畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-WCDMA高速鐵路覆蓋解決方案.doc

1 中國信息大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題題 目：目： WCDMAWCDMA 高速鐵路覆蓋解決方案高速鐵路覆蓋解決方案 學(xué)學(xué) 院：院： 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 專專 業(yè)：業(yè)： 計(jì)算機(jī)信息管理計(jì)算機(jī)信息管理 班班 級：級： 0505 計(jì)算機(jī)信息管理計(jì)算機(jī)信息管理 學(xué)學(xué) 號：號： 7 7 姓姓 名：名： 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 20092009 年年 6 6 月月 9 9 日日 2 目目 錄錄 摘要摘要.5 5 ABSTRACTABSTRACT.5 5 第一章第一章 概概述述.7 7 1.1 市場需求.7 1.1.1 高速公路場景.7 1.1.2 高速鐵路場景.8 1.1.3 磁懸浮場景.8 1.2 競爭對手情況.8 第二章第二章 高速覆蓋對高速覆蓋對 WCDMAWCDMA 的影響分析的影響分析.7 7 2.1 傳播模型.7 2.2 話務(wù)模型分析.7 2.1.1 列車話音業(yè)務(wù)估算方法.8 2.1.2 列車數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)估算方法.8 2.3 穿透損耗.8 2.4 多普勒效應(yīng).10 2.5 切換的影響.10 2.6 小區(qū)選擇與重選.10 2.7 尋呼.10 第三章第三章 高速覆蓋實(shí)現(xiàn)方案高速覆蓋實(shí)現(xiàn)方案.1212 3.1 核心技術(shù).12 3.1.1 基帶頻偏補(bǔ)償算法.12 3.1.2 單小區(qū)多 RRU 級聯(lián)技術(shù).12 3.1.3 RRM 算法 .13 3.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù).14 3.2.1 專網(wǎng)組網(wǎng)原則.14 3.2.2 天線調(diào)整及選型.14 3.2.3 車載直放站方案.14 3.2.4 泄露電纜方案.15 3.2.5 車載基站方案.15 第四章第四章 高速鐵路覆蓋案例（廣深高鐵）高速鐵路覆蓋案例（廣深高鐵）.1818 4.1 高鐵組網(wǎng)要求.18 4.2 應(yīng)用場景說明.18 4.3 高鐵傳播模型選?。?19 4.4 穿透損耗.19 3 4.5 高鐵鏈路預(yù)算參數(shù)取值.19 4.5.1 天線增益的取值.18 4.5.2 饋線損耗取值.18 4.5.3 陰影衰落裕量取值.19 4.6 導(dǎo)頻覆蓋鏈路分析.19 4.7 廣深高鐵深圳市區(qū)段覆蓋方案建議.19 圖圖表表目目錄錄 圖 1高速鐵路.3 圖 2磁懸浮 .3 圖 3高速移動(dòng) UE 通過 Node B 時(shí)的情景.7 圖 4不同車速下，當(dāng) d 取值不同時(shí)的多普勒頻移情況 .8 圖 5相干積分長度=2048 碼片時(shí)，采用不同的預(yù)置頻偏間隔的頻偏估計(jì)結(jié)果 .11 圖 6相干積分長度=4096 碼片時(shí)，采用不同的預(yù)置頻偏間隔的頻偏估計(jì)結(jié)果 .12 圖 7不進(jìn)行頻偏補(bǔ)償?shù)那闆r.13 圖 8進(jìn)行了頻偏補(bǔ)償?shù)那闆r.14 圖 9BBU+RRU 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?15 圖 10事件觸發(fā).16 圖 11第四小區(qū)覆蓋.18 圖 12位置區(qū)標(biāo)識.20 圖 13采用單小區(qū)多 RRU 技術(shù)解決經(jīng)過密集城區(qū).21 圖 14高鐵覆蓋區(qū)域.22 圖 15高鐵信號覆蓋分布 .23 圖 16小區(qū)重選 Ec/Io 分布.23 圖 1750%負(fù)荷時(shí)小區(qū)重選 Ec/Io 分布.25 圖 1850%負(fù)荷時(shí)小區(qū)切換 Ec/Io 分布.26 圖 