高鐵LTE關(guān)鍵技術(shù)

1高鐵LTE覆蓋關(guān)鍵技術(shù)目錄LTE高鐵覆蓋特性用戶感知度差KPI變差高速行駛運(yùn)營商收益和品牌受到影響接通率下降切換成功率下降掉話率上升車體損耗大，高達(dá)24dB多普勒效應(yīng)重疊覆蓋區(qū)難以滿足切換和重選要求掉網(wǎng)或在網(wǎng)打不通電話語音質(zhì)量差數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接不穩(wěn)定用戶投訴大幅上升，嚴(yán)重影響品牌話務(wù)量降低導(dǎo)致收益降低用戶體驗(yàn)和運(yùn)營商品牌受到嚴(yán)重威脅因波源或觀察者相對(duì)于傳播介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)而使觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。v：車速；C：光速；f：系統(tǒng)工作頻率。

速度越高，頻移越大：

具體的如偏移關(guān)系右圖所示，在1.8GHz和2.1GHz兩種工作

頻率對(duì)比下，可以看出，車速越慢，頻率越低，頻偏越小。兩倍效果的頻移影響：由于接收端的本地解調(diào)載波必須與接收信號(hào)的載波同頻同相，終端會(huì)根據(jù)接收到基站的信號(hào)頻率調(diào)整發(fā)射頻率，因此對(duì)于eNodeB而言將產(chǎn)生兩倍的多普勒頻移。多普勒效應(yīng)多普勒頻移計(jì)算公式??ff多普勒效應(yīng)問題多普勒效應(yīng)對(duì)策自適應(yīng)頻率補(bǔ)償技術(shù)基站視距覆蓋高鐵覆蓋問題分析及對(duì)策切換問題

切換頻繁

高鐵覆蓋基站一般在0.8～1.5km，高鐵正?？焖傩旭偹俣仍?0～100m/s左右，因此在正常行駛中每10~25s左右就會(huì)有一次切換，切換非常頻繁。

切換困難由于高鐵行駛速度快，如果在重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)還不能完成切換，將產(chǎn)生切換失敗，形成掉話，因此兩個(gè)扇區(qū)重疊覆蓋區(qū)域長度應(yīng)該大于D=2vt，式中D為最小重疊覆蓋區(qū)域，v為列車速度，t為切換所需時(shí)間。切換解決策略

扇區(qū)分裂

同PCI技術(shù)在正常情況下LTE切換遲滯為2dB，切換時(shí)延為320+100=420ms，保留余量2dB，得出切換重疊區(qū)域如下表所示，在時(shí)速300km/h的情況下，需要的重疊區(qū)域?yàn)?70米。高鐵覆蓋問題分析及對(duì)策基站垂直距離和站間距關(guān)系分析

城區(qū)

杭長高鐵浙江省內(nèi)段，經(jīng)過杭州、金華、衢州等幾個(gè)城區(qū)，城區(qū)覆蓋高鐵的基站基本為公網(wǎng)基站，站間距相對(duì)較近，而且高鐵進(jìn)入城區(qū)時(shí)速度較慢，基本只有100多公里/小時(shí)，已經(jīng)不具有高鐵覆蓋特性，在做城區(qū)覆蓋時(shí)適當(dāng)兼顧高鐵覆蓋就可以。

郊區(qū)農(nóng)村區(qū)域

郊區(qū)農(nóng)村區(qū)域覆蓋高鐵基站站間距較大，原先能夠滿足C網(wǎng)覆蓋的基站不一定能夠滿足LTE覆蓋要求，杭長高鐵郊區(qū)農(nóng)村站間距在1500m～2500m之間。

根據(jù)模型計(jì)算和工程經(jīng)驗(yàn)，站間距設(shè)置在0.8km～1.5km之間比較合適，如果按照20°入射角、重疊覆蓋區(qū)域270米要求計(jì)算，可以得出基站離高鐵軌道垂直距離100m

～300m比較合適。計(jì)算公式：d=(覆蓋距離/2+重疊覆蓋區(qū)域/2)*tan（20°）垂直距離重疊覆蓋區(qū)域站間距高鐵軌道α1.2km～2.0km100m

～300m270米注：入射角按照大于20°要求設(shè)置高鐵覆蓋問題分析及對(duì)策特殊場(chǎng)景站點(diǎn)布局

隧道場(chǎng)景

隧道內(nèi)的無線信號(hào)屏蔽效應(yīng)很強(qiáng)，室外的宏站很難覆蓋到隧道內(nèi)部，可采用泄露電纜覆蓋隧道內(nèi)部，在隧道口設(shè)置外打天線保證信號(hào)的切換。

彎道場(chǎng)景

高鐵列車軌道的彎道部分，盡量選在軌道彎曲弧線的內(nèi)側(cè)部分，這樣不但可以保證最大程度對(duì)軌道的覆蓋，還能加大入射角度，最大限度的削弱多普勒效應(yīng)。

橋梁場(chǎng)景

橋梁場(chǎng)景的特點(diǎn)是橋面無線傳播環(huán)境空曠，但橋面上站址選擇困難，施工條件有限，這類場(chǎng)景適合在兩段架設(shè)基站進(jìn)行覆蓋。

U形場(chǎng)景U形場(chǎng)景是指鐵路通過開挖的山體路段，此時(shí)鐵路內(nèi)嵌在山體中間，如果選址按照前面說的原則，距離大于100米，信號(hào)會(huì)被山體阻擋吸收，此時(shí)需要將基站選址進(jìn)一步靠近鐵路，需要考慮多普勒效應(yīng)對(duì)信號(hào)的影響。高鐵覆蓋問題分析及對(duì)策站點(diǎn)分布及鏈路預(yù)算

高鐵運(yùn)行在城市之間勢(shì)必會(huì)穿過密集的城市區(qū)域和郊區(qū)農(nóng)村空曠地帶，因此常規(guī)場(chǎng)景下對(duì)高鐵的鏈路預(yù)算分為城區(qū)和郊區(qū)農(nóng)村兩部分，鏈路預(yù)算如下圖所示。

從以上鏈路預(yù)算推算出小區(qū)覆蓋半徑如下所示。高鐵覆蓋問題分析及對(duì)策站址選擇總結(jié)

高鐵LTE覆蓋站點(diǎn)整體沿軌道延伸呈線狀分布，且呈“之”字形分布在軌道兩側(cè)最佳。又由車廂穿透損耗分析及多普勒頻移分析可知站點(diǎn)選擇距離軌道垂直距離不能太近，盡量保證入射角度大于10°