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自TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )開(kāi)工建設以來(lái)，各廠(chǎng)家和運營(yíng)商一起面臨著(zhù)如何在高速移動(dòng)區域（如高速公路、鐵路）內進(jìn)行TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )的建設和優(yōu)化的問(wèn)題。 隨著(zhù)中國鐵路正式實(shí)施大面積提速，列車(chē)時(shí)速將達到200km/h至350km/h，極大地影響了TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )的性能，優(yōu)化工作顯得十分必要和迫切。因此充分進(jìn)行高速移動(dòng)方面的研究和方案驗證，從而找到適當有效的優(yōu)化方案，成為打造TD-SCDMA精品網(wǎng)絡(luò )建的重要前提和必要條件。 CRH1型“和諧號”動(dòng)車(chē)組通常包括兩側各一個(gè)車(chē)頭在內共的8個(gè)車(chē)廂。列車(chē)為全封閉車(chē)廂列車(chē)，車(chē)身由鋁合金和不銹鋼材料組成，車(chē)窗采用特殊材質(zhì)制成，密封性能很好，因此相對于普通列車(chē)，列車(chē)車(chē)廂電波的穿透損耗要高出很多。而車(chē)廂的穿透損耗直接會(huì )影響車(chē)廂內的終端的接受信號強度，從而影響到鐵路沿線(xiàn)小區的覆蓋范圍。 采用典型的電波傳播模型（如Ericsson9999模型），可以計算出小區半徑與穿透損耗的關(guān)系，如圖1所示�？梢钥吹�，隨著(zhù)車(chē)廂穿透損耗的增加，小區覆蓋半徑將會(huì )明顯縮小。從中我們可以得到結論，車(chē)廂穿透損耗是影響TD-SCDMA信號在火車(chē)車(chē)廂內覆蓋的重要因素，在進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設計和優(yōu)化時(shí)，必須仔細考慮穿透損耗的取值以及對網(wǎng)絡(luò )性能帶來(lái)的影響。 高速火車(chē)車(chē)廂的穿透損耗 根據以往的經(jīng)驗和測試數據表明，普通公路上汽車(chē)的穿透損耗大致為5"8dB，普通火車(chē)列車(chē)車(chē)廂的穿透損耗大致為10"15dB。本文將給出我們在廣深鐵路上測試得到的CRH1火車(chē)車(chē)廂穿透損耗數值。 1．穿透損耗的測試 在廣州到深圳的高速鐵路的一段，緊鄰鐵路邊上有一條公路，這為我們測試創(chuàng )造了良好的條件。首先，我們運用TD-SCDMAScanner測試動(dòng)車(chē)組內的PCCPCH信號強度；然后，又在和鐵路線(xiàn)平行并緊靠鐵路的公路上測量相同小區的PCCPCH信號強度，運用GPS記錄下測試信號點(diǎn)對應的位置，從而記錄下測試的軌跡。通過(guò)對比車(chē)廂內外得到的信號對比，我們便能得到火車(chē)的穿透損耗。典型的信號測試對比如圖2所示。 由圖2可以看出，車(chē)廂內的信號強度(RSCP-in)明顯低于車(chē)廂外的信號強度(RSCP-out)。由于火車(chē)運動(dòng)速度遠大于測試汽車(chē)的速度，火車(chē)內信號的測量數據點(diǎn)數遠遠少于車(chē)廂外的汽車(chē)所得到的測量數據點(diǎn)數。通過(guò)對數據的插值等數學(xué)處理，我們可以找到車(chē)廂內的測試點(diǎn)對應的車(chē)廂外的數據點(diǎn)，從而得到穿透損耗的測量值。 另外，我們還在火車(chē)車(chē)廂內的不同位置，進(jìn)行了測量，以模擬手機在車(chē)廂內靠近基站和遠離基站的使用場(chǎng)景，從而反映列車(chē)穿透損耗與不同位置的依賴(lài)關(guān)系。 