19小區(qū)切換 Ec/Io(下行 50%)分布圖.27 圖 20小區(qū)切換 Ec/Io(下行 90%)分布圖.28 圖 21天線覆蓋及角度.30 圖 22UMTS 衛(wèi)星鏈路 IUB 口測試.31 圖 23廣深鐵路示意.33 圖 24覆蓋方案示意.36 4 表 1CRH 列車基本信息表 .2 表 2COST232-Hata 模型各系數(shù)含義 .5 表 3語音業(yè)務(wù)的話務(wù)量密度.6 表 4可視電話的話務(wù)量密度.6 表 5HSDPA 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的吞吐量密度.6 表 6各車型穿透損耗總結(jié).7 表 7多普勒頻偏與速度的關(guān)系.8 表 8不同速度所需要的切換距離.9 表 9頻偏跟蹤速度和范圍.12 表 10高速列車場景參數(shù) .16 表 11COST232-Hata 模型各系數(shù)含義 .22 表 12同頻組網(wǎng)和異頻組網(wǎng)的優(yōu)劣分析.29 表 13COST231-Hata 模型各系數(shù)含義 .34 表 14各車型穿透損耗總結(jié).34 表 15導(dǎo)頻鏈路預(yù)算結(jié)果 .35 結(jié)論結(jié)論.9090 謝辭謝辭.9191 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).9191 5 WCDMAWCDMA 高速鐵路覆蓋解決方案高速鐵路覆蓋解決方案 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 摘要摘要 碼分多址(CDMA)技術(shù)是當(dāng)今無線網(wǎng)絡(luò)通信最先進(jìn)的技術(shù)手段之一，不僅在第二代移動(dòng)通 信網(wǎng)絡(luò)中得到有效應(yīng)用，更是第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)普遍采用的技術(shù)。cdma2000作為國際移動(dòng) 通信的三個(gè)主流標(biāo)準(zhǔn)之一，在中國己經(jīng)建成了基于此項(xiàng)技術(shù)規(guī)模龐大的通信網(wǎng)絡(luò)。隨著 我 國 移動(dòng)通信事業(yè)的蓬勃發(fā)展，運(yùn)營商越來越重視無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的目標(biāo) 就是在滿足業(yè)務(wù)需求的前提下，平衡網(wǎng)絡(luò)覆蓋、質(zhì)量和成本之間的關(guān)系。本文主要通過對覆 蓋區(qū)基本情況、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、質(zhì)量、話務(wù)的分析，應(yīng)用現(xiàn)有理論和技術(shù)，在前期工程的基礎(chǔ)上 為完善CDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，提出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。使得網(wǎng)絡(luò)容量、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì) 效益、競爭力達(dá)到預(yù)期設(shè)定的目標(biāo)值，從而說明CDMA移動(dòng)通信無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的一般步驟和方 法。 關(guān)鍵詞：CDMA、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化； Abstract Code Division Multiple Access (CDMA) technology is a wireless network communication in todays most advanced means of technology, not only in the second-generation mobile communications network applications to be effective, it is the third