高速鐵路LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究目錄TOC\o"1-3"\h\u271911.11.1高速無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的意義 3147691.21.2國內(nèi)外的發(fā)展和研究 3313951.3論文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 433522LTE無線網(wǎng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù) 5275322.1LTE無線網(wǎng)結(jié)構(gòu) 534952.2LTE關(guān)鍵技術(shù) 5128332.2.1無線幀 568512.2.2OFDM 6151972.2.3MIMO技術(shù) 7296923高速鐵路無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的難點(diǎn) 8156303.1多普勒頻移的影響 86343.1.1多普勒頻移與車速關(guān)系 892173.1.2多普勒頻偏與基站位置之間的關(guān)系 8120243.2列車穿透損耗的影響 9124503.2.1穿透損耗對(duì)覆蓋半徑的影響 9123863.2.2高鐵車廂穿透損耗的影響 975743.3高速鐵路對(duì)切換的影響 9247203.4實(shí)際地形的影響 10184484高速鐵路無線網(wǎng)絡(luò)解決方案 10204084.1多普勒頻移解決方案 10204704.2降低穿透損耗解決方案 11216424.2.1不同的列車穿透比較 1156524.2.2穿透損耗與覆蓋半徑的關(guān)系 1215574.2.3不同入射角產(chǎn)生的穿透損耗 12289034.2.4總結(jié) 13137944.3小區(qū)的頻繁切換 13298995高鐵LTE專網(wǎng)規(guī)劃原則和方法 13296805.1高速鐵路組網(wǎng)研究 13211385.1.1高速鐵路公網(wǎng)組網(wǎng)方案 13131655.1.3兩者差異 14101845.2規(guī)劃要求 1477805.2.1覆蓋方式 14138795.3規(guī)劃要求 15224606甘肅高鐵網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案仿真分析 15257006.1高鐵的概況 1697796.2現(xiàn)網(wǎng)分析 16141106.2.1整體網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況 1662116.2.2組網(wǎng)規(guī)劃 16133976.3.1覆蓋優(yōu)化 17286846.3.2切換優(yōu)化 19250416.3.3干擾優(yōu)化 20245066.3.4容量優(yōu)化 20262436.4優(yōu)化效果 2287137總結(jié)和對(duì)未來的展望 23摘要為了自己解決高鐵LTE網(wǎng)絡(luò)管理存在的問題，從覆蓋，容量，干擾三方面進(jìn)行了解，目的就是為了能夠提高企業(yè)用戶的感知。高鐵由于發(fā)展速度快，導(dǎo)致多普勒效應(yīng)增大和頻繁進(jìn)行切換，所以對(duì)于乘客在高速情況下通過語音經(jīng)?？梢猿霈F(xiàn)掉線，無法接通等現(xiàn)象，以及學(xué)生出現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)頁打不開等現(xiàn)象，由于不同相位偏轉(zhuǎn)和子載波之間的干擾，在高速運(yùn)作時(shí)，終端設(shè)備無法滿足正常接收。高速發(fā)展鐵路的列車都是全封閉的而且車廂的材料是鋁合金或者是鋼的，車玻璃較厚，車外的無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)穿透能力比較經(jīng)濟(jì)困難，所以我們無法全面覆蓋企業(yè)整個(gè)列車。針對(duì)上述無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的難點(diǎn)，研究了響應(yīng)技術(shù)和解決方案，以下主要內(nèi)容和結(jié)果:研究了LTE無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過對(duì)LTAOFDM、MIMO、NHECL無線網(wǎng)絡(luò)的性能分析，采用自動(dòng)頻率控制技術(shù)，并基于數(shù)據(jù)分析和經(jīng)驗(yàn)確定基站的速度模式。工程實(shí)踐表明，在300m以下，天線軌道的吊掛高度和相對(duì)高度應(yīng)控制在10度以上，測量應(yīng)基于曲線來確定。如果測量的可能性在100m以下，建議采用高增益、低增益天線。