【正文】 只有全方位的拓展自己的知識面，在實踐中與理論相結(jié)合，才能為社會貢獻(xiàn)自己的一份力量。在實際環(huán)境中，基站天線的高度肯定不同，一般情況下在城市環(huán)境下天線高度較低，在鄉(xiāng)村環(huán)境下天線較高，因此本文比較有代表性的35m，45m，和50m三種高度，此外還以滿足非列控業(yè)務(wù)需求得出的結(jié)果作為參照。機(jī)車臺的接收電平(中值)計算公式為：Pr(dBm)=Pt+Gb+GmL (44)其中：基站發(fā)射天線增益Gb：10dB(含饋線、接頭損耗)；移動臺的接收天線增益Gm：0dB(含饋線、接頭損耗)；基站的發(fā)射功率Pt：43dBm(20w)；機(jī)車臺的高度：；機(jī)車臺靈敏度：104dBm；那么，機(jī)車臺接收電平(中值)為：Pr(dBm)=Pt+Gb+GmL=43+100L=53L(dBm) (45) 重疊區(qū)規(guī)劃 重疊區(qū)定義在進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，需要調(diào)整兩相鄰小區(qū)的覆蓋范圍，至少要保證鄰小區(qū)間沒有未覆蓋區(qū)域，在此基礎(chǔ)上還應(yīng)考慮兩相鄰小區(qū)間存在一定重疊區(qū)，以確保越區(qū)切換成功執(zhí)行，保證通信連接的持續(xù)性和可靠性。1．Hata模型Hata模型是廣泛使用的一種中值路徑損耗預(yù)測的傳播模型，適用于宏蜂窩(小區(qū)半徑大于Ikm)的路徑損耗預(yù)測。小區(qū)和宏小區(qū)的主要差別是傳播范圍，典型小區(qū)的最大半徑小于3km，通常收發(fā)天線之間分為兩種情況：視距情況和非視距情況。列控系統(tǒng)對GSMR網(wǎng)絡(luò)提出了很高的QoS需求，需滿足ERTMS /ETCS Subset093的指標(biāo)。那么它的頻率復(fù)用度為：fresue=nm顯然，頻率復(fù)用度越低，其頻率復(fù)用越緊密，頻率的利用率越高，但隨著頻率復(fù)用緊密程度的減小，無線網(wǎng)絡(luò)的干擾也增大，需要DTX，功率控制等技術(shù)來支持；頻率復(fù)用度越大，其頻率利用率越小，但容易獲得較高的網(wǎng)絡(luò)話音質(zhì)量。頻率復(fù)用距離可根據(jù)GSMR系統(tǒng)的載干比要求進(jìn)行分析計算。因此，在站址選取時應(yīng)避免洪澇區(qū)和容易發(fā)生山體滑坡的區(qū)域，攀礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計要保留一定余量，防雷接地及EMC系統(tǒng)設(shè)計完善，并加強(qiáng)對基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)測和維護(hù)。表21 不同速度下誤碼率從表21可見，對于表中三種傳輸方式，列車速度均對誤碼率產(chǎn)生了顯著影響。同時無線基站的選址也要與地面應(yīng)答器等信號設(shè)備以及無線閉塞中心等設(shè)備協(xié)調(diào)考慮，比如不能讓切換發(fā)生在RBC交接處等，這就更增加了無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的難度。GSMR是一個可靠的語音和數(shù)據(jù)通信平臺，可以為鐵路運(yùn)營工作人員，司機(jī)，調(diào)度員和維護(hù)人員等提供通信服務(wù)。在2007年四月，TGV創(chuàng)造了當(dāng)前輪軌列車所能達(dá)到的最高時速：。同時，列車的高速運(yùn)動會導(dǎo)致頻繁的越區(qū)切換，嚴(yán)重影響列控通信業(yè)務(wù)的安全，需要對GSMR系統(tǒng)進(jìn)行合理的無線規(guī)劃，以保證通信的持續(xù)性和可靠性。1999年，德國的第三代ICE線路的實際運(yùn)營速度己經(jīng)可以達(dá)到330km/h。我國從2005年起高速鐵路客運(yùn)專線GSMR網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)入實施階段。其中，N是BA表中載頻的數(shù)量。 高速列控對GSMR系統(tǒng)的要求為了確保高速環(huán)境下的列控的需求，國內(nèi)外的相關(guān)機(jī)構(gòu)都制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，GSMR只有達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)，才能確保列控通信的可靠性。 規(guī)劃原則1. 工作頻段GSMR采用900MHz工作頻段，885MHz~889MHz(上行)、930MHz~ 934MHz(下行)，共4MHz頻率帶寬，雙工收發(fā)頻率間隔45MHz，相鄰頻道間隔為200kHz。2．同站址雙層網(wǎng)絡(luò)同站址無線雙層網(wǎng)絡(luò)的頻率分配可在表3頻率分組的基礎(chǔ)上，對頻率分組進(jìn)行重新組合，見表32所示.表32同站址雙層覆蓋頻率分組同站址兩個基站的頻率配置(網(wǎng)絡(luò)A，網(wǎng)絡(luò)B)可按秩序(l，3)、(5，7)、(2，4)、(6，8)進(jìn)行，其等效的最大小區(qū)配置仍為四載頻。則每33s會發(fā)生一次切換(不考慮切換失敗的情況)，%。