generation mobile communication network of technology commonly used. cdma200 as an international mobile communications, one of the three mainstream standards, has been built in China, the technology- based large-scale communications networks. As Chinas mobile communications industry to flourish, more and more attention to wireless carriers network planning. The goal of wireless network planning is a prerequisite for meeting the business needs, the balance of network coverage, quality and cost relationship. This article covers the main areas of basic information, network coverage, quality, traffic analysis, application of existing theory and technology, the basis of pre- engineering to improve the coverage of CDMA networks and optimized networks, and practical design. Makes network capacity, quality, cost-effective, competitive edge to achieve the desired target set in order to indicate CDMA wireless mobile communication network planning of the 6 general steps and methods. Key words: CDMA, Network planning, Network coverage, Network optimization 7 第第一一章章 概概述述 1.1市場需求 1.1.1 高速公路場景 高速公路屬于交通干線，中國擁有高速公路四點(diǎn)一萬公里，位居世界第二。至 2010 年， 中國新建高速公路將達(dá)到二點(diǎn)四萬公里以上，總里程將達(dá)六點(diǎn)五萬公里。中國東部地區(qū)基本 形成高速公路網(wǎng)，長江三角洲、珠江三角洲和京津冀地區(qū)形成較完善的城際高速公路網(wǎng)，國 家高速公路網(wǎng)骨架也基本形成。 高速公路的無線環(huán)境有以下特點(diǎn)： 1）傳播模型和信道環(huán)境 室外傳播環(huán)境近似農(nóng)村場景。在北方，高速公路兩旁的樹木一般較少，路損較普通農(nóng)村 環(huán)境低 510dB。在南方，公路兩邊的植被一般很茂密，與農(nóng)村環(huán)境沒有大的區(qū)別。 視野一般比較開闊，周圍建筑物較少。終端和基站之間有較大的概率存在直射徑；時(shí)延 擴(kuò)散相對較?。ㄉ絽^(qū)除外），多徑數(shù)目較少；智能天線的賦形增益一般較高。 2）車體損耗 高速公路的用戶都位于車內(nèi)，在覆蓋規(guī)劃時(shí)需要考慮車體的穿透損耗。對于普通的客車， 穿透損耗一般在 58dB。 3）終端移動(dòng)速度較高 終端移動(dòng)速度一般在 80km120km 范圍內(nèi)。在此速度范圍內(nèi)，多普勒頻移小于 200Hz。 可以不用修改基帶算法； 4）用戶分布 用戶基本均勻分布在交通線上，而在收費(fèi)站附近會(huì)有集中分布。 用戶業(yè)務(wù)使用習(xí)慣多樣。 高速公路的客流量大，同時(shí)要求支持 CS64kbps 的 VideoPhone 業(yè)務(wù)和 PS64kbps 數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)連續(xù)覆蓋。 