5.3北电高速铁路无线经验介绍.ppt

高速铁路无线性能介绍 北电网络无线工程部2008年1月 北电高速铁路经验介绍 高速铁路RF特性 高速铁路覆盖链路预算高速铁路参数设置4总结 高速铁路RF特性 满足车内覆盖 列车车体的屏蔽作用将带来较大的PathLoss 另外一个影响将来自电磁波入射角度 incidenceangle 铁路特殊的地形 桥梁 路堑 隧道 隔音墙等特殊地形都将带来额外的传播衰耗 带状覆盖 优先考虑规划铁路沿线小区组成带状网络满足铁路覆盖 高速特性 目前需要支持最大200Km h下高速移动呼叫 未来需要支持350Km h的客运专线 足够的小区重叠距离 200Km h时速下需要640米的重叠区域保证切换 1400米满足小区重选 列车车体屏蔽效应 列车是密封的庞大车体高速运行 火车车厢对无线信号具有较强的屏蔽作用和反射作用 通常情况下可以认为火车车厢的穿透损耗为 15 30dB PenetrationLosses介绍 右图显示不同入射角度产生的PenetrationLosses 根据欧洲铁路网络实例 当入射角度小于20度时 将出现很大的Losses PenetrationLosses介绍 根据北电在欧洲的经验 当天线过分靠近铁路线时 电磁波入射角度将变得很小 PenetrationLosses将变得很大 基站与铁轨的最小距离不小于100米当天先远离铁轨时 将得到较大的入射角度和较小的衰耗 但同时天线到铁轨的路径损耗将随之增加基站与铁轨的最大距离不大于900米 铁路隧道影响 空间宏基站基本不能对隧道进行有效覆盖 根据实测数据信号在隧道内60米处将达到40dB的衰耗 铁路路堑影响 路堑地形对来自两侧的信号将产生很大的损耗 其现象类似与城市楼宇产生的阴影效应 根据北电实测结果不同 不同高度的路堑其PathLoss可能增加10 15dB 铁路桥梁影响 铁路桥梁不会带来额外的传播损耗 由于避免了地面物体 房屋 树 的遮挡 终端与天线的传播环境更为理想 类似与自由空间传播 需要注意的主要是来自周围基站的干扰可能加强 郊区环境费聂耳 Fresnel 效应 郊区环境基本可以认为是视距传播 但存在树木房屋等造成费聂耳效应的可能可能增加2 5dB的衰耗 铁路带状覆盖介绍 高速铁路覆盖应尽量采用带状覆盖 以尽量避免频繁的切换和小区重选 可以通过覆盖调整和频率规划 在铁路沿线获得足够的载干比和覆盖效果 尽量避免采用全向基站满足铁路覆盖线性覆盖尽量使用铁路沿线 2Km 以内的基站 其实际覆盖铁路线的小区规划为铁路覆盖专网 可以对这些小区应用特殊的参数模板 邻小区定义主要以带状网内为主 Paris LyonRWline ByTel 列车速度对性能的影响 GSM规范对各项应用的定义都是在250Km h的速度下定义的 高速移动下将产生明显的多普勒效应 Dopplereffect 高速铁路Overlapping区域介绍 与低速应用相比 列车应用具有高速的移动性 因此需要规划更大的小区重叠区域 以满足切换和重选的需要 高速铁路Overlapping区域介绍 右图是根据北电欧洲经验获得的不同车速下 小区交叠的最佳距离 铁路覆盖链路预算 高速铁路具有不同的无线传播模型 在开阔及平原区域视距传播环境下可以认为无线链路是理想化的Rice信道 终端只接收到最强的一路信号相对于普通 低速环境 列车应用中的链路预算存在更多不确定因素 来自特殊地形 不同列车 列车速度 天气 需要保留更多的Margin 铁路覆盖链路预算 链路预算规划带状覆盖示意 小区选择参数 小区选择参数设置策略 覆盖车站的小区具有高的优先级 覆盖铁路沿线的小区具有低的优先级或者将规划的专门用于铁路覆盖的小区优先级设置较高 重选参数 NOOFMULTIFRAMESBETWEENPAGING 该参数的设置将影响完成一次完整的邻区测量所需要的时间 参数设置过大将导致重选触发缓慢 过小将影响终端电池的使用时间做为专门覆盖铁路的线性网络 定义邻区数量要尽量少 功率控制参数 上下行功控在GSM规范中 上下行功控的消息传送每隔0 48秒一次 考虑到CRH等高速列车的行驶速度以及系统切换算法的特性 建议专门覆盖铁路沿线且话务量较低的小区关闭上下行的功率控制 切换参数 铁路应用中切换的特点铁路应用最显著的特点 高速运动 切换性能将直接决定网络对列车内用户的服务质量 铁路专网的封闭性决定了相邻切换关系均是一级接一级 建议优先进行功率切换预算 限制质量紧急切换和电平紧急切换 尽量相邻小区在列车行进方向上只进行一次切换 推荐应用的Feature EARLYHANDOVERMICROCELLCAPTUREHANDOVER 车站应用 AUTOMATICHANDOVERADAPTATION 总结 尽量规划铁路沿线距离适当的小区组成专门用于铁路覆盖的带状网络高速列车车内覆盖必须考虑PenetrationLoss