高速鐵路LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的原則和方法，接收信號(hào)功率不小于A-110DBM，信噪比小于干擾，如在高速鐵路網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，KYO-LTE北京協(xié)和專網(wǎng)，參與了1.8G混沌公用網(wǎng)的建設(shè)，頻繁切換，干擾大，資源利用率高，部分?jǐn)?shù)據(jù)塊采用了2.1G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵詞：高鐵LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋1緒論1.1高速無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的意義二零零八，年國家社會(huì)公布了《中長期發(fā)展網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃》。到2020年，國家鐵路里程將超過12萬公里，計(jì)劃運(yùn)輸旅客160多萬米。屆時(shí)，整個(gè)鐵路網(wǎng)布局合理、功能完善、結(jié)構(gòu)清晰，將提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平，滿足社會(huì)發(fā)展需要。高速鐵路整體信息技術(shù)管理水平已達(dá)到國際先進(jìn)文化水平，截至2017年底，中國共有66條高速鐵路運(yùn)行，總里程達(dá)2.5公里。高鐵代表電子商務(wù)的品牌價(jià)值，占領(lǐng)高端客戶，打造差異化商業(yè)服務(wù)優(yōu)勢。這不僅是一個(gè)重要的場景，也是一個(gè)普遍的服務(wù)需求。。高速鐵路由于切換頻繁、道路交通條件高、覆蓋成本高、速度快面臨著成本高，困難多等問題。高鐵是非常重要的口碑場景而且對(duì)高鐵進(jìn)行特殊網(wǎng)絡(luò)覆蓋是非常緊急的。通過對(duì)建立高鐵無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋過程中的困難進(jìn)行徹底調(diào)查，研究了一系列解決問題的主要技術(shù)方法、有效利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋的方法。而且，有效改善用戶的商業(yè)經(jīng)驗(yàn)是這一階段電信運(yùn)營商面臨的緊急問題，它影響了網(wǎng)絡(luò)形象和企業(yè)品牌價(jià)值，增強(qiáng)了運(yùn)營商的市場競爭力。1.2國內(nèi)外的發(fā)展和研究高速鐵路起源于日本，60年代末在西方高速鐵路領(lǐng)域發(fā)展迅速。我國通過引進(jìn)發(fā)展和完善了國外高速鐵路技術(shù)，成為了世界之巔。高速鐵路快速、快捷、方便、舒適，具有定點(diǎn)率高、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。在中國，使用的鐵路系統(tǒng)主要有9個(gè)。隨著鐵路的快速發(fā)展和提速，gsm-r系統(tǒng)的性能和頻譜效率大幅下降，存在頻繁的通信切換中斷、系統(tǒng)容量受限等問題。因此，提供大數(shù)據(jù)是不可能的，技術(shù)的提升也不現(xiàn)實(shí)。向lt-r(長期演進(jìn)鐵路)系統(tǒng)演進(jìn)是gs-r系統(tǒng)開發(fā)的必然趨勢。為了解決頻繁的切換以及低光譜利用問題，電信為乘客提供高速的數(shù)據(jù)服務(wù)。開關(guān)UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)10，以及列車內(nèi)無線LAN的覆蓋。該方案實(shí)現(xiàn)了全球無縫通信，最大下行線路傳輸速度可以達(dá)到1mbps，但技術(shù)閾值和傳輸延遲有很大缺點(diǎn)。為了解決電車侵入損失的問題，德國的冰高速列車采用了無線接入方式高鐵交通經(jīng)常切換，多普勒頻移大，穿透損耗大，路況復(fù)雜多變，因此面臨著覆蓋成本高、難度大的問題。目前，日本國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了深入的研究，并通過各種理論結(jié)合實(shí)際探討解決問題的方法。在無線信道中，國外很多專家都在研究多普勒頻移，以降低計(jì)算復(fù)雜度等，通過對(duì)剩余子載波進(jìn)行白化來減小子載波間的干擾，可以提高接收機(jī)的性能。簡而言之，高鐵具有其獨(dú)特的特點(diǎn)，通過專家和學(xué)者的研究，有效地提高了網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量，對(duì)儀表的巨大問題和網(wǎng)絡(luò)覆蓋。隨著5g的出現(xiàn)，使用3.5g的高頻帶進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)覆蓋的難度。1.3論文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排本文結(jié)合LTE網(wǎng)絡(luò)工程，論述了LTE系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和重要技術(shù)特點(diǎn)。針對(duì)高速鐵路的特殊性，分析了高速鐵路無線互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的難點(diǎn)。詳細(xì)介紹了LTE專用網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，采用頻差SFN（singlefrequencynetwork）網(wǎng)絡(luò)的專用網(wǎng)覆蓋方案和一系列流程覆蓋甘肅高速LTE專用網(wǎng)。