2/3G融合组网下高速铁路TD-SCDMA覆盖策略研究

论文摘要

随着高速铁路在我国的不断建设和发展,同时也迫切需求铁路沿线的通信网络能够保证高速铁路条件下的移动通信业务正常工作。本文针对TD-SCDMA网络并结合现有的GSM网络资源,研究了能使TD-SCDMA网络适应高速铁路环境的网络规划与优化方法,设计了2/3G融合组网下高速铁路TD-SCDMA覆盖模型,为国内外其他高速铁路场景下TD-SCDMA网络的建设和优化提供了指导和参考。本文首先介绍了TD-SCDMA网络的基本特点、关键技术和发展情况。然后从高速铁路场景、列车性能、多普勒频移、链路预算等方面,分析了高速铁路环境对TD-SCDMA网络性能的影响因素。其次,根据高速铁路环境对TD-SCDMA网络性能的影响,从网络组网、站点布局、天线设计、设备参数设置等方面出发,提出了高速铁路TD-SCDMA网络总体覆盖解决方案。本文选取广深铁路进行试验,其中的重点研究路段为从“沧联沙园村”到“仙村蓝山”之间的路段,路段全长21公里,共15个基站,“新塘瑶田”到“仙村蓝山”之间为达到最高速度200km/h路段。对试验路段沿线TD-SCDMA网络进行了规划和优化。一方面,在传播模型校正、站点规划、智能天线、小区设计以及无线参数设计等方面研究了针对高速场景的网络规划方案;另一方面,针对实际运行中发现的网络问题,使用参数优化,天馈调整、临区调整、切换调整等多种优化手段,提出了应用于覆盖高速铁路的TD网络优化方案。最后,通过大量的实际网络测试,得到了本文设计的TD-SCDMA网络方案在高速铁路环境下真实的性能,并通过对这些实测数据进一步的深入分析,总结出了高速铁路环境对系统影响的规律,得到了2/3G融合组网下TD-SCDMA高速铁路覆盖策略。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景以及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 TD-SCDMA的发展
• 1.2.2 TD网络高速铁路覆盖研究进展
• 1.2.3 总结
• 1.3 内容与目标
• 第二章 高速铁路TD网络覆盖主要影响因素分析
• 2.1 TD-SCDMA基本特点
• 2.2 TD-SCDMA关键技术
• 2.2.1 时分双工特性
• 2.2.2 智能天线与联合检测
• 2.2.3 接力切换
• 2.2.4 N频点技术
• 2.3 高速移动的影响
• 2.4 列车穿透损耗的影响
• 2.5 多普勒频移对高速移动的影响
• 2.6 高速铁路场景对TD-SCDMA物理层的影响
• 2.6.1 TD-SCDMA的帧结构特点
• 2.6.2 信号包络的衰落特性
• 2.6.3 多普勒频移引起的相位偏转
• 2.7 高速铁路场景对TD-SCDMA呼叫、通信流程的影响
• 2.8 高速铁路小区覆盖距离分析
• 2.8.1 单扇区覆盖距离分析
• 2.8.2 小区重叠区距离分析
• 2.8.3 小区最小覆盖范围分析
• 2.8.4 小结
• 2.9 站点与铁路距离分析
• 2.9.1 塔下黑引起的信号衰减
• 2.9.2 多普勒频移与铁路距离的关系
• 2.10 高速铁路无线参数影响分析
• 2.10.1 高铁小区的无线参数设置
• 2.10.2 避免车厢外用户选择车厢内小区的方法
• 2.10.3 避免车厢内用户选择车厢外小区的方法
• 第三章 高速铁路TD-SCDMA覆盖总体解决方案
• 3.1 TD网络组网方案
• 3.1.1 专网方案
• 3.1.2 公网方案
• 3.2 覆盖解决方案
• 3.2.1 基站覆盖原则
• 3.2.2 站点选择原则
• 3.2.3 无线参数规划
• 3.2.4 升级扩容考虑
• 第四章 测试路段TD-SCDMA网络覆盖方案
• 4.1 高铁传播模型校正
• 4.2 站点规划
• 4.3 小区设计方案
• 4.4 无线参数设计
• 4.5 高速铁路试验段整体优化情况
• 4.5.1 切换、重选参数优化
• 4.5.2 邻区关系优化
• 4.6 高速铁路TD-SCDMA专题优化方案
• 4.6.1 普通小区乒乓切换问题优化
• 4.6.2 弱覆盖问题优化
• 第五章 高速铁路TD-SCDMA网络测试分析
• 5.1 测试用例
• 5.2 覆盖测试结果
• 5.2.1 扇区合并组网与普通小区组网对比结果
• 5.2.2 单站点不同向两扇区合并与非合并覆盖比较
• 5.2.3 单站点同向两扇区合（智能天线分集）与单扇区覆盖比较测试
• 5.2.4 各小区覆盖距离分析
• 5.2.5 覆盖测试总结
• 5.3 切换测试结果
• 5.3.1 切换成功率及切换时延
• 5.3.2 切换带测试结果
• 5.3.3 切换参数优化测试结果
• 5.3.4 站内及站间切换分析
• 5.3.5 切换测试总结
• 5.4 容量测试结果
• 5.4.1 同频同时隙CS12.2K业务容量
• 5.4.2 异频同时隙CS12.2K业务容量
• 5.4.3 异频同时隙PS64K业务容量
• 5.4.4 容量测试总结
• 5.5 开机时延及小区重选测试结果
• 5.5.1 开机时延测试结果
• 5.5.2 小区重选测试结果
• 5.6 高速铁路场景下的赋形增益
• 5.7 性能测试结果
• 5.8 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果