根據基站所處的位置和測試點(diǎn)的位置，我們可以計算得到電波與火車(chē)形成的掠射角，掠射角的定義如圖3所示： 其中，掠射角(Grazingangle)指的是基站信號與列車(chē)車(chē)體的夾角。 2．測試結果 經(jīng)過(guò)對多組數據的平均處理，我們得到了高速火車(chē)CRH1車(chē)廂的穿透損耗與掠射角的關(guān)系，測試結果如圖4所示。 通過(guò)對于廣深高速公路沿線(xiàn)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )信號的測試和分析，我們可以得到關(guān)于新型動(dòng)車(chē)組車(chē)廂的穿透損耗如下結論。 （1）隨著(zhù)掠射角的減小，列車(chē)車(chē)廂穿透損耗增加幅度增大。從圖4中可以看出，當掠射角小于10度時(shí)，列車(chē)車(chē)廂穿透損耗比30度時(shí)將額外增加10dB 以上，當掠射角小于5度時(shí)，列車(chē)車(chē)廂穿透損耗比30度時(shí)將額外增加15dB以上。 （2）當掠射角在10度以?xún)�，列�?chē)穿透損耗增加幅度明顯加快，所以在網(wǎng)絡(luò )規劃設計的時(shí)候，我們建議實(shí)際的掠射角應該控制在10度以上。 （3）列車(chē)車(chē)廂內不同位置的穿透損耗相差較大。在掠射角大于10度的情況下，在車(chē)廂兩側(近基站側和遠離基站側)得到的車(chē)廂穿透損耗差別5dB以上。當掠射角較小時(shí)，車(chē)廂兩側的穿透損耗略為接近。 （4）根據測試數據，CRH1動(dòng)車(chē)車(chē)廂整體穿透損耗平均值在20dB以上。 3．普通列車(chē)車(chē)廂穿透損耗的測量 我們將普通慢車(chē)的測試數據和“和諧號”動(dòng)車(chē)組數據進(jìn)行比較，根據掃頻儀信號強度對比，可以計算得到普通列車(chē)的車(chē)廂穿透損耗和動(dòng)車(chē)組車(chē)廂的差別。圖5 為普通列車(chē)和CRH1車(chē)廂內信號的對比。 由圖5可見(jiàn)，普通列車(chē)車(chē)廂內信號強度比動(dòng)車(chē)組內的信號高約15dB左右。通過(guò)多組數據的平滑處理，我們也得到動(dòng)車(chē)組穿透損耗與普通列車(chē)穿透損耗的差值與掠射角的關(guān)系(如圖6所示)，明確了動(dòng)車(chē)組與普通列車(chē)的穿透損耗差隨掠射角的增大而緩慢減小，并再次印證動(dòng)車(chē)組的穿透損耗比普通列車(chē)的穿透損耗平均大約15dB。 小結 通過(guò)對廣深鐵路上動(dòng)車(chē)組CRH1車(chē)廂以及普通列車(chē)穿透損耗的測試，我們得到了穿透損耗的測試結果。測量揭示了動(dòng)車(chē)組穿透損耗與電波入射列車(chē)的角度相關(guān)，隨著(zhù)射線(xiàn)與火車(chē)的掠射角的減小穿透損耗增大而增大的規律。動(dòng)車(chē)組列車(chē)的穿透損耗因其良好的密封特性，比普通列車(chē)的穿透損耗大約15dB。 愛(ài)立信公司借助GSM和WCDMA網(wǎng)絡(luò )建設和優(yōu)化方面的積累的豐富經(jīng)驗，抓住TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )設計和優(yōu)化中的關(guān)鍵問(wèn)題，深入分析研究，特別是對于一些具有挑戰性的特殊無(wú)線(xiàn)環(huán)境，如高速鐵路的網(wǎng)絡(luò )建設和優(yōu)化，開(kāi)展了大量卓有成效的研究，并積極利用這些研究結果指導高速鐵路的TD- SCDMA網(wǎng)絡(luò )的設計和優(yōu)化，使高速鐵路TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )性能達到了GSM的性能。 |
| 好的，學(xué)習了，以后繼續學(xué)習。 |
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