面向复杂山地高铁的TD-LTE网络规划与优化技术研究

发布时间：2020-08-31 18:27

　　 随着我国经济的快速发展,高铁已经成为人们长途出行的优先选择。高速铁路作为重要的客户活动场景,它的网络覆盖能力对中国移动的品牌提升有着重要的意义。全国已有多个地方完成了高速铁路的TD-LTE覆盖研究与实际工程建设,但就研究场景上来看存在一定的空白,随着高铁路网的快速建设,复杂场景特别是山区高铁的建设已提上建设日程,如何实现山区复杂场景高铁的TD-LTE通信网络规划和优化,保证高铁TD-LTE通信网络的覆盖和容量,满足用户日益激增的多元化业务需求,成为需要进一步研究的课题。本文首先从理论出发,结合全国高铁TD-LTE网络建设的实践经验,对复杂山地条件下高铁TD-LTE网络的特点进行了分析,对该场景下网络规划与优化的系列难点(多普勒频移、高速频繁切换、车体强损耗等)进行了系统梳理,针对性的制定了该场景下TD-LTE网络的规划和优化策略。在理论研究的基础上,本文结合国内首条山地高铁-西成高铁(陕西段)的实际特点(隧道桥梁多)和实际需求(车次多,乘客多,业务需求旺盛,对VOLTE业务有严苛的质量要求),基于理论测算和模拟仿真,完成了西成高铁(陕西段)TD-LTE网络的站址规划、容量规划、频率规划及配套设施规划,输出西成高铁(陕西段)TDLTE高铁专网的规划原则。基于规划原则,结合西成高铁(陕西段)的实际情况,本文完成高铁专网的设备选型,并分隧道内、隧道外、桥梁、车站等不同场景,给出了不同的覆盖解决方案,最终完成高铁TD-LTE网络设计方案输出并进行仿真验证,确认了规划方案的可行性。西成高铁(陕西段)TD-LTE网络建设开通后,本文结合以往高铁专网优化经验,从覆盖优化、双频网协同优化、移动性优化(互操作策略、邻区、切换和重选、TAC/LAC)等多个维度出发,摸索制定了不同场景下的优化策略,并通过不断地现场实地验证和修正,最终形成山地高铁的优化方案,并基于此完成西成高铁(陕西段)专网的优化工作。从高铁运营后现场实际测试验证效果以及客户反映来看,西成高铁(陕西段)专网实现了精品覆盖,此项研究达到预期的目的。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN929.5;U212
【部分图文】：

高速行驶会导致 UE 接收信号的频率发生改变，而频率改变的速关系较大。车上的多普勒频移计算由公式 2-1 所示： v cos cfffd（2-1）普勒频移；站主波瓣方向和高铁运动方向的夹角；速度，单位为米/秒；的频率，对于 TDD 系统，上行和下行信号频率完全相同；波在空气中的传播速度。为列车移动时的终端与基站频移计算原理示意图。

（Hz）（Hz）（Hz）（Hz）（Hz）（264 528 319 639 361 359 704 426 859 481 440 880 532 1065 602 528 1056 639 1278 722 616 1231 745 1491 843 移的是导致无线收发机的解调性能下降，直接影响到 Cell setion、Handover 等性能，同时还会导致载波间的干扰、信噪比出现偏差，影响终端信道估计。在高速运动场景下终端可能会通信设备厂家采用自动频率校正技术来改善高速移动场景下术是采用快速测算高速移动带来的频率偏移来补偿，改善了无提升了无线信号的解调能力。其基本原理如图 2.2 所示：

完全能够满足当前技术下高铁场景的多普勒频偏校正要求。西成高铁（陕西段）隧道覆盖占比大，隧道场景采用高品质泄漏电缆覆盖，行信号为垂直覆盖车体，该场景覆盖下多普勒影响较小，而对于上行，改善多普主要通过自动频率控制算法实现。2.2.3 减少切换频次切换是指 UE 在连接状态下，由于在不同的小区间移动时，UE 需要通过一系令过程从而完成 UE 上下文的倒换和更新过程。切换的目的往往有两类，比如基盖的切换，和基于负荷的切换。基于覆盖的切换往往是为了解决用户在移动的过业务的连续性。而基于负载的切换往往是基于负载状况触发的切换，以保证整个的性能最优[6]。在高铁场景下，如采用普通的宏蜂窝技术建网，高铁穿越相邻小区的时间非常远远低于通信系统处理终端切换的系统时延，可能会导致终端吞吐量下降，进而业务中断，影响客户感知，如图 2.3 所示，每发生一次切换，下载速率都会瞬间坑”。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 储刘庆;汪陈;邓也;宫晓强;;基于小区覆盖关联的TD-LTE网络结构优化方法研究[J];互联网天地;2016年12期