5）公路隧道等特殊環(huán)境 8 對于山區(qū)和丘陵地區(qū)的高速公路，公路多彎，地勢變化快，由于遮擋容易出現(xiàn)死角，在 規(guī)劃時(shí)需要進(jìn)行針對性的考慮。另外隧道也是一種常見的場景，需進(jìn)行專門的覆蓋。 1.1.2 高速鐵路場景 高速鐵路屬于大區(qū)域的軌道交通，目前，全國鐵路營業(yè)里程為 7.6 萬公里，到 2010 年， 全國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到 8.5 萬公里。其中復(fù)線里程 3.5 萬公里，電氣化里程 3.5 萬公里。 1997 年到 2007 年，中國鐵路經(jīng)過六次大提速，內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、動(dòng)車組，車型不斷更 新?lián)Q代，主要鐵路干線時(shí)速達(dá)到 200 公里。第六次提速后，全國范圍內(nèi)出現(xiàn)了很多時(shí)速超過 200km/h 的路段，而超過 300 公里的高速鐵路也即將開始動(dòng)工。 根據(jù)未來高鐵的發(fā)展趨勢和歐洲同類國家的運(yùn)營狀況，高鐵覆蓋方案應(yīng)該能滿足 350km/h 以上，最快達(dá)到 450km/h 的高速行駛要求。同時(shí)新型全封閉車廂對手機(jī)信號的衰耗 在 24dB 之上。 根據(jù)建成后的京津高鐵 GSM-R 專用通信網(wǎng)推斷，高鐵覆蓋方案在最短發(fā)車間隔（3 分鐘） 狀態(tài)下應(yīng)該滿足 600 名以上旅客的話務(wù)量需求，網(wǎng)絡(luò)接通率超過 95%,覆蓋率為 99.5,掉話率 不高于 5%，切換成功率在 90%以上。 下面是我國高鐵列車基本信息材料: 表 1 CRH 列車基本信息表 列車類型運(yùn)營速度最高速度載客人數(shù)列車長度列車材質(zhì) CRH1200KM/h250KM/h670213.5M 不銹鋼 CRH2200KM/h250KM/h610201.3M 中空鋁合金車體 CRH3330KM/h380KM/h 暫無 200.0M 暫無 CRH5200KM/h250KM/h604205.2M 中空鋁合金車體 注：武廣高速鐵路暫時(shí)按照 CRH3 型列車設(shè)計(jì)，速度按照武廣高速的遠(yuǎn)期時(shí)速 350KM/h 計(jì)列，材質(zhì)考慮為不銹鋼。 鐵路環(huán)境與公路環(huán)境有不同的特點(diǎn)： 1）傳播模型和信道環(huán)境 9 高速鐵路的傳播環(huán)境和信道環(huán)境與高速公路類似，車外傳播環(huán)境近似農(nóng)村場景。同樣終 端和基站之間有較大的概率存在直射徑；時(shí)延擴(kuò)散相對較?。ㄉ絽^(qū)除外），多徑數(shù)目較少； 智能天線的賦形增益一般較高。 2）車體損耗 高速鐵路的用戶都位于高速列車內(nèi)，在覆蓋規(guī)劃時(shí)需要考慮列車體的穿透損耗。對于普 通的列車，穿透損耗一般在 1015dB。而對于高速列車，如廣深高鐵上運(yùn)行的和諧號動(dòng)車組， 測試表明穿透損耗約 1520dB。穿透損耗對于連續(xù)覆蓋目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)形成巨大的挑戰(zhàn)。 3）終端移動(dòng)速度較高 終端移動(dòng)速度一般在 150km200km 范圍內(nèi)，個(gè)別路段達(dá)到 250km。在今后幾年內(nèi)，陸續(xù) 會(huì)有不少路段的速度達(dá)到 300350km/h。在此速度范圍內(nèi)，多普勒頻移超過 400Hz，基站和 終端必須支持動(dòng)態(tài)相位補(bǔ)償技術(shù)才能滿足業(yè)務(wù)質(zhì)量要求； 4）用戶分布 與高速公路不同，高速鐵路用戶集中分布在列車車廂內(nèi)，隨著列車運(yùn)行全體同步運(yùn)動(dòng)。 用戶的切換、小區(qū)重選等行為都非常集中，所以基站資源的使用呈突發(fā)性。 5）鐵路隧道等特殊環(huán)境 鐵路隧道比公路隧道更多，通常距離也更長。需進(jìn)行專門的覆蓋。 圖 1高速鐵路 1.1.3 磁懸浮 場景 上海磁浮列車示范運(yùn)營線是全球首條磁浮列車商業(yè)運(yùn)營線，也是國內(nèi)目前唯一商業(yè)運(yùn)營 的磁懸浮線路，它于 2002 年 12 月 31 日開通試運(yùn)行，它集交通、觀光和旅游于一體，西起 地鐵二號線龍陽路站南側(cè)、東至浦東國際機(jī)場一期航站樓東側(cè)，軌道懸空距離地面可達(dá) 1213 米，全程 30 公里，單程行駛約需 8 分鐘。