lte高铁网络覆盖组网解决方案研究与应用

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1、分类号：TN929.5单位代码：10183研究生学号：201052E012密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）LTE高铁网络覆盖组网解决方案研究与应用ResearchandApplicationofHigh-speedRailNetworkCoverageSolutionsSchemeBasedonLTE作者姓名：张文婷类别：工程硕士领域(方向)：电子与通信工程指导教师：于银辉教授培养单位：吉林大学通信工程学院2015年12月——————————————————————————LTE高铁网络覆盖组网解决方案研究与应用—————————————————

2、—————————Researchandapplicationofhigh-speedrailnetworkcoveragesolutionsschemebasedonLTE作者姓名：张文婷领域（方向）：电子与通信工程指导教师：于银辉教授类别：工程硕士答辩日期：2015年12月05日未经本论文作者的书面授权，巧法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文

3、原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名１＾＾＾＾＾日期；Ｊｏｌｔ年／三月ｒ日LTE高铁网络覆盖组网解决方案研究与应用摘要随着通信技术不断更新迭代和国内通信网络的快速建设，4G网络正逐步取代3G网络，成为新的主流通信技术。高速铁路在我国以及全球范围内同样发展迅速，高

4、铁运营里程已超过3万公里并且仍在快速增长。基于铁路信息化建设的快速发展，及越来越多的乘客将高铁作为出行首选交通工具，使得高铁上通信质量越来越重要。LTE技术凭借高数据率、大带宽、低时延、频谱利用率高的特征，成为高铁无线网络覆盖的最佳手段。高铁全线穿越的场景复杂、速度极快以及突变的业务需求量等对LTE高铁无线覆盖也提出了更严格的要求。本文研究的主要意义是在高铁上实现4G网络的完美覆盖，满足铁路系统信息化建设需求，同时给用户提供车厢内高带宽通信需求。首先，满足铁路系统信息化建设需求，随时获取列车运行日志，提高安全保障能力。其次，实现远程操作，降低劳动强度，节约

5、运营维护成本，提高可靠性。第三，同时对几百趟列车的视频图像进行监控，随时调取列车局部视频，确保对列车状况实时监控和调度，保障安防工作。最后，对乘客提供高速的“中国速度”，实现随时随地移动办公，收发邮件，上网掌握资讯，为乘客提供丰富多样的互动娱乐资源。未来“高铁出行+高速上网”将成为标配。高铁全线穿越场景复杂、列车运行速度快、车厢封闭、基站间距较小，导致了下列三个主要问题：1、多普勒频移问题；2、高速切换及重选的问题；3、列车高穿损的问题。本文针对如上三个问题，进行深入探讨及解决，解决方案主要分为两大部分，第一部分为针对高铁特性的算法，第二部分为针对高铁复杂

6、场景的组网分析及方案制定。第一部分，针对高铁网络覆盖特性的解决算法，本文主要探究了三种算法：1、eNodeB采用AFC算法配置，通过初试纠偏和持续纠偏改善频偏问题；2、eNodeB配置为开环自适应MIMO，解决高速切换及重选问题；3、通过小区合并，扩大小区范围，减少终端切换次数，提升下行覆盖，从而解决列车高穿损问题。为组网规划方案提供基础技术支撑。第二部分，针对高铁复杂场景的组网分析及方案制定，本文给出了细化场景的组网及覆盖解决方案。主要研究了多场景的组网方案、设备选型、组网规格、站点布局、重叠覆盖区规划、站间距规划、4T4R增强覆盖方案、容量规划、高铁小

7、区参数规划等方案，形成一套完整的LTE高铁网络覆盖组网方案。根据京津高铁的实例测试，整体性能均有所提高，下行吞吐量提升14%，网络连接成功率达到100%，网络切换成功率100%。研究表明，在高铁运行速度不低于200km/h场景下，本文探讨的组网方案能够确保高速移动时的4G网络信号覆盖。最终达到良好的用户体验。关键词LTE，高铁，覆盖组网，信号覆盖,多普勒频移。IResearchandapplicationofhigh-speedrailnetworkcoveragesolutionsschemebasedonLTEAbstractWithfastitera

8、tionofcommunicationtechnologyandr