【文章內(nèi)容簡介】 5 秒 5 秒。[
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{$N8}小區(qū)切換 rxlev(鄰）＞rxlev(服務）且時間達到給定的 SACCH 設定值 小于 5 秒 j gF*?/f列車時速與重疊覆蓋距離
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M ：：在研究專網(wǎng)小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域的同時，假定重疊區(qū)域覆蓋是均勻的。在左圖中，點 A、C 和點 B、D 分別是兩個小區(qū)的邊界，E 點為兩小區(qū) RxLev 等值點。BC 段為兩小區(qū)重疊覆蓋距離。取小區(qū)重選與小區(qū)切換較長的時間（5 秒鐘）作為計算基礎，若列車由小區(qū) 1 行駛至小區(qū) 2，則列車在 EC 段之內(nèi)必須完成小區(qū)重選或小區(qū)切換，因此重疊覆蓋距離 BC 段的列車行駛時間為 10秒鐘，按照公式：v
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N 在列車在市區(qū)時的進站和出站時由于是變速行駛，我們給出的平均速率為 180KM/h，折 50M/s；在列車均速行駛時，按照其運營速率200KM/h，折算等于 55M/s；按照其最大速率 250KM/h，折算等于70M/s。因此專網(wǎng)小區(qū)的最小重疊覆蓋距離為市區(qū)內(nèi)平均 330M，市區(qū)按運營速率計算為 550M，按最大速率計算為 700M。 表 8：專網(wǎng)小區(qū)重疊覆蓋距離 區(qū)域 市區(qū)內(nèi) 市區(qū)外 ~ R9_ er5L9x
r c 運營速率 最大速率遼寧科技學院畢業(yè)論文第 18 頁 共 51 頁18 最小重疊距離 　500M 550M 700M遼寧科技學院畢業(yè)論文第 19 頁 共 51 頁19M
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p7Q0~建議設計的重疊距離 　600M 660M 840M 傳播模型采用 在無線規(guī)劃中，采用合適的傳播模型可以準確地預估所需要的基站數(shù)量以及覆蓋強度，而在鐵路專網(wǎng)的設計中，我們采用的傳播模型是 ALCATEL A9155 V6 中的標準傳播模型（SPM 模型）。遼寧科技學院畢業(yè)論文第 20 頁 共 51 頁20 傳播模型簡介+F J R
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jALCATEL A9155 V6 中的標準傳播模型（SPM 模型）以 COST231Hata經(jīng)驗模型為基礎，可用于 1502022MHz 的無線電波傳播損耗預測，作為無線網(wǎng)絡規(guī)劃的傳播模型工具，具有較好的準確性和實用性。
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fSPM 模型的數(shù)學表達形式是：遼寧科技學院畢業(yè)論文第 21 頁 共 51 頁21j%Lp Q `
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h} （式 1） 表 9：SPM 模型各地區(qū)鐵路專網(wǎng)設計含義 系數(shù) 說明 默認值 K1 頻率相關因子 K2 距離衰減因子 K3 基站發(fā)射天線有效高度相關因子 )jh
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S XK4 衍射計算相關因子 0 K5 發(fā)射天線有效高度和傳播距離相關因子 K6 移動臺接收天線有效高度相關因子 0*e

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uKclutter 地貌相關因子 1 表 10：SPM 模型默認值參見表 1 W
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{參數(shù) 含義 量綱 d 發(fā)射點到接收點的直線距離 m Heff 基站天線有效高度 m3Z8G
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H]Diffraction 衍射損耗 dB遼寧科技學院畢業(yè)論文第 22 頁 共 51 頁22 Hmeff 移動臺天線有效高度 m
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G4| d遼寧科技學院畢業(yè)論文第 23 頁 共 51 頁23J
@ 傳播模型校正原理及方法*O
