屈強

【摘要】隨著網(wǎng)絡覆蓋率的增加，在高鐵周邊有效的增加網(wǎng)絡覆蓋，不但能夠提高高鐵的舒適性，滿足高鐵乘客的上網(wǎng)需要，同時也能夠提高網(wǎng)絡覆蓋率，使高鐵在運行過程中能夠有有效的網(wǎng)絡支撐?；诟哞F高速運行的特點，以及LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設的需要，我們應結合高鐵特點對高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋中存在的問題進行全面的分析，并制定相應的解決對策，保證高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設能夠取得積極效果。

【關鍵詞】高鐵LTE網(wǎng)絡； 網(wǎng)絡覆蓋； 規(guī)劃建設

Discussion on Planning and Construction of High - speed Railway Network Coverage

Qu Qiang

（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， LtdXi'anShaanxi710075）

【Abstract】With the increase in network coverage， in the high-speed rail around the effective increase in network coverage， not only can improve the comfort of high-speed rail to meet the needs of high-speed rail passengers， but also can improve network coverage， so that high-speed rail in the course of operation can be effective Network support. Based on the characteristics of high-speed rail high-speed operation and the need of LTE network coverage planning， we should analyze the problems existing in high-speed LTE network coverage with high-speed rail and formulate corresponding countermeasures to ensure that high-speed LTE network coverage To achieve positive results.

【Key words】High - speed rail LTE network；Network coverage；Planning and construction

1. 前言

從目前高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設來看，由于高鐵運行速度較快，在運行過程中實現(xiàn)網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行對LTE網(wǎng)絡構建提出了較高的要求。從目前所掌握的信息來看，高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋要想提高規(guī)劃建設質量，就應當有效解決多普勒頻移問題，并解決頻繁切換問題，同時還應當降低穿透損耗，做好LTE網(wǎng)絡的天線選擇，保證高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋能夠達到預期目標，提高LTE網(wǎng)絡覆蓋的規(guī)劃建設質量。所以深入研究并分析高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設的特點，對做好LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設具有重要意義。

2. 高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋應有效解決多普勒頻移問題

（1）在移動通信系統(tǒng)中，特別是在高速運動的情況下，接收端的信號頻率會發(fā)生變化，成為多普勒頻移，多普勒頻移代表了信道的衰落速率，它是由物體的相對運動產(chǎn)生的，是在發(fā)射的射頻載波和來自運動目標的反射回波質檢的頻率上的偏移，多普勒頻移與相對速度、信號波長、移動方向與信號到達方向質檢的夾角有關，用戶移動方向和電磁波傳播的方向相同時，多普勒頻移最大，完全垂直時，沒有多普勒頻移。

（2）對于高鐵LTE網(wǎng)絡構建而言，頻繁平移問題是影響高鐵LTE網(wǎng)絡構建質量的關鍵因素，由于高鐵運行速度較快。在高鐵周邊覆蓋的LTE網(wǎng)絡會從一個網(wǎng)絡節(jié)點向另一個網(wǎng)絡節(jié)點過渡，在過渡過程中，信號和反饋波將會發(fā)生頻段的移動，這種移動會造成網(wǎng)絡信號不穩(wěn)定，影響用戶的使用。同時，多普勒頻移問題也是高鐵LTE網(wǎng)絡構建的主要難點，由于多普勒頻移問題，在高鐵LTE網(wǎng)絡構建中比較常見。我們應加強對多普勒頻移問題的了解。

（3）結合高鐵LTE網(wǎng)絡構建實際，在對多普勒頻移問題的解決過程中，我們不但要正確分析多普勒頻移問題的產(chǎn)生原因，還應當根據(jù)LTE網(wǎng)絡的實際特點，從網(wǎng)絡構建的角度解決多普勒頻移問題，其中應當分析多普勒頻移問題所造成的波長，以及信道的衰落速率，從LTE網(wǎng)絡構建實際的角度出發(fā)，制定有效的多普勒頻移問題解決措施。使多普勒頻移問題能夠得到有效的消除，保證高鐵還能提網(wǎng)絡覆蓋能夠取得積極效果。

（4）其中應當從高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋的角度出發(fā)，通過有效的增加高鐵LTE網(wǎng)絡的數(shù)量，并且在相鄰的網(wǎng)絡基站之間實行一定的信號保存和信號加強措施，保證高鐵在快速移動中，多普勒頻移問題能夠得到有效解決，使網(wǎng)絡信號能夠趨于穩(wěn)定，并保證網(wǎng)絡信號達到穩(wěn)定性特點，同時還應當提高LTE網(wǎng)絡的抗干擾能力，使高鐵在運行過程中車內(nèi)的網(wǎng)絡信號能夠達到穩(wěn)定性標準。所以制定有效的應對策略有效解決多普勒頻移問題，才能保證高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設取得積極效果。

