高速列车穿透损耗、绕射损耗与无线网络覆盖探析

文章介绍了高速列车车厢穿透损耗、地形地物绕射损耗及其应用分析,结合武广高铁典型案例分析研究高速列车车厢穿透损耗、地物绕射损耗对无线网络覆盖的影响,并提出相应的高速铁路无线网络覆盖策略。     

高铁覆盖规划方案

随着高速铁路的列车的提速,以及列车较高的密闭性,使得在现有的网络不能保证对高速列车的覆盖性能,引起高速下网络性能降低的主要原因是多普勒频移扩展,高速下提高了切换要求,高速列车的密闭性增加的穿透损耗等。为了从解决这些问题,需要在现有网络的基础上,针对高速覆盖的特殊要求,进行基站专网覆盖或者对现网进行网络改造,最后结合仿真,给出了一个全面的高速铁路覆盖解决方案。     

高铁覆盖问题分析

随着高速铁路的列车的提速,以及列车较高的密闭性,使得在现有的网络不能保证对高速列车的覆盖性能,引起高速下网络性能降低的主要原因是多普勒频移扩展,高速下提高了切换要求,高速列车的密闭性增加的穿透损耗等。     

高速铁路TD-LTE无线网络覆盖方案的探讨

高速铁路列车速度快,车厢穿透损耗高,对其进行TD-LTE无线网络覆盖难度大。如何解决多普勒频移和快速切换成为两大关键问题。本文将对高速铁路无线网络覆盖所面临的问题进行分析,并提出切实可行的4G无线网络覆盖方案。     

GSM隧道覆盖方案

高速铁路(高铁)在全国范围内建设进程的加快,火车时速从120公里增加到350公里,这不仅给人民出行带来了便利,同时也给移动通信覆盖增加了难度。因列车在高速运行状态下会产生多普勒效应,加之高铁车厢的材质较为特殊,车体穿透时将产生大量损耗,在高速列车上,很容易出现掉话率高、接通率低等问题,这就阻碍了用户在高铁上的移动通信服务。基于上述背景,文章分析了GSM移动通信系统的发展现状以及高铁隧道的覆盖特性,并对两种GSM隧道覆盖方案展开了分析和对比。     

高铁TD-LTE无线网络覆盖研究

对高铁TD-LTE覆盖时遇到的车厢穿透损耗、多普勒频移、频繁小区切换等问题进行分析,总结出了在工程实施中规避上述问题方法,希望能够为实际工程建设提供参考。     

高速列车车载直放站方案研究

为了改善高速列车中的通信质量,提出了一种高速铁路移动通信的车载直放站方案。文章简要介绍了车载直放站方案的特点,通过电波传播角度研究了该方案对于克服穿透损耗、缓解快速切换的优点,并从理论和测试结果上说明带有AFC(自动频率控制)功能的车载直放站对于提升信号质量所起的实质性作用。     

高速火车TD-SCDMA信号穿透性能研究

通过展示系统的测试结果，分析了2GHz频段下TD-SCDMA信号对高速火车（CRH1）的穿透性能，揭示出穿透损耗随电波相对于火车的掠射角减小而增大的规律，特别是对于小掠射角（〈10°）时，损耗随掠射角的减小而迅速增大。测试结果表明，高速火车（CRH1）相对于普通火车，其穿透损耗会高出约15dB左右。这些研究结果为高速铁路的TD-SCDMA网络设计和优化提供了重要依据。     

高铁移动通信的特殊性讨论

简要介绍了高铁通信遇到的特殊环境技术问题,如快速功控失效、无线信号包络莱斯分布、多普勒效应使基带信号频谱展宽、车厢窗户穿透损耗和入射角损耗加大、智能天线作用受限、小区硬切换信令开销增大等,并提出了适于高铁通信的无线覆盖方案。     

大唐移动TD-LTE高速公路覆盖方案

高速公路作为一种典型的应用场景,在高速运动引入的多普勒频移、频繁切换、穿透损耗等方面都比城区环境面临更大挑战。大唐移动作为TD-LTE标准提出者和主流设备厂商,承担了TD-LTE南京实验网的测试验证,建设了唯一的高速公路(南京机场高速)覆盖网络,完成了高速公路场景的组网方案和相关测试验证,并于今年的5.17世界电信日同江苏移动一起为普通民众提供了高速公路上的TD-LTE高速上网业务体验。     

高速铁路场景下的TD-SCDMA网络覆盖解决方案

文章以保证用户在列车提速后移动通信质量保持不变,甚至有所提高为前提,针对列车材质、行驶速度、用户行为、基站覆盖等特点,分析了列车穿透损耗及传播模型、话音和数据的业务预测、频率规划以及组网模式等,并得出相关结论。在此基础上提出了高速铁路覆盖全面解决方案,研究结果对铁路建设具有指导性、实用性和有效性。     

高铁场景下TD-SCDMA/TD-LTE共模无线解决方案

分析高速移动用户产生的多普勒频移、高铁车厢的高穿透损耗、小区间频繁产生的问题。针对TD-SCDMA和TD-LTE的共模方式下,提出组网全面解决方案。并通过移动系统网络的测试分析验证了覆盖方案的有效性和实用性。     