制定了有效的計(jì)劃。論文結(jié)構(gòu)如下第1章，緒論。介紹了高速鐵路的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆蓋問題研究的意義，國內(nèi)外鐵路的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的研究工作現(xiàn)狀，以及企業(yè)未來的發(fā)展變化趨勢。第2章，研究了LTE無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)和結(jié)構(gòu)等問題。第3章，研究了高速鐵路無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)遇到的困難比如多普勒頻移、列車穿透損耗、高速鐵路對(duì)切換，還有場景導(dǎo)致的工程施工難度大等。第4章，研究了解決高鐵無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建困難的主要技術(shù)比如解決多普勒頻移。利用選址、場地布局和天線選擇來降低損耗。通過與pci單元的融合和重疊區(qū)域面積的設(shè)置來解決企業(yè)頻繁的切換控制問題。最后，對(duì)隧道覆蓋問題的解決方案進(jìn)行了分析研究。第5章，有關(guān)高速鐵路LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法和原則。本研究旨在闡述高速發(fā)展鐵路專用線網(wǎng)設(shè)計(jì)的建設(shè)工作目標(biāo)、建設(shè)管理原則及規(guī)劃技術(shù)要求。第6章，以甘肅高速鐵路為例，研究了高速鐵路專用網(wǎng)的規(guī)劃過程，并對(duì)各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)的分析。通過對(duì)甘肅省高速鐵路網(wǎng)現(xiàn)狀的分析，結(jié)合高速鐵路專用網(wǎng)覆蓋的建設(shè)目標(biāo)和難點(diǎn)，不同頻率的專用網(wǎng)覆蓋模式。我們還通過進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性。第7章，對(duì)本文的總結(jié)和未來研究的展望。LTE無線網(wǎng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)2.1LTE無線網(wǎng)結(jié)構(gòu)在LTE系統(tǒng)中，EPS（EvolvedPacketSystem）由EPC（EvolvedPacketCore）和E-UTRAN（EvolvedUMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)）構(gòu)成。接入網(wǎng)絡(luò)e-utran由許多enb（eurtanodeb）構(gòu)成。EPC由MME（MobilityManagementEntery）、S-GW（ServiceGateway）、P-GW（PacketDataNetworkGateway）構(gòu)成。ENB和EPC通過S1接口連接。如圖示出LTE無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)在LTE系統(tǒng)中，EIB通常被稱為基站，在RNC被取消后，ENB還執(zhí)行了RNC無線資源管理功能，IP報(bào)頭壓縮功能，用戶數(shù)據(jù)加密流，將用戶數(shù)據(jù)路由到服務(wù)網(wǎng)關(guān)，并在EPA控制中選擇MMA，其功能與SG相同，保證了核心網(wǎng)的獨(dú)立性同時(shí)，NS管理控制RM的功能，減少S-GW網(wǎng)關(guān)的傳輸延遲，即本地錨機(jī)與ENBSA之間的切換，負(fù)責(zé)標(biāo)識(shí)、路由和前向傳輸層分組數(shù)據(jù)2.2LTE關(guān)鍵技術(shù)2.2.1無線幀F(xiàn)DD用于覆蓋高速鐵路無線網(wǎng)絡(luò)中比較多，F(xiàn)DD幀長度為10ms，包括20-時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙都有0.5ms的時(shí)隙，幀子系統(tǒng)由相鄰的兩個(gè)時(shí)隙，一個(gè)長度1ms，一個(gè)過程中的DDF，十個(gè)子幀的無線電幀，用于下行傳輸兩個(gè)信號(hào)在一個(gè)單獨(dú)的范圍內(nèi)頻率圖。FDD無線幀結(jié)構(gòu)如圖資源分配給用戶在一定時(shí)間內(nèi)指定的子載波，這樣的資源被稱為物理資源塊，lte系統(tǒng)支持可變帶寬，系統(tǒng)帶寬一般不同，系統(tǒng)帶寬越寬資源塊越多，關(guān)系如圖所示2.2.2OFDMOfdm一種頻分復(fù)用技術(shù)。由于子載波的正交性，當(dāng)子載波技術(shù)處于其最大值時(shí)，每個(gè)子系統(tǒng)載波之間都可以進(jìn)行重疊，相鄰的兩個(gè)子載波只通過一個(gè)零點(diǎn)。由于次級(jí)載波之間的空間減少，通道之間的干擾較小。并大大提高了光譜效率。Ofdm系統(tǒng)仍使用保護(hù)帶寬，但保護(hù)帶寬位于通道帶寬的邊緣，以減少對(duì)其他相鄰系統(tǒng)的干擾。