最高運(yùn)行時(shí)速可達(dá) 430Km、最高速段約持 續(xù) 20 秒。 10 圖 2磁懸浮 磁懸浮有以下特點(diǎn)： 1）傳播模型和信道環(huán)境 上海磁懸浮環(huán)境與通常高速鐵路、高速公路有所不同，其軌道懸空架設(shè)，距離地面可達(dá) 1213 米。為保證運(yùn)行安全和避免對環(huán)境的影響，磁懸浮軌道周圍 20-30 米內(nèi)無建筑物和 樹木，以灌木和草地為主，周邊基本無超過三層的建筑物，周圍基站天線主要架設(shè)在鐵塔上， 高度都遠(yuǎn)高于周邊的樹木和建筑物，因此終端和基站之間信號傳播基本是直射徑；多徑數(shù)目 很少。 2）車體損耗 用戶都位于磁懸浮列車內(nèi)，由于列車車體為全封閉結(jié)構(gòu)，列車的車體穿透損耗很大，實(shí) 際測試結(jié)果顯示，對于 TD 頻段，車體穿透損耗為 3035dB，要大于高速鐵路和高速公路的 車體穿透損耗，克服車體穿透損耗，是對磁懸浮組網(wǎng)的重大挑戰(zhàn)。 3）終端移動(dòng)速度非常高 上海磁浮全程 30 公里、單程行駛約需 8 分鐘，最高運(yùn)行時(shí)速可達(dá) 430 公里。 80的路段速度超過 200km/h（約為 23km）；其中超過 300km/h 的高速路段為 18.5km，約占線路全長的 60。另外超高速路段長度為 10km，時(shí)速超過 400km，占 1/3 路 段。當(dāng)速度達(dá)到 430km/h，終端接收信號的最大頻移約為 800Hz；基站側(cè)上行接收信號的頻 移最大可達(dá) 1600 Hz，其對基站設(shè)備和終端對抗多普勒頻移的能力有很高的要求。 4）用戶分布 與高速鐵路類似，用戶都分布在列車車廂內(nèi)，隨著列車運(yùn)行全體同步運(yùn)動(dòng)。用戶的切換、 小區(qū)重選等行為都非常集中，對無線資源的占用具有明顯的突發(fā)性，目前上海磁懸浮線路相 對于高速鐵路和高速公路，總體運(yùn)行長度較短。 11 1.2競爭對手情況 目前，競爭對手都已經(jīng)開展了超遠(yuǎn)覆蓋的研究并開展了商用實(shí)施。其中華為 2006 年 1 月，進(jìn)行了上海磁懸浮列車 WCDMA 業(yè)務(wù)演示活動(dòng)。列車穿越了 0-431 公里/小時(shí)的區(qū)域，路 線涵蓋到 8 個(gè)小區(qū)，移動(dòng)視頻電話一直保持的情況下，承載在分組域的速流媒體視頻點(diǎn)播業(yè) 務(wù)的圖像流暢、色彩艷麗，平下載速率保持在 350kbps 以上。呼叫建立成功率達(dá)到 100%， 視頻電話業(yè)務(wù)和流體業(yè)務(wù)的軟切換成功率分別達(dá)到 99%、100%。 此外華為在西班牙的 SevillaCordoba 城際鐵路建設(shè)了 AVE（高速鐵路）試驗(yàn)網(wǎng)，整 個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括 7 個(gè)基站，覆蓋兩個(gè)城市大約 50 公里的區(qū)域。列車經(jīng)過華為試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，速度 穩(wěn)定在 250 公里/小時(shí)左右，2005 年 11 月中旬開展的測試中，語音業(yè)務(wù)、VP 業(yè)務(wù)、PS 384K 業(yè)務(wù)的呼叫建立成功率、切換成功率均達(dá)到 99以上，旅客感受不到列車內(nèi)外通信品質(zhì)的 差別。 第第二二章章 高高速速覆覆蓋蓋對對 WCDMA 的的影影響響分分析析 2.1傳播模型 高速覆蓋的傳播模型以 COST231-Hata 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑榛A(chǔ)，可用于 150-2000MHz 的無線電 波傳播損耗預(yù)測，作為無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的傳播模型工具，具有較好的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。 