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[摘 要]新华时代,为当前高速铁路提出了全新的要求,它需要满足人们的网络信息需求。TD-LTE系统凭借自身时延短、带宽大的特征,将最佳的技术手段为高铁带宽无线通信提供了出来。因此,为了能够更好的掌握该技术,文章通过下文对相关方面的内容进行了探究,从而为有关单位及工作人员在实际工作中提供一定的帮助作用。
[关键词]高速铁路;TD-LTE网络;覆盖;关键技术
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0037-01
为了能够更好的研究高速铁路TD-LTE的网络覆盖问题,首先要弄清楚在高速铁路中覆盖TD-LTE时所遇到的问题。之后制定出相应的解决对策,只有这样才可以更加科学、合理的规划与建设高速铁路TD-LTE网络。
一、分析所存在的关键性问题
随着移动互联网业务及智能终端技术的发展,乘客在乘坐高铁时,有越来越多的网络娱乐和移动办公的需求,如视频点播、互动游戏、上网和电话会议等,同过去的铁路覆盖不同,高铁覆盖不但要将良好的语音话务提供出来,而且,还将较高的要求抛向了数据业务。250km/h以上时高速列车的最高时速,又因为车厢是全封闭的,所以,会从这样几个方面影响着信号覆盖质量:
1、信号穿透容易受损
测试发现,在高速列车中,有着25dB以上的车厢信号穿透损耗,较一般的K、T列车高出18dB,这样,这就需要高铁覆盖有更强的信号覆盖。
2、比较明显的多普勒频偏
在高速状态下运行高铁,会造成有一定的变化频繁的出现在接收端接收信号中,不断变化的频率会影响到接收机的解调性能。
3、小区之间频繁切换
列车在高速状态下运行,会在很多的时间内将多个小区的覆盖范围穿过,造成小区之间的切换频繁发生。通过测试得知,假定列车在300km/h的时速下运行,这样,每12s就会出现一次小区的切换,小区之前的频繁切换,使得网络性能被大大降低。
二、高速铁路环境下,覆盖LD-LTE网络的方法
1、构建铁路专网
因为高铁运行速度极快,一旦应用LD-LTE公网,难以有效确定出小区间的 频繁切换。按照高速铁路的运行特征,为了将切换降低,更好的进行覆盖,可以构建LD-LTE专网。
首先,设置频率。优先选取低频率增强网络覆盖能力,从而将站址建设需求降低。优选专网频率,如果缺乏专用频率时,尽量减少公网的同频影响。
其次,配置参数。对系统的广播信息进行简化处理,将获取小区信息的时间缩短。优化切换和重选的控制参数,加快切换和重选的速度。按照负荷的切换机制和优先设置频率优先级的方法,提升网络传输速率。
2、合并小区
分析高铁覆盖特征,为了更好的在小区之间进行切换,就应该将小区的覆盖距离增加,将小区之间的切换次数减少,通过RRU+BBU能够实现RRU的组网,通过基带组合技术相一个小区内组合。在重叠连环相连了属于同一个逻辑小区的多个RRU覆盖区域以后,从而将一个狭长地带的高信号强度构建起来,从而能够更好的覆盖铁路沿线小区,有助于将覆盖信号强度增加,降低小区之间的切换次数。此外,合并小区,能够将高速铁路专网单小区覆盖距离增加,从而将站点的需求数量减少,将土地和配套建设投资。
按照相关厂家的最大扶持力度,依据12个2通道RRU合并的原则规划LTE覆盖,两个RRU之间共用同一个塔桅和光口。也就是通过星型连接各个站点。通过链型连接同站点的两个RRU,此外,为了有效的实现RRU与BBU之间线路的传输,需要在铁路的同侧设置6个连续的站址。
3、设置增益天线
作为一种特殊的覆盖场景,通过一般的宏站天线覆盖高铁专网是不符合要求的。在研究了钢铁专网的覆盖特征以后,需要依据这样的方式选择天线类型:
首先,一些高铁规划,在有大网覆盖的区域内应用D频段,如果没有大网覆盖,就可以应用F频段,通过TD-L和TD-S联合覆盖的策略。因为在以后需要考虑到扩容的需要,天线要确保能够支持FAD3个频段。
其次,分析到高铁为一个较长的区域,所以,不应该过大的设置天线的半功率角,不然对大网信号会产生较大的影响。
再次,在上述分析的基础上得知,有较大的衰耗容易出现在高速列车中,所以,应该将高增益天线应用到高铁覆盖区域内。
第四,按照设备厂商的基本特征,为了满足跟多RRU合并小区的需求,需要通过双通道天线完成高铁覆盖。
第五,因为高铁线路较长,所以,网络覆盖的工程量一般都较大,存在较多的站点,考虑到建设时所需的成本,所以,可以选择应用非电调天线。
按照上述分析,选择应用窄带高增益双通道天线是最佳的,也就是双通道內设3°,FA/D21dBi的非电调天线。
此外,需要合理的设置天线水平主瓣方向。一旦列车的入射角度和天线水平主瓣角度低于10°,这样就会相应的增加信号的穿透损耗,所以,要正确的控制铁轨和天线的垂直距离、天线水平主瓣的方向和覆盖半径。通过大量的实践测量得知,控制好着这二者之间的关系,是提升高速铁路LD-LTE网络覆盖效率的的重要策略。
结语:
在我国高速铁路不断发展的背景下,很多人都将其作为出行的重要工具。所以,怎样更好的实现高速铁路的网络覆盖,是摆在运营商面前的一个重要工作。在构建网络覆盖系统时,对普通场景和高速铁路覆盖场景之间的差异要充分的进行考虑,通过关键性技术,能够很好的节省成本投入,从而实现最优的覆盖效果。
参考文献
[1] 高明皓,高天,刘培欣,徐江.高速铁路LTE专网覆盖和建设的关键技术研究[J].电信技术.2013(08):562-563.
[2] 王海武.采用L T E技术下高速铁路的覆盖方案[J].中国电子商务.2013(17):523-524.
[3] 吴敏,杨保磊,尤广志.LTE网络本地传输接入方案研究[J].电信技术,2014(8):113-115.
[4] 蒋远、汤利民.TD-LTE原理与网络规划设计[M].北京:人民邮电出版社.2012.
作者简介:
温小伟,男,1982年11月生,汉族,天津人,学历:本科,职称:工程师,研究方向 工程技术 通信及广播电视。
[关键词]高速铁路;TD-LTE网络;覆盖;关键技术
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0037-01
为了能够更好的研究高速铁路TD-LTE的网络覆盖问题,首先要弄清楚在高速铁路中覆盖TD-LTE时所遇到的问题。之后制定出相应的解决对策,只有这样才可以更加科学、合理的规划与建设高速铁路TD-LTE网络。
一、分析所存在的关键性问题
随着移动互联网业务及智能终端技术的发展,乘客在乘坐高铁时,有越来越多的网络娱乐和移动办公的需求,如视频点播、互动游戏、上网和电话会议等,同过去的铁路覆盖不同,高铁覆盖不但要将良好的语音话务提供出来,而且,还将较高的要求抛向了数据业务。250km/h以上时高速列车的最高时速,又因为车厢是全封闭的,所以,会从这样几个方面影响着信号覆盖质量:
1、信号穿透容易受损
测试发现,在高速列车中,有着25dB以上的车厢信号穿透损耗,较一般的K、T列车高出18dB,这样,这就需要高铁覆盖有更强的信号覆盖。
2、比较明显的多普勒频偏
在高速状态下运行高铁,会造成有一定的变化频繁的出现在接收端接收信号中,不断变化的频率会影响到接收机的解调性能。
3、小区之间频繁切换
列车在高速状态下运行,会在很多的时间内将多个小区的覆盖范围穿过,造成小区之间的切换频繁发生。通过测试得知,假定列车在300km/h的时速下运行,这样,每12s就会出现一次小区的切换,小区之前的频繁切换,使得网络性能被大大降低。
二、高速铁路环境下,覆盖LD-LTE网络的方法
1、构建铁路专网