圖2-3OFDM正交性。OFDM調(diào)制信號(hào)解調(diào)是基于Fourier正反轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)的，在將高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流從串行轉(zhuǎn)換為一個(gè)并行的同時(shí)，高速數(shù)據(jù)流被切割多個(gè)慢數(shù)據(jù)流，并行數(shù)據(jù)流分析每個(gè)都使用過程中相互影響?yīng)毩⒌淖虞d波技術(shù)進(jìn)行不同調(diào)制，并逐個(gè)傳輸。2.2.3MIMO技術(shù)MIMO技術(shù)是LTE移動(dòng)通信的核心技術(shù)之一，采用的是多輸入多輸出技術(shù)，在有限的空資源條件下可以順利的安裝高天線集成。1948年香農(nóng)提出了極限信道容量公式:C=Blog2(1+S1N)公式:c信道容量:B信道帶寬;S/N信噪比。由公式就是我們可以得知信道容量C與信號(hào)進(jìn)行帶寬是成正比的。MIMO系統(tǒng)信道模型如圖由信道模型圖，我們得出下列輸出數(shù)據(jù)流和輸入數(shù)據(jù)流和信道增益之間的關(guān)系:輸入信號(hào)矩陣s,輸出信號(hào)矩陣Y，信道增益矩陣H:由此可得輸出矩陣與輸入矩陣以及信道矩陣的關(guān)系為Y=HS高速鐵路無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的難點(diǎn)多普勒頻移的影響多普勒頻移與車速關(guān)系當(dāng)電磁波收發(fā)器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)，接收到的傳播頻率發(fā)生變化。當(dāng)速度達(dá)到某閾值時(shí)，發(fā)射頻率明顯變化。在高鐵的情況下，多普勒頻率位移會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)和基站發(fā)射機(jī)之間的頻率偏差，影響上行線路接入和切換的成功率，從而導(dǎo)致列車控制服務(wù)CTCS-3向CTCS-2的退化?；蛴绊懧窂筋A(yù)測傳輸?shù)某晒β屎推渌麩o線通信失敗。影響多普勒頻移的是電磁波傳播方向和高速列車行駛方向多普勒移位式如f,=f.v-.cos0x1cf,：多普勒頻偏，f：系統(tǒng)工作頻率，單位都是Hz;c：光速取值3x10*m/s,v：高鐵列車速度，單位是m/s.a：信號(hào)發(fā)射的方向和高鐵前進(jìn)方向的夾角，單位是度。3.1.2多普勒頻偏與基站位置之間的關(guān)系基站載波頻率f和列車速度v固定在300km/h時(shí)，多普勒頻移為COSθ更改時(shí)間。根據(jù)圖2的三角形狀，可以如下推測。L是從高速列車的屋頂?shù)交镜乃酵队熬嚯x，V與f成比例，與d相反。由于高速列車和基站的相對(duì)位置和速度總是變化的，多普勒頻移不是恒定的，而是急劇的變化?；靖采w的條件下，基站至鐵軌的垂直距離越遠(yuǎn),最大多普勒頻移變化率越小,列車無線通信所受多普勒效應(yīng)越小,但考慮到實(shí)際情況,選址時(shí)并不能滿足理論上的最優(yōu)值列車穿透損耗的影響穿透損耗對(duì)覆蓋半徑的影響在高鐵現(xiàn)場，列車上用戶終端設(shè)備的信號(hào)來自于車內(nèi)無線電波的滲透。我們作為主要問題研究了貫穿車體后的信號(hào)強(qiáng)度。圖3-2顯示了有軌電車穿透損失與小區(qū)覆蓋半徑之間的關(guān)系。在高鐵情況下，列車進(jìn)行貫通企業(yè)損失的大小在整個(gè)高鐵信號(hào)可以覆蓋中起著非常重要的作用。在規(guī)劃高鐵網(wǎng)絡(luò)的情況下，需要進(jìn)行明確各模型車的入侵中國損失值，正確方法估計(jì)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展計(jì)劃中重要的鏈接預(yù)算。高鐵車廂穿透損耗的影響從安全性的觀點(diǎn)來看，高速列車的滑架采用完全封閉的車身設(shè)計(jì)車身為鋁合金或不銹鋼制，窗戶為金屬涂層玻璃。這些材料的一個(gè)特征是穿透損失非常高。下圖列舉出幾種高鐵列車廂體垂直穿透損耗高速鐵路對(duì)切換的影響切換并不意味著當(dāng)移動(dòng)站從基站的覆蓋移動(dòng)到中國其它系統(tǒng)基站的覆蓋時(shí)，通過切換來我們維持與基站的通信。硬切換:在不同頻率或異步基站之間切換。軟切換:在與服務(wù)單元的鏈路斷開之前，建立與目標(biāo)小區(qū)的鏈路。更靈活的切換：移動(dòng)站維持與同一目標(biāo)小區(qū)的兩個(gè)扇區(qū)的通信，基站可以完成自己不同以及扇區(qū)的天線進(jìn)行組合而不通知BSC。虛擬軟切換：1×在EV-DO的前向鏈路中，總是從活動(dòng)集中的一個(gè)扇區(qū)接收數(shù)據(jù)。在AT中，選擇SRC的最佳扇區(qū)并通過DRC接收數(shù)據(jù)。位于廣州?深圳鐵路線的旁邊，與鐵路有約100m的垂直距離，以鐵路為中心覆蓋了周邊地區(qū)。統(tǒng)計(jì)顯示，F(xiàn)engle北路是一個(gè)扇區(qū)0和2，是一個(gè)高品質(zhì)的通話區(qū)域，這常常導(dǎo)致質(zhì)量下降和通話下降。詳細(xì)現(xiàn)場測試后，MS主要使用Fengle北路D__0__PN46的信號(hào)，RxAGC-72dBm、TotalEc/lo-6dB。