數(shù)學(xué)表達(dá)形式是： mbmbb CdhhahfL)(lglg55 . 6 9 . 44()(lg82.13lg 9 . 33 3 . 46 表 2 COST232-Hata 模型各系數(shù)含義 系數(shù)說明 Lb 路損 f 中心頻率 hb 基站有效高度 12 hm 移動(dòng)臺有效高度 d 通信距離 Cm 校正因子 在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，通常使用經(jīng)驗(yàn)的傳播模型預(yù)測路徑損耗中值，不同的模型可應(yīng)用于 不同的無線場景。在這些模型中，影響電波傳播的一些主要因素，如收發(fā)天線距離、天線相 對高度和地型地貌因子等，都作為路徑損耗預(yù)測公式的變量或函數(shù)。但是實(shí)際的無線環(huán)境千 變?nèi)f化，因此傳播模型在具體應(yīng)用時(shí)，需要對模型中各系數(shù)進(jìn)行必要的修正，從而找到合理 的函數(shù)形式。 2.2話務(wù)模型分析 通過模型校正及覆蓋以預(yù)測后，我們可以知道在給定的區(qū)域內(nèi)需要建設(shè)專網(wǎng)小區(qū)的最小 數(shù)量，而這些小區(qū)所需要的載頻配置數(shù)將是本節(jié)的研究重點(diǎn)。 2.2.1 列車話音業(yè)務(wù)估算方法 CRH 的標(biāo)準(zhǔn)配置為 8 節(jié)車廂，額定載客人數(shù)為 600 人次，考慮到對開情況，這樣用戶人 數(shù)就達(dá)到 1200 人。按照未來聯(lián)通客戶滲透率 50%計(jì)算，則這樣兩班 CRH 的移動(dòng)用戶為 600 人。 根據(jù)下表我司 HSPA 網(wǎng)絡(luò)話務(wù)量模型，按穩(wěn)定期密集城區(qū)計(jì)算。用戶語音話務(wù)量為 600*0.045=27Erl, 用戶可視電話的話務(wù)量為 600*3.4/1000=2.04Erl。合計(jì) 29.04Erl。 表 3 語音業(yè)務(wù)的話務(wù)量密度 區(qū)域區(qū)域 3G 用戶用戶 密度密度 忙時(shí)激活用忙時(shí)激活用 戶比例戶比例 忙時(shí)激活用忙時(shí)激活用 戶密度戶密度 單用戶話務(wù)量單用戶話務(wù)量 （Erl） 話務(wù)量密度話務(wù)量密度 （Erl/km2） 密集城區(qū)120010012000.0336 初期 一般城區(qū)3001003000.0133.9 密集城區(qū)360010036000.04144 發(fā)展期 一般城區(qū)9001009000.01816.2 密集城區(qū)750010075000.045337.5 穩(wěn)定期 一般城區(qū)195010019500.0239 13 表 4 可視電話的話務(wù)量密度 2.1.2 列車數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)估算 方法 HSDPA 用戶吞吐量按密集城區(qū)穩(wěn)定期計(jì)算為 9.6*600=576K=5.7M 表 5 HSDPA 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的吞吐量密度 區(qū)域區(qū)域HSDPA 用用 戶密度戶密度 (/km2) 平均每用戶平均每用戶 忙時(shí)吞吐率忙時(shí)吞吐率 (kbps) 吞吐率密度吞吐率密度 (kbps /km2) 密集城區(qū)600.9658 初期 一般城區(qū)00.720 密集城區(qū)5402.41296 發(fā)展 期一般城區(qū)451.881 密集城區(qū)15009.614400 穩(wěn)定 期一般城區(qū)1957.21404 2.3穿透損耗 高速列車采用密閉式廂體設(shè)計(jì)，增大了車體損耗。各種類型的 CRH 列車具有不同的穿透 損耗，下表是上海公司對各類型車廂的穿透損的測試結(jié)果。 通過對 4 種類型的高速列車進(jìn)行穿透損耗測試，可以發(fā)現(xiàn)新型 CRH 列車的穿透損耗未高 于龐巴迪列車，因此專網(wǎng)設(shè)計(jì)中，假如要求車廂內(nèi)提供用戶通信的電平值要達(dá)到-85dBm 以 上，則列車車廂外的覆蓋電平需達(dá)到-60dBm。 