若重疊區(qū)太小，可能會出現(xiàn)弱場，導(dǎo)致切換中接收不到信令而通信中斷；若重疊區(qū)太大，會導(dǎo)致嚴(yán)重的同頻干擾，對列控通信質(zhì)量造成不利影響。微小區(qū)的覆蓋適用于人口密度高話務(wù)量較大的城市地區(qū)。模型考慮了較多的影響因素，如建筑物高度、道路寬度、建筑物的間隔、道路方位等，對大城市環(huán)境預(yù)測相對精確。由于移動臺經(jīng)常處于運(yùn)動狀態(tài)，電波在基站與移動臺之間隨路徑的不同亦隨時隨地發(fā)生變化，因此很難找到相鄰覆蓋區(qū)間的嚴(yán)格分界線。對于三小區(qū)復(fù)用，可以滿足高速運(yùn)行的需求，且重疊區(qū)長度主要取決于小區(qū)半徑，載干比和損耗因子。在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，導(dǎo)師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵著我。 不同環(huán)境下的基站間距根據(jù)前面得到的小區(qū)半徑以及重疊區(qū)長度就可以算出基站間的距離，假設(shè)小區(qū)A的半徑為rA，小區(qū)B的半徑為rB，重疊區(qū)長度為a，則基站間的距離L為：L=r*A+r*Ba (46)進(jìn)一步假設(shè)兩個小區(qū)處于同種環(huán)境，則上式可以簡化為：L=2*ra (47)從而計算出各種環(huán)境下的基站間距。各種環(huán)境下的線性關(guān)系近似一致，不同環(huán)境下的損耗指數(shù)影響很小，可以忽略不計，所以重疊區(qū)的長度主要取決于不同環(huán)境下的小區(qū)覆蓋半徑。根據(jù)上述條件和路徑損耗模型可得到各種環(huán)境下的路徑損耗公式，見表43。多數(shù)模型是預(yù)測無線電波傳播路徑上的損耗的。路徑損耗主要取決于移動臺周圍房頂?shù)难苌浜蜕⑸?，主要射線是在房頂上傳播的。經(jīng)測算，單網(wǎng)交織冗余覆蓋方案比同站址雙層覆蓋方案投資約增加30%。 系統(tǒng)容災(zāi)能力一旦某一站點發(fā)生重大災(zāi)難性事故(如塌方、泥石流、爆炸等)，采用同站址雙層覆蓋方式可能導(dǎo)致該點的兩套無線設(shè)備都不能正常工作，從而使網(wǎng)絡(luò)覆蓋發(fā)生中斷，業(yè)務(wù)在此區(qū)段無法實現(xiàn)；而如果采用交織單網(wǎng)和交織雙網(wǎng)覆蓋方式，單點故障不會導(dǎo)致無線覆蓋中斷，業(yè)務(wù)可以正常使用。交界處的選擇盡量避開熱點地區(qū)或組網(wǎng)復(fù)雜區(qū)。對于無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，從防止設(shè)備單點故障的角度出發(fā)，需要考慮以下情況：l)對于有源通信設(shè)備，如果設(shè)備癱瘓，會使GSMR系統(tǒng)部分或全部服務(wù)中斷，應(yīng)考慮故障后的備用手段，而且能夠在極短時間內(nèi)恢復(fù)業(yè)務(wù)。從切換請求發(fā)起到切換完成釋放源小區(qū)資源，跨MSC切換一般需要5s，BSC內(nèi)小區(qū)間切換時間為3s?？偟膩碚f，高鐵無線規(guī)劃最終要達(dá)到比公用GSM更好的覆蓋和信號接收概率。 GSMR在高速鐵路中的應(yīng)用GSMR是鐵路行業(yè)的國際無線通信標(biāo)準(zhǔn)，同時也是ERTMS(歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng))的一部分，主要用于列車與地面控制中心的通信。 國外高速鐵路的發(fā)展國外高速鐵路發(fā)展較早，主要以日本、法國和德國為代表，下面分別予以介紹。關(guān)鍵詞：無線通信； 高速鐵路； 冗余覆蓋目 錄摘 要 II第1章 緒 論 1 國外高速鐵路的發(fā)展 1 國內(nèi)高速鐵路的發(fā)展 1 GSMR在高速鐵路中的應(yīng)用 2第2章 高速對GSMR無線網(wǎng)絡(luò)的要求和影響 3 高速對GSMR無線網(wǎng)絡(luò)的影響 3 對無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的影響 3 對小區(qū)重選和越區(qū)切換的影響 3 對誤碼率的影響 4 對GSMR網(wǎng)絡(luò)同步性能的影響 5 高速列控對GSMR系統(tǒng)的要求 5第3章 高速環(huán)境下的無線冗余覆蓋 7 無線子系統(tǒng)冗余覆蓋方案 7 不同冗余方案的頻率分配 7 規(guī)劃原則 7 同頻復(fù)用距離 8 不同方案的頻率分配 9 10 無線子系統(tǒng)可靠性 10 系統(tǒng)容災(zāi)能力 12 頻率復(fù)用度 12 抗干擾能力 13 對越區(qū)切換的影響 13 工程造價 13第4章 高速環(huán)境下的小區(qū)規(guī)劃 14 小區(qū)類型 14 宏小區(qū) 14 小區(qū) 15 微小區(qū) 15 路徑損耗 15 常用傳播模型 15 路徑損耗建模 16 路徑損耗計算 17 小區(qū)覆蓋規(guī)劃 18 重疊區(qū)規(guī)劃 18 重疊區(qū)定義 18 決定重疊區(qū)長度的因素 19 依據(jù)載干比計算重疊區(qū)長度 20 基站間距規(guī)劃 20 列控QoS指標(biāo)對最小基站間距的限定 20 不同環(huán)境下的基站間距 21結(jié) 論 22致 謝 23參考文獻(xiàn) 24