良好的無線信號(hào)合計(jì)EC/LO-6dB。列車由東向西高速行駛。在基站附近，由于高速衰落，PN46的信號(hào)強(qiáng)度急劇下降，導(dǎo)頻強(qiáng)度下降到約-21db。有時(shí)由于切換，調(diào)用會(huì)降低。Fengle北路D天線饋電器的方位角為0100/200/280，扇區(qū)0和扇區(qū)2之間的方位角太大，180°，重疊區(qū)域太小，需要優(yōu)化。解決方案：。車站位于郊區(qū)。車站所覆蓋的區(qū)域交通流量小，0功率扇區(qū)用于刪除2功率扇區(qū)，2天線用于覆蓋廣深鐵路3。在這種情況下，高速鐵路的終端產(chǎn)品質(zhì)量可以通過不斷減少扇區(qū)間夾角來提高切換成功率最后，針對(duì)鐵路軌道附近的指路問題，通過增加單個(gè)小區(qū)的抖動(dòng)功率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單個(gè)小區(qū)的雙向覆蓋分割，因?yàn)楦哞F無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋是復(fù)雜的因此，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化教學(xué)過程中，網(wǎng)絡(luò)資源規(guī)劃和優(yōu)化方案設(shè)計(jì)工作人員管理需要我們根據(jù)學(xué)生實(shí)際生活情況合理地解決，以控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)文化建設(shè)項(xiàng)目成3.4實(shí)際地形的影響高速鐵路城市的景觀與以前的建筑工地不同。從火車站到鐵路沿著高速鐵路與城市相連。通常通過城鄉(xiāng)、山區(qū)、橋梁、隧道和高架鐵路車站開放，因此，根據(jù)高窄鐵路隧道的特點(diǎn)和高速鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，紅線鐵路的高架橋主要由車站、隧道和長橋組成，大型設(shè)備安裝有限和不當(dāng)，不能進(jìn)行視線采訪或內(nèi)部報(bào)道。4高速鐵路無線網(wǎng)絡(luò)解決方案4.1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，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，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的多普勒頻偏問題。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)高鐵場景的需求。4.2降低穿透損耗解決方案高速鐵路是一輛全封閉的汽車，車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，高速鐵路車輛的傳輸損耗遠(yuǎn)高于本地列車。車輛的穿透損耗直接影響車載終端接收信號(hào)的強(qiáng)度，影響鐵路的覆蓋范圍。4.2.1不同的列車穿透比較由于高速鐵路運(yùn)輸?shù)奶厥庑?，為了安全起見，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列出了列車類型和列車材料，并列舉了對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)丟失的影響4.2.2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給出了無線網(wǎng)絡(luò)小區(qū)的覆蓋半徑與列車穿透損失的關(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)展鐵路無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃中，需要學(xué)生掌握車體穿透損失值，并根據(jù)自己不同的穿透損失值來判斷小區(qū)的凈覆蓋半徑，準(zhǔn)確規(guī)劃建設(shè)高速鐵路網(wǎng)。4.2.3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，車身侵徹?fù)p失參考值越低，從水平入射角與車身侵徹?fù)p失參考值可以看出越多。在極端情況下，傳統(tǒng)的汽車企業(yè)損失值可以通過達(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)劃中需要考慮車體的侵入損失。當(dāng)基站位置靠近中國城市發(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，直接就沒有進(jìn)行信號(hào)了。4.2.4總結(jié)由于上述列車的入侵損失和三個(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4.3小區(qū)的頻繁切換單個(gè)基站的無線網(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)過多以提高整體性能在各小區(qū)之間能夠頻繁切換開關(guān)的汽車行駛中，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)通信的開關(guān)19）通信系統(tǒng)如經(jīng)常使用的高速鐵路圖2.7所示，其中射頻遠(yuǎn)程單元RRU和作為基帶處理單元BBU的光纖射頻拔出在基站覆蓋通信系統(tǒng)中，一個(gè)BBU和12Rrus組合以形成小區(qū)。