高速铁路WCDMA无线覆盖技术研究

论文摘要

近年来中国高速铁路的发展迅猛,由于受到高速移动过程中的快衰落、多普勒效应、列车材质等对无线信号衰减以及无主力覆盖小区的影响,无线信号往往容易发生切换混乱,无法接通,掉话等现象,导致用户感知度下降。WCDMA作为全球最为普及的3G标准,在中国目前由中国联通来运营,提高WCDMA的高铁覆盖水平无疑具有重要意义。面对日益增多的客源和用户对感知度的需求,提高用户满意度,在这种高速运行环境中中国联通如何提供良好的WCDMA网络覆盖质量,提升网络覆盖水平,已经成为一个刻不容缓的问题。针对高铁的WCDMA无线覆盖,伴随着场景的特殊性,其高速运行、较强的车体穿透损耗、区域跨度较大和地形区域复杂等情况,出现了各种不同的难点,如多普勒频移过大,导致基站发射和接收频率不一致;高速运行而造成切换频繁,速度越快切换距离也越长,切换距离已经超出原扇区的覆盖范围,终端难以接收到切换信令,导致掉话;中空铝合金车体使得损耗过大,车内覆盖率低;桥梁隧道特殊场景较多、线路和周边的交叉覆盖以至于组网复杂,并且车站、市区等地方公网与专网交错覆盖导致接入困难等等都是本次研究急需解决的问题。解决上述问题,将会极大地改善用户在高铁上手机使用的体验,使用户更倾向于在高铁上使用WCDMA手机上网或者WCDMA手机通话来替代其他的娱乐方式,就是说用户会对此种行为模式产生粘性,给联通带来巨大的经济效益。本文就以上问题给出论述,具体分析了上述问题的成因方式,并给出解决方案;同时创新性的提出了WCDMA覆盖重叠覆盖区域的距离计算方式,以及相应的链路预算过程,很好地解决了在高铁运行过程当中WCDMA无线覆盖碰到的问题。从最近沪宁城际高铁的测试情况来看,接收电平值有96%达到了-95dBm以上,较好地完成了对于沪宁城际高铁的覆盖。本文对于高铁无线覆盖技术方面的各种可能性,以及在实际组网当中可能碰到的各种问题,均给出了结论性的答案,从而对高速铁路WCDMA移动网络覆盖提供一定的参考,较好地解决了WCDMA高铁无线覆盖的问题。另外,由于无线信号传播的复杂性,在组网后如何对WCDMA高铁网络进行网络优化也是一个重要课题,限于篇幅所限本文中未作详述,留待日后进

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 WCDMA 移动通信系统及高铁概述
• 1.1 移动通信的发展历史
• 1.2 WCDMA 移动通信系统简介
• 1.3 高铁发展历程
• 1.4 本章小结
• 第2章 高速铁路覆盖理论研究
• 2.1 车体穿透损耗
• 2.1.1 测试目的
• 2.1.2 测试仪器仪表及场景搭建
• 2.1.3 测试步骤
• 2.1.4 测试数据记录与分析
• 2.1.5 小结
• 2.2 多普勒效应
• 2.3 重叠切换距离
• 2.4 链路预算
• 2.4.1 链路预算流程
• 2.4.2 链路预算算法
• 2.4.3 上行链路预算
• 2.4.4 下行链路预算
• 2.4.5 链路平衡
• 2.4.6 链路预算结果
• 2.5 本章小结
• 第3章 高速铁路覆盖组网策略
• 3.1 设备选型
• 3.1.1 宏基站
• 3.1.2 分布式基站
• 3.1.3 微蜂窝
• 3.1.4 TMA
• 3.1.5 直放站
• 3.2 地面高铁覆盖
• 3.3 隧道覆盖
• 3.3.1 隧道的主要特点
• 3.3.2 考虑因素及原则
• 3.3.3 天线覆盖设计
• 3.3.4 天线的选择
• 3.3.5 链路预算
• 3.3.6 小结
• 3.4 桥梁覆盖
• 3.5 配套建设要求
• 3.6 组网方式
• 3.6.1 专网组网
• 3.6.2 公网组网
• 3.7 本章小结
• 第4章 中国联通沪宁城际铁路覆盖情况实例
• 4.1 沪宁城际铁路概况
• 4.2 沪宁城际铁路中国联通WCDMA 无线覆盖方式
• 4.2.1 无线覆盖设计
• 4.2.2 电源、防雷与接地
• 4.2.3 施工注意事项
• 4.2.4 其他说明
• 4.3 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文