为我国铁路客运专线GSM-R网络建设积累经验.建议GSM-R核心网建设应采取总体规划、分步实施的原则,采用智能网解决GSM-R网络的互联互通,客运专线按照预留双网条件建设,初期按无线列车控制系统的覆盖要求建设单层网络,重点解决场强覆盖问题.3.会议论文刘立海高速客运专线铁路高架桥GSM-R无线传播模型研究2008高架桥梁在高速铁路线路中所占的比例越来越大，因此GSM-R系统无线电波在这一地物下的传播模型值得关注。

本文从平面反射模型出发分析铁路高架桥的无线传播特性，在此基础上讨论具有坡道或变坡地形条件下的传播模型，最后与测试数据进行对比、验证。

测试结果表明本文给出的传播模型对实际GSM-R无线覆盖规划具有一定参考意义。

4.期刊论文黄吉莹.马君.钟章队.Huang Jiying.Ma Jun.Zhong Zhangdui客运专线中GSM-R越区切换的研究-铁道通信信号2006,42(5)客运专线对GSM-R切换提出了更高要求,分析切换的基本原理,根据GSM-R无线网络线状覆盖的特点,提出利用(CI,TA)定向坐标法和TA定向法判定列车运行方向,设计新邻小区列表,得到一种适合于客运专线的快速切换算法.5.期刊论文石波.Shi Bo客运专线与既有线共用GSM-R无线系统若干问题探讨-铁道通信信号2007,43(10)客运专线与相关既有线并行建设或存在交越情况时,二者存在共用GSM-R无线系统的可能性.若考虑共用无线系统,则会影响某些GSM-R业务的实现,因此,需要考虑相应的解决方案,此外,针对不同的情况,应考虑采用不同的无线组网原则.6.期刊论文刘建宇.胡晓红.Liu Jianyu.Hu Xiaohong客运专线GSM-R系统无线覆盖设计方案探讨-铁道通信信号2007,43(1)从客运专线对GSM-R系统所提出的业务需求和服务质量指标的角度出发,就如何提供高质量和高可靠性的无线网络,在覆盖设计方案上进行了探讨,可供GSM-R系统工程设计参考.7.学位论文邓梦基于GSM-R的高速客运专线无线网络优化设计2008客运列车的提速使客运专线GSM-R移动通信网络的建设迫在眉睫,需要建立一整套符合通信信号一体化要求的新一代数字综合移动通信系统,以满足日益增长的铁路移动话音业务、数据传输业务以及客货服务类业务的需求。

GSM-R是在GSM标准的基础上,经过多年技术测试和认定的一种针对铁路的专用数字移动通信标准。

随着其在欧洲多个国家的广泛使用和我国高速运输事业的发展,在选择新一代数字移动通信制式的问题上,我国将GSM-R作为重点发展方向。

本文针对高速运行的列车设计了无线通信网络覆盖方案,并对GSM-R系统功能进行了详细的分析阐述,重点分析研究了对GSM-R通信网络服务质量有很大影响的越区切换方案,分别从网络规划、网络优化和越区切换算法三个方面对高速客运专线中的越区切换进行了研究,并提出一种新的越区切换算法。

与现有的各种算法相比,本文提出的算法可以同时避免切换延时和频繁切换等因列车提速带来的问题,保证了客运专线在高速情况下能够准确切换,使GSM-R网络质量符合相关标准。

本文设计参数的选择均基于反复的实验和测试,具有高可靠性。

所设计的无线通信系统完成了包括越区切换性能分析等的客运专线系统联调,形成可行的优化方案。

通过对GSM-R系统中的越区切换环节进行重点研究,实现了提高GSM-R通信网络服务质量的目的,具有理论和实际应用意义。