3. 高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋應有效解決頻繁切換問題

（1）切換是指當移動臺在通話期間從一個小區(qū)進入另一個小區(qū)時，將呼叫在其進程中從一個無線信道轉換到另一個信道的過程。如果切換區(qū)大小不變，速度越高終端穿越切換區(qū)的時間越小。因此，當終端移動速度足夠快，以至于穿越切換區(qū)的時間小于系統(tǒng)處理切換的最小時延長的時候，切換流程將無法完成。

（2）由于高鐵在運行過程中速度較快，車內(nèi)的網(wǎng)絡環(huán)境比較復雜，并且車外的LTE網(wǎng)絡覆蓋范圍有限，高鐵在運行過程中車內(nèi)的網(wǎng)絡會從一個基站向另一個基站轉換，在轉換過程中如果LTE網(wǎng)絡信號不好，或者沒有解決頻繁切換的問題，那么高鐵車廂內(nèi)的網(wǎng)絡信號就不會達到穩(wěn)定性要求，對高鐵車內(nèi)的信號會造成較大的影響。同時，由于高鐵運行速度較快，目前LTE網(wǎng)絡的覆蓋范圍有限，在高鐵周邊構架LTE網(wǎng)絡應保證在最大的范圍內(nèi)實現(xiàn)網(wǎng)絡信號的傳輸，如果高鐵駛出該區(qū)域，那么就進入了另外一個LTE網(wǎng)絡，使得網(wǎng)絡內(nèi)的信號在區(qū)域轉換之間存在一定的不穩(wěn)定因素。因此，高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋應當對頻繁切換問題引起足夠的重視，并正確分析頻繁切換問題的影響。endprint

（3）具體應當根據(jù)高鐵線路以及高鐵運行過程中的特點，有效地構建LTE網(wǎng)絡，具體應認真分析高鐵LTE網(wǎng)絡切換的時間跟切換的頻率，根據(jù)高鐵還能提議網(wǎng)絡的運行實際，掌握高鐵網(wǎng)絡切換的實際特點，根據(jù)高鐵的網(wǎng)絡環(huán)境以及網(wǎng)絡切換需要，制定相應的解決措施，保證高鐵在兩個網(wǎng)絡區(qū)域切換之間能夠達到信號傳輸穩(wěn)定。其中應當重點解決切換時間和切換信號控制問題，應當縮短高鐵網(wǎng)絡切換所需要的時間，最大程度降低不同區(qū)域的網(wǎng)絡信號影響，使高鐵能夠在運行過程中，在不同的區(qū)域內(nèi)都得到穩(wěn)定的信號源。所以，有效解決頻繁切換問題，是保證高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋能夠取得積極效果的關鍵，應當在LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設中予以重點解決。

4. 高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋應有效降低穿透損耗

（1）穿透損耗目前沒有簡單的理論模型可以推倒計算，只能通過測試的方法確定，天線的入射方向與列車行駛的夾角為入射角，經(jīng)測試隨著入射角的減小，列車車廂穿透損耗增加幅度增大，當入射角在10度以內(nèi)，列車穿透損耗增加幅度明顯加快，在網(wǎng)絡規(guī)劃設計的時候，我們建議實際的入射角應該控制在10度以上。

（2）由于高鐵車廂空間相對封閉，在高鐵還是提議網(wǎng)絡構建過程中，信號要想實現(xiàn)有效的傳輸，就應當穿透高鐵車廂傳輸?shù)礁哞F車廂內(nèi)的信號接收器中，但是考慮到高鐵的封閉性特點，以及信號在穿透過程中會發(fā)生一定的損耗，高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設中，應當對信號的穿透損耗問題引起足夠的重視，做到正確分析信號穿透損耗特點，并根據(jù)高鐵的運行需要和運行實際，制定有效的信號傳統(tǒng)方案?；趯π盘柎┩傅睦斫庖约靶盘杺鬏斶^程中入射角來相關知識。應當通過合理調(diào)整信號入射角，來降低信號的穿透損耗。其中應對高鐵運行過程中LTE網(wǎng)絡信號的入射角度進行有效的分析，掌握入射角的變化情況，找準信號傳輸?shù)挠欣麜r機。使信號在傳輸過程中能夠以正確的入射角被天線接收器接收，減少信號的衰減，保證信號傳輸質量達到預期目標。所以，找準信號入射角并掌握信號傳輸時機是十分必要的。

