高速鐵路無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案案例分析1.1多普勒頻移解決方案由于信號(hào)源和接收器之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此接收頻率變化的現(xiàn)象稱(chēng)為多普勒效應(yīng)。當(dāng)發(fā)射器和接收器移動(dòng)時(shí)，接收到的信號(hào)是多通道fo=vcosθ/n,λ=C/F是信號(hào)波長(zhǎng)，C是光速。圖1示出了多普勒頻移的幾何關(guān)系。利用上式，可以得到高速運(yùn)動(dòng)的列車(chē)，在不同的速度不同的頻率的多普勒頻移如下:在上表高速運(yùn)動(dòng)的情況下，可以看到多普勒頻移。它雖然很大，但采用LM（longterrorevolution，longterm）20m的寬帶寬度，但列車(chē)速度達(dá)到300kn/h。如果通信工作頻率為1860melz，則接收到頻率偏移，因?yàn)槎嗥绽疹l移可以達(dá)到ikhz，并且系統(tǒng)的副載波帶寬僅為15khz。對(duì)機(jī)器性能有很大的影響。目前，主流設(shè)備制造商，如中老年和偏遠(yuǎn)的制造商，都使用增強(qiáng)型AFC算法來(lái)處理這個(gè)頻偏塊。目前高鐵最高時(shí)速350公里，可以解決目前高鐵帶來(lái)的多普勒頻偏問(wèn)題。ENB設(shè)置了三種速度模式。速度模式可由慢速單元、快速單元和超快單元選擇。這樣可以滿足對(duì)高鐵場(chǎng)景的需求。1.2降低穿透損耗解決方案高速鐵路是一輛全封閉的汽車(chē)，車(chē)身由鋁合金和不銹鋼材料制成。這窗戶是用特殊材料做的。因此，高速鐵路車(chē)輛的傳輸損耗遠(yuǎn)高于本地列車(chē)。車(chē)輛的穿透損耗直接影響車(chē)載終端接收信號(hào)的強(qiáng)度，影響鐵路的覆蓋范圍。1.2.1不同的列車(chē)穿透比較由于高速鐵路運(yùn)輸?shù)奶厥庑?，為了安全起?jiàn)，通常使用特殊的金屬材料，并且通常設(shè)置為密封。在這種情況特殊情況下，通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸信息質(zhì)量可以降低，整個(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性降低，通信穿透損耗的降低影響了中國(guó)高速鐵路上的網(wǎng)絡(luò)安全使用用戶體驗(yàn)，傳輸功率增大，衰減減小，下表2.1列出了列車(chē)類(lèi)型和列車(chē)材料，并列舉了對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)丟失的影響1.2.2穿透損耗與覆蓋半徑的關(guān)系Wi-Fi覆蓋半徑與高鐵的穿透損失之間存在著恒定的關(guān)系。當(dāng)車(chē)輛信號(hào)變小時(shí)，覆蓋半徑降低，用戶的互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量受到影響。圖9給出了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)小區(qū)的覆蓋半徑與列車(chē)穿透損失的關(guān)系，如下圖2.1所示。但從下圖可以看出，隨著車(chē)輛侵徹?fù)p失的增加，鋼軌半徑逐漸減小。在高速發(fā)展鐵路無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃中，需要學(xué)生掌握車(chē)體穿透損失值，并根據(jù)自己不同的穿透損失值來(lái)判斷小區(qū)的凈覆蓋半徑，準(zhǔn)確規(guī)劃建設(shè)高速鐵路網(wǎng)。1.2.3不同入射角產(chǎn)生的穿透損耗根據(jù)學(xué)者的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，彈體材料對(duì)侵徹?fù)p失有一定的影響，不同入射角下的侵徹?fù)p失為常數(shù)，入射角通常分為兩種，垂直入射角和水平入射角兩種，兩種不同入射角之間的關(guān)系如圖所示。水平入射角越大，車(chē)身侵徹?fù)p失參考值越低，從水平入射角與車(chē)身侵徹?fù)p失參考值可以看出越多。在極端情況下，傳統(tǒng)的汽車(chē)企業(yè)損失值可以通過(guò)達(dá)到一個(gè)幾乎兩倍的差異。因此，當(dāng)基站位置遠(yuǎn)離軌道時(shí)，由于列車(chē)穿透損失與入射角的關(guān)系，在路網(wǎng)規(guī)劃中需要考慮車(chē)體的侵入損失。當(dāng)基站位置靠近中國(guó)城市發(fā)展軌道時(shí)，貫通損失可以很大。如果一個(gè)基站建在城市軌道附近的話，直接就沒(méi)有進(jìn)行信號(hào)了。1.2.4總結(jié)由于上述列車(chē)的入侵損失和三個(gè)因素的關(guān)系，選擇高速鐵路網(wǎng)絡(luò)覆蓋的位置時(shí)在選擇暗示基站和軌道之間的直線距離在60-200米之間的傾角時(shí)，站天線設(shè)置的傾角在3-5度左右。根據(jù)基站與軌道之間的距離，天線的安裝高度應(yīng)在軌道上15m左右1.3小區(qū)的頻繁切換單個(gè)基站的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋較小，運(yùn)行速度快，因此可以在非常短的時(shí)間內(nèi)驅(qū)動(dòng)過(guò)多以提高整體性能在各小區(qū)之間能夠頻繁切換開(kāi)關(guān)的汽車(chē)行駛中，為了使各社區(qū)的通信順利，需要維持高速且平滑的因特網(wǎng)速度的通信系統(tǒng)的連接控制是相同的節(jié)拍將總是變化的小區(qū)適配于通信系統(tǒng)并總是進(jìn)行小區(qū)通信的開(kāi)關(guān)19）通信系