江西联通GSM网高铁覆盖方案的研究与实践

论文摘要

国民经济和社会的发展对铁路运输提出了更高的要求,在国家的第十一个五年规划期间,我国将建设新线19800公里,其中设计时速在350公里以上的就有5457公里,例如京沪高速铁路、京冀高速铁路、广深港客运专线、沪杭磁浮、武广客运专线、沪宁专线、郑西铁路专线等等一大批快速客运专线。这些专线最高时速达到350公里,而且随着去年中国铁路的第六次大面积提速的完成,目前大量的铁路线时速已经达到200公里以上。随着江西高速铁路建设的不断加快,以及原铁路列车的不断提速,高速运行中列车中的移动通信质量受到多普勒频移、切换带的增加、高速列车的穿透损耗等问题的影响,难以得到保证。针对以上问题,研究江西联通高速铁路移动通信覆盖解决方案,在现有网络上进行改造,并采用自动频率校正、快速切换、覆盖增强技术和基站组网方案,针对普通城区、郊区、农村、隧道等不同高速场景提出了不同的解决方案,很好的保证了高速场景的移动通信质量。本文系统地分析了我国铁路不断提速给移动通信带来的困难,详细分析了目前移动通信网络在高速铁路覆盖和通信质量上存在的主要问题。针对影响高铁覆盖的主要问题,文章重点介绍了多普勒频移、切换、链路预算等原理,在此基础上提出并重点阐述了解决高铁覆盖和重点关键技术。然后文章提出了针对昌九高铁沿线各种环境场景条件下的多种现网改造优化方案,并通过不同方案和技术应用的现网模拟测试、分析、对比制定出适合昌九高铁全线覆盖的最佳解决方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 第二章 高速铁路无线性能理论分析
• 2.1 高速对频偏的影响分析
• 2.1.1 多普勒频移
• 2.1.2 不同车速对应的最大频偏
• 2.2 频偏对MS性能的影响
• 2.2.1 频偏对FCCH检测的影响
• 2.2.2 频偏对SCH解调的影响
• 2.2.3 频偏对BCCH解调的影响
• 2.2.4 频偏对手机驻留的影响（MS无存储BCCH信息的情况）
• 2.2.5 频偏对小区重选的影响
• 2.2.6 频偏对切换的影响
• 2.2.7 13M基准时钟偏移对900M单频网切换的测试分析
• 2.3 高速对TA的影响
• 2.4 高速场景下重叠覆盖区的确定
• 2.4.1 小区重选对重叠覆盖区的要求
• 2.4.2 快速切换算法触发时间估算
• 2.4.3 切换带的大小确定
• 2.4.4 重叠区小时的切换控制
• 2.4.5 双频网间的切换
• 第三章 高速铁路覆盖规划研究
• 3.1 高速铁路的覆盖
• 3.2 高速铁路覆盖的天线选型
• 3.2.1 高增益窄波瓣天线
• 3.2.2 8字形天线覆盖方案
• 3.2.3 天线选型小结
• 3.3 普通城区高速场景
• 3.3.1 场景分析
• 3.3.2 现网改造方案
• 3.3.3 覆盖规划举例
• 3.3.4 基站和铁路间距离的影响分析
• 3.3.5 多径场景分析
• 3.4 郊区高速场景
• 3.4.1 场景分析
• 3.4.2 覆盖规划举例
• 3.5 农村高速场景
• 3.5.1 场景分析
• 3.5.2 高增益窄波瓣天线覆盖规划举例
• 3.5.3 功分器单小区覆盖方案举例
• 3.5.4 8字形天线覆盖方案举例
• 3.6 隧道覆盖方案
• 3.6.1 短隧道的覆盖方案
• 3.6.2 中等长度隧道的覆盖方案
• 3.6.3 长隧道的覆盖方案
• 3.6.4 隧道中频偏残留的影响
• 3.7 覆盖增强技术
• 3.7.1 PBT技术
• 3.7.2 发射分集技术
• 3.7.3 上行增强技术（四接收分集）
• 3.7.4 MPCA多载波放大器
• 3.8 小结
• 第四章 现有高铁方案优化
• 4.1 现网优化调整方案
• 4.1.1 改善覆盖的解决方案
• 4.1.2 其他改善的方法
• 4.1.3 优点
• 4.1.4 缺点
• 4.2 基站专网方案
• 4.2.1 优点
• 4.2.2 缺点
• 4.3 光纤专网方案
• 第五章 昌九高铁覆盖实施方案
• 5.1 专有技术
• 5.1.1 高速下的频偏切换
• 5.1.2 专有技术的应用
• 5.2 高铁覆盖方案
• 5.2.1 RRU射频拉远覆盖
• 5.2.2 微蜂窝+直放站
• 5.2.3 宏基站+高增益天线
• 5.2.4 新增第四小区
• 5.3 高铁分层组网及周边配合策略
• 5.3.1 链型小区
• 5.3.2 组网策略
• 5.3.3 切换配合策略
• 5.3.4 小区选择/重选配合策略
• 5.4 高铁BSC组网分析
• 5.4.1 切换配合存在的问题
• 5.4.2 切换配合的解决方法
• 5.4.3 A口信令负荷评估
• 5.5 快速切换算法及参数
• 5.5.1 算法涉及参数
• 5.5.3 快速切换惩罚
• 5.6 重选参数设置
• 5.7 其它参数优化设置
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