（3）基于信號入射角與信號穿透損耗的特點，以及二者之間的關系，在高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設中，應當根據(jù)信號的傳輸需要，找準信號入射角的數(shù)值，根據(jù)信號入射角的特點，選準信號傳輸?shù)娜肷浣嵌?，根?jù)信號傳輸?shù)囊笠约叭肷浣堑囊?guī)定。按照入射角的特點選準信號發(fā)射和接收時機，有效地提高信號的傳輸質量，降低信號穿透損失，使高鐵在運行過程中能夠獲得足夠強度的信號，維持車內(nèi)網(wǎng)絡信號的穩(wěn)定。所以合理選擇信號入射角度，并降低信號的穿透損耗，對提高高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設質量和滿足高鐵網(wǎng)絡使用需要具有重要意義，只有做好信號穿透損耗的降低工作，才能夠保證高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設達到預期目標。由此可見，有效選擇信號入射角，是減少信號穿透損耗的重要手段，對提高信號傳輸質量和提升信號傳輸水平具有重要作用。

5. 高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋應做好天線選擇

（1）由于高鐵沿線地理情況復雜，因此天線選擇要因地制宜。目前室外宏擠占覆蓋選用的天線增益范圍一般在：15DBI-21DBI，規(guī)格主要有15DBI、17DBI、18DBI、21DBI等。波束寬窄的選擇包括水平波瓣與垂直波束寬度的選擇，而這兩者又是互相關聯(lián)的，選擇的主要依據(jù)是具體的覆蓋要求及干擾控制。

（2）從目前高鐵LTE網(wǎng)絡的構建來看，由于高鐵列車運行速度較快，在對信號接收過程中存在一定的難度，普通的信號接收天線難以達到預期目標?；谶@一特點，在LTE網(wǎng)絡構建過程中，應當對天線的選擇有所側重，做到根據(jù)高鐵運行速度和信號傳輸?shù)奶攸c合理選擇性能指標達到要求的天線。從目前的天線選擇來看，天線選擇主要可以，有四種選擇，其中規(guī)格分為15DBI、17DBI、18DBI、21DBI等。天線的特點是不但信號接收范圍較寬，同時還能夠接收到其他角度的信號，其中包括垂直角度的信號以及傾斜角度的信號，在信號的接收效果上相對理想，能夠解決高鐵LTE網(wǎng)絡信號傳輸中存在的問題。所以，做好天線的選擇，是保證高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設能夠取得積極效果的關鍵，只有認識到天線的作用，并按照使用需要做好天線選擇，才能夠滿足高鐵LTE網(wǎng)絡構建的實際需要。

（3）基于對天線性能的了解，在高鐵路體育網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設中，應當有效做好天線選擇，其中應當掌握高鐵LTE網(wǎng)絡信號的特點以及信號的傳輸角度。在這一基礎上，選擇具有特殊性能的天線，使所選擇的天線能夠接收到LTE網(wǎng)絡所發(fā)射出的信號，并且保證在高速狀態(tài)下信號的接收質量能夠達到預期目標。因此，在高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設中，天線的選擇是重要環(huán)節(jié)，并且考慮到高鐵高速運行的特點以及LTE網(wǎng)絡構建的特點。天線的選擇與普通的LTE網(wǎng)絡存在一定的差別，因此，做好高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設的天線選擇，是提高高鐵還能提網(wǎng)絡構建質量的關鍵?？紤]到天線的特殊性，以及天線性能對網(wǎng)絡信號的影響，根據(jù)信號傳輸需要以及信號傳輸實際合理選擇天線型號，是提高高鐵LTE網(wǎng)絡構建質量的關鍵。

6. 結論

通過本文的分析可知，在高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設中，要想取得積極效果，就應當對高鐵LTE網(wǎng)絡構建的難度和存在困難引起足夠的重視，不但要認真分析高鐵LTE網(wǎng)絡特點以及高鐵的運行特點和高鐵車廂內(nèi)的網(wǎng)絡環(huán)境，同時還應當有效地解決多普勒頻移問題、頻繁切換問題，并有效降低穿透損耗和做好天線選擇，只有做好這幾個方面工作，才能夠保證高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設取得實效。由此可見，高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃建設要想達到預期目標，就要有效分析網(wǎng)絡構建過程中存在的問題，并制定相應的解決策略，為高鐵LTE網(wǎng)絡覆蓋提供良好的支持和保證。

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