5高鐵LTE專網(wǎng)規(guī)劃原則和方法5.1高速鐵路組網(wǎng)研究由于高速鐵路周邊運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，高速鐵路網(wǎng)的覆蓋采用了不同的網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式，以應(yīng)對(duì)高速鐵路周邊不同的環(huán)境變化和地形特性，顯示出更多的隨機(jī)性。5.1.1高速鐵路公網(wǎng)組網(wǎng)方案高鐵網(wǎng)絡(luò)調(diào)整高鐵線路上基站和宏基站的參數(shù)。一般來說，這些參數(shù)可以通過調(diào)整下傾角的參數(shù)并實(shí)施新的容量計(jì)劃和用戶覆蓋計(jì)劃來調(diào)整。高速鐵路實(shí)施連續(xù)覆蓋，充分利用現(xiàn)有資金，兼顧周邊地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)覆蓋網(wǎng)。源網(wǎng)的特點(diǎn)不僅是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，而且建設(shè)成本低。公共網(wǎng)絡(luò):高速鐵路網(wǎng)絡(luò)覆蓋模式是令人滿意的沿高速鐵路車站，它將被重新覆蓋。調(diào)整方案、運(yùn)力方案、相關(guān)信息工程技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)方案、下傾等措施可以滿足高鐵覆蓋需求。這種網(wǎng)絡(luò)策略充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，建設(shè)成本低，效果好。缺點(diǎn)是覆蓋面太廣，不能坐高鐵，對(duì)于信息交換，可以同時(shí)通過高速列車進(jìn)行分析網(wǎng)絡(luò)連接。專網(wǎng)組網(wǎng)：所謂的專網(wǎng)指的是專門針對(duì)特定信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，并且我們不能進(jìn)行訪問外部社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。高鐵私設(shè)網(wǎng)是只提供高鐵用戶使用專用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充。只沿高鐵進(jìn)行脫軌覆蓋，在小區(qū)切換技術(shù)方面，采用信息共享服務(wù)小區(qū)的多個(gè)瑞斯方法，將原來的多個(gè)學(xué)生物理教學(xué)單元設(shè)定為同一小區(qū)，減少切換頻率，提高管理用戶的感知。子彈頭列車正在運(yùn)行5.1.3兩者差異如圖所示，從經(jīng)營者的建設(shè)資金是否充足、覆蓋困難、業(yè)務(wù)需求、跨區(qū)域等方面，從交次數(shù)、后期擴(kuò)大、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等方面分析，專用網(wǎng)覆蓋方式遠(yuǎn)優(yōu)于網(wǎng)絡(luò)。模式專用網(wǎng)絡(luò)是新的無線網(wǎng)絡(luò)，所以不需要修改或調(diào)整現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。雖然工作量增加了，但是為了今的擴(kuò)張和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化變得非常方便了。5.2規(guī)劃要求5.2.1覆蓋方式地貌也是網(wǎng)絡(luò)的覆蓋帶的困難。按地形種類分，如圖。復(fù)雜情況多變的地形進(jìn)行環(huán)境也給網(wǎng)絡(luò)的覆蓋帶來了經(jīng)濟(jì)困難。平原沒有被阻塞，但它有助于信號(hào)傳輸。城鎮(zhèn)一般多于個(gè)，平原地區(qū)人口眾多。在城市和城市中，基站的密度大，通常會(huì)通過連續(xù)工作進(jìn)行一個(gè)良好的覆蓋，但由于我國地方上基站的密度小，需要我們采用廣覆蓋。①為了能夠加快企業(yè)開展和構(gòu)建基站，通過進(jìn)行調(diào)節(jié)方位角、傾斜角和其他相關(guān)參數(shù)，將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)局提供的網(wǎng)絡(luò)在考慮原始覆蓋目標(biāo)的同時(shí)可以確保經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展鐵路的覆蓋。2根據(jù)車站間距和車站計(jì)量要求，選擇適合高速鐵路沿線車站的車站，采用新的專用網(wǎng)絡(luò)基站連接車站，盡可能減少高速鐵路外側(cè)覆蓋。③由于我國地形進(jìn)行環(huán)境問題復(fù)雜，參數(shù)仍將通過不斷優(yōu)化和調(diào)整被建筑物、山或其他研究對(duì)象阻斷，請(qǐng)分別添加RRu或拆分扇區(qū)以去除弱信號(hào)控制范圍。