城市轨道交通信号系统频率规划与覆盖探讨

随着3G业务的发展,个人无线热点自由组建,给城市轨道交通控制信号系统带来不少干扰。列车因信号干扰,启动自动防护功能,导致列车无法高速行驶。本文着重介绍移动闭塞系统CBTC、乘客信息显示系统PIS以及移动车厢民用WiFi系统频率规划和实现,保证城市轨道交通正常运行为首要任务,为乘客提供民用车厢WiFi业务。     

高速火车TD-SCDMA信号穿透性能研究

研究高速火车下TD-SCDMA信号的穿透损耗如何变化,可以为TD-SCDMA网络设计和优化提供重要依据。     

基于扫描激光雷达的列车速度测量系统

针对传统列车速度测量装置存在量程小、调试复杂等问题,基于扫描激光雷达技术,设计了一套适用于高速列车动态限界测量的列车速度测量系统。将扫描激光雷达固定在距列车10m 左右的位置上,根据激光脉冲飞行时间测距原理,沿列车行驶方向对进入扫描范围内的列车车身逐点扫描,获得由测量点组成的车身轮廓信息;通过最小二乘拟合车厢测量点,得到列车行驶轨迹,确定列车行驶方向;采用分段线性差值确定相邻两次测量周期内列车行驶的距离,完成列车速度的测量。结果表明:该测速系统操作方便,量程可达600km/h,测速误差控制在1.2%以内,可以满足高速列车速度测量需求。     

建筑物穿透损耗及其WCDMA室内覆盖的影响

文章阐述了建筑物穿透损耗的形成机理和对移动通信网络室内覆盖的影响,结合测试对建筑物穿透损耗与信号频率的关系进行了研究,分析了建筑物穿透损耗的变化规律,并由此提出了解决WCDMA室内覆盖的合理方式。     

多种玻璃材料的电波穿透损耗测量

针对不同玻璃材料的穿透损耗测试数据匮乏以及测试方法简单的问题,采用屏蔽室开窗法对O.831 GHz~2.661 GHz频段上无线通信常用频点电磁波通过不同种类玻璃材料的穿透损耗进行测量。测量材料包括钢化玻璃、茶色玻璃、夹钢丝玻璃和单向透明玻璃等。电波在2.391 GHz上穿透单向透明玻璃时测得最大穿透损耗26.61 dB。测试结果表明,对于不同玻璃材料的电波穿透损耗,玻璃色彩不是影响穿透损耗的本质原因,玻璃中含有的其他金属物质如钢丝及金属镀膜等对穿透损耗影响较大。     

建筑物穿透损耗及其对WCDMA室内覆盖的影响

文章阐述了建筑物穿透损耗的形成机理和对移动通信网络室内覆盖的影响，结合测试对建筑物穿透损耗与信号频率的关系进行了研究，分析了建筑物穿透损耗的变化规律，并由此提出了解决WCDMA室内覆盖的合理方式。     

高铁场景下联合天线与IOS单元选择的分布式IOS-SM传输方案

针对高铁场景下封闭车厢带来的高信号穿透损耗导致传输速率下降问题,提出一种分布式智能全表面（intelligent omni-surface,IOS）辅助空间调制（spatial modulation,SM）的传输方案。首先,采用SM技术保证索引信息部分不受穿透损耗的影响;然后,为了减小远距离IOS车窗的高路径损耗和功率损耗,根据最大化接收信噪比原则对分布式IOS遍历选择,激活最佳IOS车窗传输SM调制信息。最后,为了减小缺失直视路径增益对系统容量性能的影响,基于功率损耗模型,采用天线移除原则和排序选择方式,对接收天线和IOS单元进行动态选择激活。仿真结果表明,相比于传统中继转发和可重构智能超表面-空间调制（reconfigurable intelligence surface-SM,RIS-SM）方案,所提方案更适合高铁通信场景。并且在功率损耗模型下,联合天线与IOS单元选择的分布式IOS-SM方案仍能够保证系统高性能传输。     

基于漏波电磁透镜的高速飞行列车无线接入研究

随着高速铁路近几年的迅猛发展,下一代交通技术也正渐渐突破桎梏.当前制约轮轨高铁发展的关键因素是稠密大气,真空管道高速飞行列车是一种新型轨道交通技术,它突破了介质限制,利用磁浮技术,可实现列车在接近真空的密闭管道中超高速（大于1 000 km/h）行驶.为解决列车运行在全封闭金属管道中,路边基站信号无法穿透管道壁与列车建立无线链路的问题,文中采用漏泄波导方式来实现管道内无线覆盖.通过特殊的漏泄波导缝隙设计,使得漏泄电磁波在管道腔体内以柱面波形式向列车辐射,从而有效抑制超高速带来的极高Doppler频移.在列车侧,提出一种车顶电磁介质透镜结构,漏泄波导辐射信号可透过透镜直达车内用户,从而实现车载结构与漏泄波导间有效的、无缝的上、下行通信.基于人工介质厚度与相位的定量关系来设计电磁透镜,使得电磁波透过透镜后从柱面波转化为平面波,从而实现更均匀的车厢内无线覆盖.