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高速铁路WCDMA网络覆盖技术研究

作　者: 陈颖羿
导　师: 钟晓峰; 黄峰云
学　校: 清华大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 高铁 WCDMA 链路预算组网方式
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 17次
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内容摘要

高铁是指最高运行的时速在至少两百公里以上的铁路。高铁具有速度快、客载量大、安全性高、全天候等优势。近些年来，高铁建设在我国快速发展，已有多条高铁和城际快铁在运营，除此之外，不少客运专线正在积极的建设中。由此我们可以预见，在未来的几年时间里，高铁即将成为全国地面客运运输的主要工具。高铁的舒适、安全和快捷的优点吸引了众多商务旅客，这些商务旅客大多是各大运营商的高端用户，对各种移动及附带业务有很大的需求，这其中包括对数据和语音业务质量的要求极高且需求量极大。WCDMA是全世界通用的3G标准，国内由联通公司运营。高铁3G信号覆盖质量的提升，对我们来说有着及其重要的现实意义。现如今，面对众多市场用户对信息感知度的高度需求，如何快速有效的提高信息用户的满意度，用什么方法解决列车在高速环境中遇到的WCDMA网络覆盖质量差、水平低的问题，迫切需要解决。高铁具有密闭性好、材质特殊、途径铁路线路长、速度快等特点，同时也是一个及其特殊的覆盖场景。高速列车在运动中，列车车体穿透的损耗、多普勒频移效应及快速的切换是正常用户通信面临的困难。随着列车不断的提速，对通信的影响也随之变大，变得很难处理这种影响，由此对WCDMA网络覆盖技术含量的要求也就越来越高。针对高铁中移动信号的覆盖问题，从其影响高铁WCDMA网络的车体穿透损耗及多普勒效应等因素来进行深层的分析，同时结合武汉至广州这一高铁客运专线的工程实践为实例，详述了其组网方案和网络规划，并提出了一些网络覆盖解决的方案。特别是在采用高铁覆盖专网组网方式下，对小区覆盖半径的链路预算和传播模型进行深入研究，并结合项目工程实践、通过现场测试数据分析，拟合出链路预算中各参数的工程值，用拟合值做链路预算，给出每个基站的站间距取值建议。所得数据运用到武广高铁工程实践中，通过软件仿真和实测结果验证出拟合出的工程值符合项目设计目标要求。从武广高铁的网络覆盖测试情况看，很好的解决了在高铁运行过程中WCDMA网络覆盖遇到的问题。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-13
  1.1 研究背景  8
  1.2 研究现状  8-11
    1.2.1 CRH简介  8-10
    1.2.2 武广高铁发展现状  10-11
  1.3 本论文的研究内容  11-12
  1.4 论文的组织结构  12-13
第2章高铁相关WCDMA系统原理介绍  13-17
  2.1 WCDMA无线网络结构  13-14
  2.2 WCDMA系统中切换原理介绍  14-15
    2.2.1 切换主要目的  14
    2.2.2 软硬切换分析  14-15
  2.3 WCDMA系统中的干扰协调  15-16
  2.4 WCMDA系统扰码规划  16-17
第3章高速铁路覆盖理论基础研究  17-31
  3.1 密闭车厢的高穿透损耗  17-19
  3.2 多普勒效应  19-20
  3.3 高速运动对切换的影响  20
  3.4 小区重叠区域较大  20-25
  3.5 链路预算  25-31
    3.5.1 链路预算流程  25-26
    3.5.2 上行链路预算  26-27
    3.5.3 链路平衡  27-28
    3.5.4 链路预算参数拟合  28-29
    3.5.5 覆盖半径设计  29-31
第4章高速铁路覆盖组网策略  31-40
  4.1 设备选型  31-32
  4.2 覆盖策略  32-35
    4.2.1 地面高铁覆盖  33
    4.2.2 隧道覆盖  33-34
    4.2.3 桥梁覆盖  34
    4.2.4 配套建设要求  34-35
  4.3 容量策略  35
  4.4 组网方式  35-40
    4.4.1 专网组网覆盖方案  36-37
    4.4.2 公网组网覆盖方案  37-38
    4.4.3 天馈选型  38
    4.4.4 站点选择  38-39
    4.4.5 切换关系设置  39
    4.4.6 专网方案和公网方案比较  39-40
第5章武广高速铁路专网无线覆盖情况  40-60
  5.1 武广高铁WCDMA无线覆盖方式  40-42
  5.2 武广高铁工程建设的预期目标  42
  5.3 仿真结果  42-45
    5.3.1 仿真平台介绍  42-43
    5.3.2 导频覆盖分析  43-44
    5.3.3 最佳服务小区  44-45
  5.4 高铁开通后测试  45-60
    5.4.1 测试方法与测试环境  45
    5.4.2 测试无线指标  45-57
    5.4.3 测试结论  57-58
    5.4.4 武广高铁整改方案总结  58-60
第6章总结及展望  60-61
参考文献  61-63
致谢  63-65
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  65

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