2 王国梁;赵康成;;TD-LTE系统的大气波导干扰与防治[J];山东通信技术;2016年04期

3 吴艳;;TD-LTE室内分布系统设计方案研究[J];电子科学技术;2016年06期

4 胡萍;;浅析TD-LTE系统在城市轨道交通中的应用[J];铁道通信信号;2017年02期

5 崔国斌;;基于TD-LTE技术的承载地铁集群通信业务相关问题分析[J];信息通信;2017年01期

6 许汝鹏;林琳;李凯莹;崔晶也;茹刚;;TD-LTE客户感知监控模型研究及实践[J];电信技术;2017年01期

7 李富强;魏克敏;刘雅红;金桦;李昭涵;;5G若干关键技术对TD-LTE网络演进的影响分析[J];电信网技术;2017年01期

8 刘毅;牛海涛;张振刚;孔建坤;;TD-LTE大气波导效应导致干扰研究[J];移动通信;2017年05期

9 王泰华;姚学召;王坤非;;基于TD-LTE的燃气锅炉远程监控系统研究与设计[J];电子测量技术;2017年02期

10 蒋学勤;郭晟南;;某假日酒店TD-LTE分布系统的改造与实现[J];机械与电子;2017年04期

相关会议论文 前10条

1 屈阳;唐丽琼;许慧;;TD-LTE无线网络规划技术研究[A];《内蒙古通信》2015年第3期[C];2015年

2 刘毅;郭宝;田凯;;TD-LTE上行速率提升研究[A];面向5G的LTE网络创新研讨会（2016）论文集[C];2016年

3 樊毅;;智能天线在TD-LTE网络中的应用[A];2016年1月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2016年

4 麦树权;吕华良;;基于TD-LTE电力应急无线通信系统的设计与应用[A];中国电机工程学会第十三届青年学术会议论文摘要集[C];2014年

5 田宝生;;通过TD-LTE网络实现智能家居的移动互联网应用[A];“2012TD-LTE网络创新研讨会”论文集[C];2012年

6 古莉姗;朱华章;;TD-LTE室外宏站室内覆盖研究[A];2014LTE网络创新研讨会论文集[C];2014年

7 郭超;潘红艳;;TD-LTE同频干扰研究[A];2014LTE网络创新研讨会论文集[C];2014年

8 吴昊;朱万里;李波;;TD-LTE与TD-SCDMA终端功率控制测试差异性分析[A];2013LTE网络创新研讨会论文集[C];2013年

9 尧文彬;谢宁;;关于当前TD-LTE扩大规模试验网无线网络规划的若干建议[A];“2012TD-LTE网络创新研讨会”论文集[C];2012年

10 黄毅;林展凯;贝斐峰;邓致;吴涛;;TD-LTE室内覆盖系统发展趋势及规划探讨[A];“2012TD-LTE网络创新研讨会”论文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 郭静原;TD-LTE成4G国际标准之一[N];经济日报;2017年

2 本报记者 晓瑗;TD-LTE占领世界移动通信标准高地[N];人民邮电;2017年

3 本报记者 郭川;TD-LTE创新模式带动产业整体腾飞[N];人民邮电;2017年

4 本报记者 临江;TD-LTE市场化创新：建得快用得好释放信息红利[N];人民邮电;2017年

5 本报记者 白明琴;鼎桥TD-LTE宽带集群方案助力打造智能电力[N];中国电力报;2017年

6 钟慧;“TD-LTE 4G帧结构数据传输”获特奖 彰显专利质量[N];中国电子报;2019年

7 临江;ITU-T.621能否如TD-LTE助力产业“弯道超车”？[N];人民邮电;2017年

8 那文;大唐“TD-LTE 4G帧结构数据传输”专利获北京市发明专利特等奖[N];人民邮电;2019年

9 本报记者 刘晶;TD-LTE小基站：深度覆盖受青睐[N];中国电子报;2012年

10 本报记者 王荣;中国移动TD-LTE网络铺路加速[N];中国证券报;2012年

相关博士学位论文 前5条

1 向坤;TD-LTE射频拉远系统中时钟同步和峰均比抑制技术的研究[D];南开大学;2014年

2 程履帮;TD-LTE系统无线资源管理的算法设计与仿真[D];北京邮电大学;2011年

3 赵宜升;基于TD-LTE的高速铁路宽带通信的资源管理算法研究[D];北京邮电大学;2013年

4 崔杰;TD-SCDMA演进系统及无线资源管理技术研究[D];北京邮电大学;2010年

5 栾林林;支持高速切换的TD-LTE信令的设计及其优化的研究[D];北京邮电大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 王晓琦;面向复杂山地高铁的TD-LTE网络规划与优化技术研究[D];西安电子科技大学;2018年

2 范毅;地铁站TD-LTE无线网络覆盖优化研究[D];大连交通大学;2016年

3 吴越;大庆TD-LTE网络驻留比的提升[D];东北石油大学;2018年

4 朱颖;TD-LTE网络优化方法研究[D];西南科技大学;2017年

5 张杰;高铁环境下TD-LTE基站规划的研究[D];兰州交通大学;2018年

6 李论;TD-LTE网络下虚拟网络环境测试系统的研究与应用[D];东北石油大学;2018年

7 于新刚;S市TD-LTE网络共建共享技术研究[D];吉林大学;2018年

8 从子奇;基于数据挖掘的TD-LTE基站负载研究[D];北京邮电大学;2018年

9 辛鹏;TD-LTE室内分布系统的研究[D];吉林大学;2014年

10 张弛;TD-LTE分布系统的优化及其应用研究[D];湖南大学;2014年

本文编号：2809169