高铁沿线移动网络组网原则及方案探讨

　近年来我国高速铁路建设事业飞速发展，多条城际快速铁路和高速客运专线开通运营，还有多条客运专线正在建设或列入今后的规划，论文联盟*可以预见，未来几年高速铁路将成为我国地面铁路客运的主流。随着3G移动网络的建成和日益普及，高速铁路旅客对旅行途中的话音和高速上网需求非常迫切，因此，改善高铁覆盖质量，对于提高客户满意度、提升运营商品牌形象至关重要。
　　高铁移动通信具有终端移动速度快、车体密封性能好、地形地貌复杂等特点。因此，面临的技术难题远比普通场景复杂。事实上，高铁场景下的移动网络通信质量与普通场景相比，也的确存在着不小的差距。
　　1 高铁覆盖面临的问题
　　高速列车车体密封性能好，运行速度快，车内网络质量较差，高速列车网络覆盖具有以下的特点：
　　1）列车高速运行中，多普勒频移影响明显。如图1所示，多普勒频移原理公式可写为：
　　
　　
　　式中：
　　 ：多普勒频移
　　V：列车速率
　　C：光速
　　 C：载波频率
　　频移大小和运动速度及运动方向相关，速度越快频偏越大。因信号入射角度关系，频移具有时变特性，合成频率在中心频率上下偏移。当列出驶向基站时，频偏为正，当列出驶离基站时，频偏为负。另外，手机终端以下行频率为基准发送上行信号，因此基站接收机将承受2倍于终端的多普勒频移。
　　以350km/h的时速为例，在GSM 900Mhz频段，多普勒频移能够达到近300hz；在WCDMA 2000Mhz频段，多普勒频移最高能够达到650hz。
　　2）高速列车穿透损耗大，车体损耗最大达到24dB左右（各种高铁车型穿透损耗参考值如表1所示）。为了保证车内覆盖信号强度达到-95dBm，车体外信号至少需要达到-65～-70dBm左右。
　　
　　
　　注：以上数据供参考，实际值与入射角、多径等多种因素有关。
　　3）高速列车运行速度快，按照现行CRH3车型最高时速380km/h计算（上海磁悬浮列车最高运行速度更是高达432km/h），每秒列车运行约105.6米。以WCDMA制式为例，根据切换算法时间的估算，完成2次快速切换的时间为5～6

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