④站軌距小可根據(jù)需要采用窄波束、高增益的天線進(jìn)行覆蓋；反之選擇65度波瓣，21dBi高增益天線。5，入射角對(duì)侵徹?fù)p失有較大影響。為了防止電車的穿透損失急劇增加，沒有必要降低軌距。基站和軌道之間的垂直距離控制在50-300m之間。⑥車站的布局應(yīng)盡可能遠(yuǎn)地在鐵路兩側(cè)進(jìn)行交叉分布，并且通過兩側(cè)車輛的用戶信息終端接收的信號(hào)強(qiáng)度發(fā)展基本情況相同企業(yè)可以有效縮短換手時(shí)間請(qǐng)使換手帶平滑，避免乒乓球效應(yīng)。7個(gè)大都市區(qū)密集，車站覆蓋密集，數(shù)量眾多，以及各種目標(biāo)和混亂的工作參與。山區(qū)地形陡峭，鐵路之間經(jīng)常有鐵路旅行。由于建站困難，有許多障礙。①從山岳地區(qū)進(jìn)行信號(hào)的弱覆蓋或斷開網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)分析出發(fā)，通過不同組合地形，調(diào)整企業(yè)針對(duì)這些地區(qū)發(fā)展?fàn)顩r的對(duì)策，通過RRU將其拉到很遠(yuǎn)的地方，從而能夠迅速創(chuàng)建新的基站和新扇區(qū)數(shù)據(jù)可以有效實(shí)現(xiàn)盲校正和信號(hào)放大。山區(qū)可以采用bbu+rru分散網(wǎng)絡(luò)。沿著鐵路沿線。③山區(qū)高速鐵路有許多連續(xù)的隧道和橋梁。隧道入口和橋段的最高信號(hào)開關(guān)區(qū)必須設(shè)置域。5.3規(guī)劃要求為了為高速鐵路提供良好的信號(hào)覆蓋，高速鐵路網(wǎng)建設(shè)形成了“規(guī)劃、建設(shè)、優(yōu)化、后評(píng)價(jià)”的閉環(huán)過程。因此，在補(bǔ)充高鐵沿線之后，有必要進(jìn)行優(yōu)化高鐵線路，提高我國鐵路整體的覆蓋效果和用戶信息資源成本管理，實(shí)現(xiàn)中國工程項(xiàng)目建設(shè)的目標(biāo)?；镜膬?yōu)化如下。天線饋送調(diào)整：1，調(diào)整天線的斜率和方位角以避免覆蓋或覆蓋孔2）參數(shù)可以優(yōu)化：開關(guān)控制參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化，相鄰單元結(jié)構(gòu)優(yōu)化，功率參數(shù)優(yōu)化等（3）天線供電企業(yè)計(jì)劃的整流：在調(diào)整和優(yōu)化后不能及時(shí)有效地提高解決上述分析問題的情況下，根據(jù)學(xué)生實(shí)際發(fā)展情況需要進(jìn)行整流。6甘肅高鐵網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案仿真分析6.1高鐵的概況我們這次主要講述的是甘肅高鐵中蘭州至寶雞高速即蘭寶高鐵，蘭寶高鐵是徐蘭高鐵的一部分，經(jīng)過蘭州市、定西市和天水市后，它將到達(dá)陜西省寶雞市。中途8站去蘭州南站的帕奧奇西站合計(jì)350km/h，現(xiàn)在的速度是250公里。甘肅省帕托蘭州高速鐵路長度約355km，全長61km，全長231.5km，隧道占65.21%，5km。汀西的長度是134公里。41座橋，長36km，約占27%，32個(gè)隧道，長89.8公里，約占20%，占67%，橋梁和隧道的全長占94%。6.2現(xiàn)網(wǎng)分析6.2.1整體網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況寶蘭高速鐵路沿線有兩種覆蓋網(wǎng)，專用網(wǎng)和公共網(wǎng)。專用網(wǎng)絡(luò)為高速移動(dòng)用戶和出入境旅客提供服務(wù)。如表所示，如圖6-1所示，寶蘭高速鐵路甘肅區(qū)間共有635個(gè)LTE物理點(diǎn)和345個(gè)GSM物理點(diǎn)。有31個(gè)物理BBU池，包括LTEBBU52和GSMBBU源73。LTE系統(tǒng)具有764個(gè)RRU，GSM系統(tǒng)具有419個(gè)RRU。（1）公網(wǎng)覆蓋情況：利用原有宏基站方式覆蓋。

（2）專網(wǎng)覆蓋情況：針對(duì)寶蘭高鐵，專網(wǎng)共計(jì)有車站GSM6套及LTE室分系6套。122個(gè)LTE宏基站，244個(gè)RRU，67個(gè)GSM宏基站，134個(gè)RRU。507個(gè)隧道LTE拉遠(yuǎn)站，507個(gè)RRU，272個(gè)隧道GSM拉遠(yuǎn)，272個(gè)RRU。6.2.2組網(wǎng)規(guī)劃

為了改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量，在寶蘭高速鐵路甘肅地區(qū)的弘基站采用的TDDLTE和FDDLTE融合組網(wǎng)絡(luò)模式。其中TDD是使用F帶、FDD900m原始2G站的共同布局建設(shè)，F(xiàn)DD1800米和TDD-F共同建設(shè)。目前，巴東蘭州高鐵最長的列車號(hào)是16輛，如果兩16輛電車在同一個(gè)社區(qū)（中國）遇到，移動(dòng)用戶的市場占有率為60%，4g的滲透率為65%1G結(jié)果如下2（列車數(shù)）*16（每輛電車的乘車數(shù)）*90（每輛車的用戶數(shù)）*0.6（移動(dòng)用戶的比例）比率=0.7（移動(dòng)用戶的4G普及率）=1123，因此DDD180020M（500用戶）+TDD1900M（250）＝1050用戶計(jì)算，基本上滿足需要容量

