FDD_LTE在高铁应用场景中基站覆盖半径的设计探讨_林善亮.pdf

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1、····························M现代电信科技ODERNSCIENCE&TECHNOLOGYOFTELECOMMUNICATIONSFDD-LTE在高铁应用场景中基站覆盖半径的设计探讨12林善亮，吴杰（1.北京中网华通设计咨询有限公司,北京100070；2.中国联通贵州省分公司网络建设部，贵州550000）摘要：首先分析了高铁无线环境的复杂性，介绍了高铁环境与普通的无线覆盖环境有较大的不同，FDD-LTE的技术特点。接着通过链路预算，选择合具有终端移动速度快、车体穿透损耗大、多普勒效应适的传播模型，最后计算出高铁场景的基站覆盖半明显、沿途地形地貌复杂等特点。因此

2、，高铁上的通信径及考虑重叠区域后的基站站距。关键词：FDD-LTE，高铁，覆盖半径掉话频繁，通话质量及数据业务质量低，用户感知差。FDD-LTE在高铁应用场景中，结合自身技术特点，通Abstract：Thearticlefirstanalyzesthecomplexityofhighspeedwirelessenvironment,introducesthetech－过链路预算，选择合适的传播模型，得出合理的基站nologycharacteristicsofFDD-LTE.Thenthroughthe覆盖半径，可以明显提高用户感知。linkbudget,itdiscussesabout

3、choosingsuitablepropagationmodels.Finally,itcalculatesthebasesta－tioncoverageradiusinHigh-speed-railway'sscene1FDD-LTE技术特点anddistancebetweenbasestationsconsideringtheoverlappingarea.FDD-LTE采用OFDM技术，属于多载波调制的Keywords:FDD-LTE,High-speed-railway,coverageradius一种。LTE是将一个宽频信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子

4、数据流，调制到每个子信道上进行传输。其原理图如图1所示。OFDM频域划分为多个子信道，各相邻子信道相互重叠，但不同子信道相互正交，将高速的串行数据流分解成若干并行的子数据流同时传输；当OFDM子载波的带宽小于信道“相干带宽”时，可以认为该信道是“非频率选择性信道”，所经历的衰落是“平坦衰落”；将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多2014年9月第9期现代电信科技31技术专题····························Featrues址，因为子载波相互正交，所以小区内用户之间没有正因子后取定。干扰。FDD-LTE链路预算要基于一定的边缘速率，在一定的链路预算参数输入下，可计

5、算出上行最大允宽频信道1许的路径损耗，公式如下：0.8eMAPL（最大路径损耗）=手机发射端EIRP-接d0.6tuli0.4收机灵敏度+各种增益-其他损耗-其他余量。pm正交子信道A0.2xT发射端主要考虑发射功率。接收端主要考虑天-0.2线增益、馈线损耗、接收灵敏度等。余量主要考虑干f-6-5-4-3-2-1012345扰余量、阴影余量等。Frequency（Carrierspacings）频域波形链路预算主要的参数介绍如下。图1FDD-LTE技术原理另外，LTE采用了MIMO技术，多天线技术在发2.1小区边缘速率设定送端和接收端同时使用多根天线，扩展了空间域，充首先要确定覆盖目标

6、业务为一定速率的分组数分利用了空间扩展所提供的特征，从而带来了系统据业务，用户占用的RB（ResourceBlock）数将影响容量的提高。覆盖距离。假设上行小区边缘速率为512kbit/s,小区LTE每个载波只有15kHz,而在高铁环境下，假边缘用户需占用的RB为8个，两者的关系通过如设FDD-LTE在1800MHz下，高铁运行速度为350下验证。km/h，根据多普勒公式△f=F×V×（cosθ）/C，可以边缘速率为在考虑调制编码效率的基础上，所计算出多普勒频偏达到583Hz。相比WCDMA系统有RB资源减去公共信道的开销。上行边缘速率=的5M带宽，LTE系统对多普勒效应更为敏感，在做

7、减去开销的RB资源×调制编码效率×NRB-CRC链路预算时需要考虑一定的余量。校验=（168-24）×0.47×8-24=517kbit/s。可见，LTE的速率与资源数（即RB数）和MCS效率有关。上行2FDD-LTE高铁基站覆盖半径计各种业务速率计算如表1所示。算过程表1上行各种业务速率与分配的RB数对应如下表目前，高铁覆盖一般采用专网的覆盖原则。所需的RB数上行业务速率调制编码方式MCS效率（个）（kbit/s）FDD-LTE在高铁覆盖半径