區(qū)域區(qū)域 3G 用戶用戶 密度密度 忙時(shí)激活用忙時(shí)激活用 戶比例戶比例 忙時(shí)激活用忙時(shí)激活用 戶密度戶密度 單用戶話務(wù)量單用戶話務(wù)量 （mErl） 話務(wù)量密度話務(wù)量密度 （mErl/km2） 密集城區(qū)12005%600.7545 初期 一般城區(qū)3002%60.352.1 密集城區(qū)36008%2881.5432 發(fā)展期 一般城區(qū)9005%450.731.5 密集城區(qū)750010%7503.42550 穩(wěn)定期 一般城區(qū)19508%1561.5234 車型普通車廂 （dB） 臥鋪車廂（dB）播音室中間過道 （dB） 綜合考慮的衰 減值 T 型列車121612 K 型列車13141614 14 表 6 各車型穿透損耗總結(jié) 注：鐵路上海段目前行駛的 CRH 為 CRH2 型，其它類型的 CRH 穿透損耗需按實(shí)際情況重 新測試。 2.4多普勒效應(yīng) 高速覆蓋場景對 UMTS 系統(tǒng)性能影響最大的效應(yīng)是多普勒效應(yīng)。接收到的信號的波長因 為信號源和接收機(jī)的相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化，稱作多普勒效應(yīng)。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，特別是高 速場景下，這種效應(yīng)尤其明顯，多普勒效應(yīng)所引起的附加頻移稱為多普勒頻移，可用下式表 示： cosv C f fd 其中： 為終端移動(dòng)方向和信號傳播方向的角度； v 是終端運(yùn)動(dòng)速度； C 為電磁波傳播速度； f 為載波頻率，大約為 2 G Hz。 假設(shè)高速移動(dòng) UE 通過 Node B 時(shí)的情景如下圖所示： v d r x y Node B UE 圖 3高速移動(dòng) UE 通過 Node B 時(shí)的情景 龐巴迪列車2424 CRH2 列車1010 專網(wǎng)設(shè)計(jì)采用值 24 15 在載波頻率 f、移動(dòng)速度 v 固定的情況下，多普勒頻移隨著 cos 的變化而改變有關(guān)。 另外，由于 UE 根據(jù)接收到基站的信號頻率調(diào)整發(fā)射頻率，因此對于 Node B 而言將產(chǎn)生兩倍 的多普勒頻移，因此進(jìn)一步表示 fd 為： 222 2 2 dtvC tvf fd 計(jì)算不同車速下，當(dāng) d 取值不同時(shí)的多普勒頻移情況如下圖所示： 圖 4不同車速下，當(dāng) d 取值不同時(shí)的多普勒頻移情況 從圖中可以看出以下特性： 1在用戶移動(dòng)過程中，多普勒頻移隨著用戶位置的變化而變化； 2基站接收受到的最大多普勒頻率偏移與 UE 運(yùn)動(dòng)速度成正比，速度越高則頻偏越大， 具體如下表： 16 表 7 多普勒頻偏與速度的關(guān)系 1)車車速速 （K Km m/ /h h） 2)最最大大多多普普勒勒頻頻偏偏 （H Hz z） 3)1 12 20 04)4 48 80 0 5)3 30 00 06)1 11 15 50 0 7)3 35 50 08)1 13 34 40 0 9)4 43 30 010)1 16 60 00 0 3用戶距離基站越遠(yuǎn)頻率誤差越大；在駛過基站時(shí)頻偏為 0，但是頻偏變化速度最快。 2.5切換的影響 在 UE 高速場景下，對切換的性能會(huì)有較大的影響。為保證用戶無縫移動(dòng)性及 Qos，最 基本的要求就是需要保證用戶通過切換區(qū)域的時(shí)間一定要大于切換的處理時(shí)間，否則切換流 程無法完成，會(huì)造成用戶的 Qos 下降甚至掉話。 在 WCDMA 系統(tǒng)中切換類型主要有同頻軟切換、異頻硬切換和系統(tǒng)間切換。各種切換由于 各自的特性不同，在高速場景運(yùn)用中不盡相同，下面分別進(jìn)行分析： 11軟切換 軟切換，是 WCDMA 的特有策略，用戶通過同時(shí)和多個(gè)小區(qū)存在無線連接以獲得更多的鏈 路增益。在高速移動(dòng)場景中，相對于普通的場景，需要提供更大的小區(qū)覆蓋半徑，以避免出 現(xiàn)過于頻繁的切換 。