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\在無線網(wǎng)絡規(guī)劃中，通常使用經(jīng)驗的傳播模型預測路徑損耗中值，不同的模型可應用于不同的無線場景。在這些模型中，影響電波傳播的一些主要因素，如收發(fā)天線距離、天線相對高度和地型地貌因子等，都作為路徑損耗預測公式的變量或函數(shù)。但是實際的無線環(huán)境千變?nèi)f化，因此傳播模型在具體應用時，需要對模型中各系數(shù)進行必要的修正，從而找到合理的函數(shù)形式，這個過程就是傳播模型校正。 SPM 校正原則39。T
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b盡管 SPM 模型的各個因子都是可以進行校正的，但在實際應用中由于所能采集的數(shù)據(jù)有限，并且在特定應用場合中所關注的因子并不相同，因此模型校正的總原則是：對于特定應用場景，對重點相關因子進行修正。遼寧科技學院畢業(yè)論文第 24 頁 共 51 頁24 K1 是與頻率相關的因子，對于 GSM 900M 或 1800M，可以取默認值。 E/s
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sK2 是反映模型校正區(qū)域內(nèi)總體無線環(huán)境特征的參數(shù)，能普遍適用于模型校正區(qū)域。如果應用場景屬于 K2 對應的無線環(huán)境，K2 可以取相應的默認值。 K3 是與天線有效高度相關的因子，由于天線掛高在測試過程中保持不變，而且測試的距離通常在 3km 范圍內(nèi)，天線覆蓋區(qū)域內(nèi)的地形變化通常并不明顯。因此在整個測試過程中 K3 對模型的準確性影響較小，不建議對 K3 進行校正。
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sK4 是與衍射計算相關的因子。如果測試區(qū)域內(nèi)，圓錐體（劈尖）或圓柱體物體（建筑）所占比例較少，邊緣繞射或曲面繞射對總場波傳播的損耗有限，因此建議 K4 取為 0。 K5 是對 K2 和 K3 兩個影響因子的綜合，建議取默認值。.B ]`amp。o。o+}8PK6 是與移動臺天線有效高度相關的因子。類似于 K3 因子，不建議K5 進行校正。 o。k9h0Bh ?Kclutter 是地形地貌因子。無線網(wǎng)絡規(guī)劃的對象之一是不同的無線環(huán)境，而無線環(huán)境的表現(xiàn)載體是豐富的地形地貌?，F(xiàn)階段對 GSM 傳播模型校正的主要任務集中在 Kclutter 的確認和修正。 SPM 校正流程 測試數(shù)據(jù)采集? :k
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_模型校正結果的準確性很大程度上依賴于路測采集數(shù)據(jù)的可靠性。數(shù)據(jù)采集的原則包括：遼寧科技學院畢業(yè)論文第 25 頁 共 51 頁25 （1）測試采集數(shù)據(jù)應至少包括經(jīng)度、緯度和場強信息。 （2）測試采集數(shù)據(jù)應當能很好地反映測試信號的中值，避免因采集數(shù)據(jù)中所包含的快衰落未被濾去而影響校正的準確性，并注意測量數(shù)據(jù)的突然變化。L z*C
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V[（3）單位時間、單位距離內(nèi)的采樣點數(shù)可參考李氏定理。D1Y8M0bamp。@
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L（4）移動臺接收天線高度為 12m，接收機及 GPS 采用外接天線置于車頂，以避免因測試車與基站相對位置的不同而導致的車體損耗差異及人體損耗。
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i yQ,^%r（5）隧道或橋梁等特殊場景的數(shù)據(jù)應進行標記，便于事后篩選。 （6）與本地地貌明顯不符的地方應進行標記，便于事后篩選。遼寧科技學院畢業(yè)論文第 26 頁 共 51 頁26 （7）當接收信號不滿足以下條件時，測試不應當再向遠處延伸。 w
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vJ接收信號接收機靈敏度10dB 接收信號底噪20dB遼寧科技學院畢業(yè)論文第 27 頁 共 51 頁27? 數(shù)據(jù)預處理 由于數(shù)據(jù)采集設備測到的場強數(shù)據(jù)為信號的瞬時值，其中包含著快衰落成分，需要進行數(shù)據(jù)預處理。 當接收機距離發(fā)射機比較遠時，接收信號強度很低，因接收機靈敏度的影響，其測量值往往不準確；對于測試信號，底部噪聲在遠端接收信號中的比例比較大，不利于模型校正，所以遠端的測試點應予以去除。