6.3優(yōu)化實(shí)例6.3.1覆蓋優(yōu)化（1）測試車輛經(jīng)過天水南站，LTE覆蓋弱，RSRP值低于-110dBm,經(jīng)過現(xiàn)場勘察，寶蘭高鐵天水高鐵站和二十里鋪鄉(xiāng)花牛村，天線覆蓋有些不合理，導(dǎo)致的弱覆蓋。將寶蘭高鐵二十里鋪鄉(xiāng)花牛村基站方位角由290°調(diào)整到289°，將寶蘭高鐵天水高鐵站F-2小區(qū)機(jī)械下傾角由3°調(diào)整成5°，復(fù)測RSRP值提升至-70dBm，結(jié)果有了顯著的改善，如下圖6-2所示。

經(jīng)過現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)，因?yàn)閷毺m高鐵南河川火車站南天線下傾角不合理，導(dǎo)致了FDD弱覆蓋。所以我們將寶蘭高鐵南河川火車站下傾角由5度改為3度，改善結(jié)果明顯，RSRP值達(dá)到-84dBm，如圖所示。（2）測試車輛經(jīng)過南河川石崖隧道口，發(fā)現(xiàn)這里弱覆蓋極其嚴(yán)重，RSRP值低于－110dm，測試如圖經(jīng)過現(xiàn)場勘查，是由于寶蘭高鐵南河川火車站南天線下傾角極其不合理導(dǎo)致的FDD弱覆蓋。我們將寶蘭高鐵南河川火車站下傾角由5度調(diào)整為3度，結(jié)果復(fù)測改善效果明顯，RSRP值達(dá)到了-84dBm，如圖所示。6.3.2切換優(yōu)化1）當(dāng)列車經(jīng)過DX_BLA_陽坡莊隧5_陽坡莊隧16_E667553-1和DX_BLH_杏園糧管所陽坡莊隧4_E667552-2時(shí)由于切換較慢導(dǎo)致弱覆蓋，RSRP值是-120dBm，測試情況如圖6-5所示。

措施：修改DX_BLA_陽坡莊隧5_陽坡莊隧16_E667553-1與DX_BLH_杏園糧管所_陽坡莊隧4_E667552-2站點(diǎn)CIO。（2）測試車輛經(jīng)過中灘鎮(zhèn)王家莊村北附近時(shí)，LTE覆蓋較差，測試結(jié)果如下經(jīng)調(diào)查，測試車輛經(jīng)過中灘鎮(zhèn)王家莊村北附近，因?yàn)橛胁缓侠淼腡DD與FDD互操作的參數(shù)，所以出現(xiàn)切換問題，導(dǎo)致了覆蓋差。調(diào)整TS_BLM_中灘鎮(zhèn)蒲甸村南毛家村_H_GF_667568-173和TS_BLM_王家莊村北_中灘鎮(zhèn)毛家村東_E667580-1互操作參數(shù)。調(diào)整參數(shù)后切換正常，RSRP值達(dá)到-86dBm，有明顯改善，如下圖。6.3.3干擾優(yōu)化除了較低的語音服務(wù)和較低的數(shù)據(jù)服務(wù)下載速度較差的覆蓋和高負(fù)荷外，干擾也是造成上述問題的主要原因。干擾主要集中在網(wǎng)絡(luò)上。由于高鐵單小區(qū)的大覆蓋距離，高鐵具有低成本優(yōu)勢的這種方法容易引起網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的干擾。通過結(jié)合社區(qū)的利用率，利用人數(shù)，交通量，分析寶蘭和專網(wǎng)之間的距離的1km以內(nèi)的349個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)f1單元正在頻移。頻移如表。6.3.4容量優(yōu)化公共網(wǎng)絡(luò)頻移完成后，公網(wǎng)用戶將離開專網(wǎng)，以繼續(xù)減少寶蘭高速鐵路私人網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷。在蘭州高速鐵路甘肅區(qū)間，強(qiáng)化了低速遷移，在高速用戶遷移的特殊網(wǎng)絡(luò)中采用盲權(quán)重的方向動(dòng)作，最大支持1s的用戶移動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。重定向處理需要時(shí)間，基站會(huì)頻繁地削減。判斷有基站進(jìn)入的列車的時(shí)候。如果高速用戶數(shù)在10以上，則停止移動(dòng)?？偣?452個(gè)新的外部設(shè)備檢查和修改了在該驗(yàn)證中添加的4169個(gè)功能參數(shù)。如圖6-9，方案實(shí)施后，系統(tǒng)內(nèi)異模式重定向的次數(shù)明顯增加，低速用戶的異頻切換出執(zhí)行的次數(shù)明顯有所下降。如圖6-10、6-11和6-12所示，在執(zhí)行加強(qiáng)了Paoto蘭州線甘肅段的緩慢移民之后，所有網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)無線利用率和用戶數(shù)量逐漸變化，并且實(shí)現(xiàn)效果顯著。FDD上行鏈路帶寬可以帶來更好的上行鏈路經(jīng)驗(yàn)，因此Bolan高速鐵路甘肅地區(qū)的FDD上行鏈路擴(kuò)展分組運(yùn)輸功能與實(shí)施上行鏈路64QAM后的感知速度的比較如圖6-13所示，這是baolan旅游的高峰季節(jié)，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較高，所以上行鏈路感知率略有提高。為了持續(xù)優(yōu)化寶蘭高速鐵路的容量性能和應(yīng)對(duì)交通浪涌，2019年7月8日開放的T