沈大高铁如何解决覆盖问题 - 如何实现高铁的无线覆盖？

　　覆盖问题的解决

　　◆ 多普勒频移问题的解决

　　高铁覆盖中对抗多普勒效应的途径主要有两种：一是设备采用频偏纠正法克服多普勒频移的影响，二是从根本上降低多普勒频移和频移变化率。无线网络规划设计一般从第二种方案出发。多普勒频移变化率和f成正比，和d成反比。取f=2.1GHz，Fdr=5.8Hz/m，则不同速度时要使得最大多普勒频移变化率不超过Fdr（多普勒频移变化率门限）所需的基站到铁轨的最小垂直距离如表1所示。

　　

　　表1 不同车速时基站到铁轨之间的最小垂直距离计算

　　需要说明的是，当基站距离铁轨非常近时，最大多普勒频率变化率虽然非常大，但持续的时间很短，系统整体性能受影响也较小，因此隧道中采用漏缆方式覆盖可以达到很好的效果。

　　根据《中华人民共和国铁路运输安全保护条例》第四十一条：沿铁路两侧新建、扩建建筑工程，应符合以下规定：高速铁路两侧的建筑工程与轨道中心线的距离不得小于50m；铁路干线两侧的建筑工程与轨道中心线的距离不得小于20m；铁路支线、专用线两侧的建筑工程与轨道中心线的距离不得小于15m；铁路两侧的围墙与轨道中心线的距离不得小于10m，围墙的高度不得大于3m。对于沈大高铁的覆盖基站，基站到铁轨的最小垂直距离取84米即可。

　　沈大高铁覆盖基站间距：

　　密集城区基站间距为500m左右；一般城区基站间距为1km左右；郊区基站间距为2km左右；农村基站间距在4km左右。

　　◆ 车体穿透损耗问题的解决

　　

　　图2 高铁天线掠射角

　　如图2所示，基站天线与所覆盖高速火车的掠射角越小，列车穿透损耗就越大，当掠射角等于10°的时候，车厢平均穿透损耗为24dB左右，当它等于5°时，车厢平均穿透损耗上升到29dB，当掠射角接近0°的时候，车厢平均穿透损耗呈现快速上升的状态。所以合理地控制掠射角，将能够更好更省地满足高速铁路覆盖目标。对于沈大高铁的基站设计时一般考虑掠射角控制在10°以上为宜。

　　◆ 切换问题的解决

　　CDMA网络三种切换方式：软切换、硬切换和虚拟软切换。具体如表2所示。

　　

　　多种不同时速下的切换环境：250km/h、300km/h、350km/h、400km/h。

　　双向切换，覆盖重叠区= 切换距离×2。

　　结论

　　总之高速铁路的无线网络覆盖非常复杂，需要网络规划设计和优化人员根据实际情况和设备性能，通过充分的实地考察、理论计算和测量，合理确定解决方案，做到在保证通信质量情况下，严格控制网络建设成本。