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t,f當接收機位于基站附近時，由于受天線垂直方向圖的影響，接收信號的功率主要受到基站附近建筑物和街道走向的影響，因此離基站很近的測試數(shù)據(jù)不能用于傳播模型校正。遼寧科技學院畢業(yè)論文第 28 頁 共 51 頁28 在測試過程中，由于人為失誤或設備故障，可能會出現(xiàn)偏差很大的測量數(shù)據(jù)，另外由于測試中行車路線受路況限制，可能偏離測試方案預定的測試區(qū)域。為了防止這些數(shù)據(jù)對模型校正的影響，在模型校正之前應予以濾除。w1z
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[數(shù)據(jù)預處理可以采用算術平均法，對于經(jīng)緯度信息相同的場強數(shù)據(jù)，求算術均值；也可以采用統(tǒng)計平均法，對于經(jīng)緯度信息相同的場強數(shù)據(jù)，采用中值作為測試數(shù)據(jù)。
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X DS2w QO另外，由于 GPS 設備信息更新的速度有限。如果在同一 GPS 上聚集了大量的數(shù)據(jù)，可以對得到的測試數(shù)據(jù)在兩個相鄰的 GPS 信息點上進行插值處理，將測試到的數(shù)據(jù)平均分配到相鄰的 GPS 信息點的連線上。
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|4q? 傳播模型校正方法 在鐵路專網(wǎng)設計中，模型校正主要是對地形地貌因子 Kclutter 進行校正。為了便于說明問題，當基站天線有效高度（Heff）和移動臺天線有效高度（Hmeff）確定后，SPM 模型可以表示為：當 C2 已知，C1 得到校正值后，即能計算出地形地貌因子（Kclutter）的校正值。5N {
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w如果借用最小二乘法對 C1 進行校正，則根據(jù)式 2 的表達形式，對于一組有效的測試數(shù)據(jù) Li(i=1,2,…N)和 di(i=1,2,…N)，有使得 L 的預測誤差最小。測試設備 工具名稱 型號 廠家遼寧科技學院畢業(yè)論文第 29 頁 共 51 頁29 發(fā)射機 IFR 2025 signal generator IFR2J s/j Ml4}9P n接收機 E6474A（software） E6455C（hardware） Agilent r/s)i8E8`9_amp。o天線 K751664 kathrein 饋線 1/2” 數(shù)字地圖 20m*20m ]2]
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cGPS GARMIN X21 筆記本電腦 Dell D610
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遼寧科技學院畢業(yè)論文第 30 頁 共 51 頁30S測試結果描述遼寧科技學院畢業(yè)論文第 31 頁 共 51 頁31測試中一共測試了三個點：在具體的測試路線選擇以及數(shù)據(jù)的采集上都達到了要求，路線基本在所需測試地貌內(nèi)，地貌所需數(shù)據(jù)量也足夠用于分析，最后的校正結果也達到了起初的目的，能根據(jù)測試地區(qū)的地貌情況，給出了一個推薦的數(shù)據(jù)。以下是這次測試的一個總體分析。話務模型分析 3a4h
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C 通過模型校正及覆蓋以預測后，我們可以知道在給定的區(qū)域內(nèi)需要建設專網(wǎng)小區(qū)的最小數(shù)量，而這些小區(qū)所需要的載頻配置數(shù)將是本節(jié)的研究重點。
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_列車話音業(yè)務估算方法 列車用戶對專網(wǎng)小區(qū)產(chǎn)生的話務不同于普通宏站，由于同一鐵路上一個小時內(nèi)行駛的列車數(shù)量是有限的。列車用戶帶來的話務量為每班列車話務量乘以一小時內(nèi)通過的列車班次數(shù)。為了保證專網(wǎng)小區(qū)的話音不溢出，就需要保證每班列車在某一專網(wǎng)小區(qū)下通話而不產(chǎn)生溢出。在進行鐵路專網(wǎng)設計時，我們采用兩種方法進行列車話音業(yè)務預估：3v+H
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u,r6o ^CRH 的標準配置為 8 節(jié)車廂，額定載客人數(shù)為 600 人次，但目前也有加長型 CRH 配置，即由 2 列 CRH 合并組成 16 節(jié)車廂，這樣用戶人數(shù)就達到 1200 人。按照目前移動客戶滲透率 65%計算，則這樣一班CRH 的移動用戶為 780 人。以每用戶 計算，則將帶來 話務，查 ERL B 表（1%呼損）可得需要