因为高铁运行速度极快,一旦应用LD-LTE公网,难以有效确定出小区间的 频繁切换。按照高速铁路的运行特征,为了将切换降低,更好的进行覆盖,可以构建LD-LTE专网。
首先,设置频率。优先选取低频率增强网络覆盖能力,从而将站址建设需求降低。优选专网频率,如果缺乏专用频率时,尽量减少公网的同频影响。
其次,配置参数。对系统的广播信息进行简化处理,将获取小区信息的时间缩短。优化切换和重选的控制参数,加快切换和重选的速度。按照负荷的切换机制和优先设置频率优先级的方法,提升网络传输速率。
2、合并小区
分析高铁覆盖特征,为了更好的在小区之间进行切换,就应该将小区的覆盖距离增加,将小区之间的切换次数减少,通过RRU+BBU能够实现RRU的组网,通过基带组合技术相一个小区内组合。在重叠连环相连了属于同一个逻辑小区的多个RRU覆盖区域以后,从而将一个狭长地带的高信号强度构建起来,从而能够更好的覆盖铁路沿线小区,有助于将覆盖信号强度增加,降低小区之间的切换次数。此外,合并小区,能够将高速铁路专网单小区覆盖距离增加,从而将站点的需求数量减少,将土地和配套建设投资。
按照相关厂家的最大扶持力度,依据12个2通道RRU合并的原则规划LTE覆盖,两个RRU之间共用同一个塔桅和光口。也就是通过星型连接各个站点。通过链型连接同站点的两个RRU,此外,为了有效的实现RRU与BBU之间线路的传输,需要在铁路的同侧设置6个连续的站址。
3、设置增益天线
作为一种特殊的覆盖场景,通过一般的宏站天线覆盖高铁专网是不符合要求的。在研究了钢铁专网的覆盖特征以后,需要依据这样的方式选择天线类型:
首先,一些高铁规划,在有大网覆盖的区域内应用D频段,如果没有大网覆盖,就可以应用F频段,通过TD-L和TD-S联合覆盖的策略。因为在以后需要考虑到扩容的需要,天线要确保能够支持FAD3个频段。
其次,分析到高铁为一个较长的区域,所以,不应该过大的设置天线的半功率角,不然对大网信号会产生较大的影响。
再次,在上述分析的基础上得知,有较大的衰耗容易出现在高速列车中,所以,应该将高增益天线应用到高铁覆盖区域内。
第四,按照设备厂商的基本特征,为了满足跟多RRU合并小区的需求,需要通过双通道天线完成高铁覆盖。
第五,因为高铁线路较长,所以,网络覆盖的工程量一般都较大,存在较多的站点,考虑到建设时所需的成本,所以,可以选择应用非电调天线。
按照上述分析,选择应用窄带高增益双通道天线是最佳的,也就是双通道內设3°,FA/D21dBi的非电调天线。
此外,需要合理的设置天线水平主瓣方向。一旦列车的入射角度和天线水平主瓣角度低于10°,这样就会相应的增加信号的穿透损耗,所以,要正确的控制铁轨和天线的垂直距离、天线水平主瓣的方向和覆盖半径。通过大量的实践测量得知,控制好着这二者之间的关系,是提升高速铁路LD-LTE网络覆盖效率的的重要策略。
结语:
在我国高速铁路不断发展的背景下,很多人都将其作为出行的重要工具。所以,怎样更好的实现高速铁路的网络覆盖,是摆在运营商面前的一个重要工作。在构建网络覆盖系统时,对普通场景和高速铁路覆盖场景之间的差异要充分的进行考虑,通过关键性技术,能够很好的节省成本投入,从而实现最优的覆盖效果。
参考文献
[1] 高明皓,高天,刘培欣,徐江.高速铁路LTE专网覆盖和建设的关键技术研究[J].电信技术.2013(08):562-563.
[2] 王海武.采用L T E技术下高速铁路的覆盖方案[J].中国电子商务.2013(17):523-524.
[3] 吴敏,杨保磊,尤广志.LTE网络本地传输接入方案研究[J].电信技术,2014(8):113-115.
[4] 蒋远、汤利民.TD-LTE原理与网络规划设计[M].北京:人民邮电出版社.2012.
作者简介:
温小伟,男,1982年11月生,汉族,天津人,学历:本科,职称:工程师,研究方向 工程技术 通信及广播电视。