基于傳播模型和天線方向圖高鐵覆蓋問題研究

李文生　李馨春　梁松柏

針對傳統高鐵WCDMA網絡規劃存在的問題，創新采用天線方向圖和掠射角，并結合COST-231 Hata傳播模型，計算滿足全覆蓋條件時不同技術組合下基站與軌道的垂直距離。結果表明，不同技術組合下基站與軌道的垂直距離應在合適的范圍內才能達到高鐵的全覆蓋要求，實現投資收益最大化，避免因最弱點覆蓋不足而造成重復投資。

天線方向圖 傳播模型 掠射角 垂直距離

In order to solve the problems existing in WCDMA network planning of traditional high-speed railway， the antenna pattern and the grazing angle are creatively used. Combined with the COST-231 Hata transmission model， the vertical distances between base station and orbit are calculated under different technical combinations and full coverage condition. The results show that the vertical distances between base station and orbit should be in the right range under different technical combinations in order to achieve full coverage of high-speed railway and maximize investment returns， avoiding the repeated investment because of inadequate coverage on the weakest point.

antenna pattern transmission model grazing angle vertical distance

1 前言

在高鐵WCDMA網絡規劃仿真中，傳統手段往往把天線覆蓋增益圖假設為球面利用傳播模型估算小區最遠覆蓋半徑，通過實際測試分析發現實際覆蓋效果與規劃效果存在較大偏差。由于高鐵主要經過城市邊緣，周邊建筑物較少，因此多徑效應不明顯。本文創新采用天線方向圖和掠射角，并結合傳播模型3方面因素計算高鐵WCDMA網絡覆蓋。根據計算，天線增益最小點是覆蓋的最弱點，此處覆蓋路段是高鐵覆蓋的最差路段。要實現高鐵的全覆蓋，在規劃中就應考慮此處的覆蓋要滿足需求。另外，覆蓋高鐵基站不是距離鐵軌越近越好，應該考慮掠射角的影響。結合天線方向圖、掠射角和COST-231 Hata傳播模型進行計算，統籌考慮高鐵WCDMA網絡覆蓋，以實現投資收益的最大化。

4 結束語

在規劃高鐵覆蓋方案時，要統籌考慮天線方向圖和掠射角對高鐵覆蓋的影響，采用合理的技術進行精確計算，避免因考慮不全而造成重復規劃和投資，浪費大量人力和物力，在滿足質量的前提下可減少建站數量，以節約投資成本。

由于高鐵覆蓋和小區發射功率、車型、天線型號及RRU布局有關，因此應進行嚴格計算。

高鐵覆蓋業務量較低，建議采用多RRU合并，可以減少切換，有效擴大單小區的覆蓋范圍；提高用戶感知，減少建站數量。

根據高鐵專網覆蓋的特點，建議選用高增益天線來減少對大網的影響，增強對高鐵的覆蓋，減少建站數量。

參考文獻：

[1] Harri Holma， Antti Toskala. UMTS中的WCDMA——HSPA演進及LTE[M]. 5版. 楊大成，等譯. 北京： 機械工業出版社， 2012.

[2] 王有為，徐志宇，夏國忠. WCDMA特殊場景覆蓋規劃與優化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2011.

[3] 郭軍偉. 高速移動列車無線組網方案[J]. 中興通訊技術， 2010（2）： 53-55.

[4] 譚鈺山. 廣西北部灣CDMA海面覆蓋研究[J]. 中興通訊技術， 2011（5）： 46-50.

[5] 謝益溪. 無線電波傳播——原理與應用[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2008.endprint

針對傳統高鐵WCDMA網絡規劃存在的問題，創新采用天線方向圖和掠射角，并結合COST-231 Hata傳播模型，計算滿足全覆蓋條件時不同技術組合下基站與軌道的垂直距離。結果表明，不同技術組合下基站與軌道的垂直距離應在合適的范圍內才能達到高鐵的全覆蓋要求，實現投資收益最大化，避免因最弱點覆蓋不足而造成重復投資。

天線方向圖 傳播模型 掠射角 垂直距離

In order to solve the problems existing in WCDMA network planning of traditional high-speed railway， the antenna pattern and the grazing angle are creatively used. Combined with the COST-231 Hata transmission model， the vertical distances between base station and orbit are calculated under different technical combinations and full coverage condition. The results show that the vertical distances between base station and orbit should be in the right range under different technical combinations in order to achieve full coverage of high-speed railway and maximize investment returns， avoiding the repeated investment because of inadequate coverage on the weakest point.

antenna pattern transmission model grazing angle vertical distance

1 前言

在高鐵WCDMA網絡規劃仿真中，傳統手段往往把天線覆蓋增益圖假設為球面利用傳播模型估算小區最遠覆蓋半徑，通過實際測試分析發現實際覆蓋效果與規劃效果存在較大偏差。由于高鐵主要經過城市邊緣，周邊建筑物較少，因此多徑效應不明顯。本文創新采用天線方向圖和掠射角，并結合傳播模型3方面因素計算高鐵WCDMA網絡覆蓋。根據計算，天線增益最小點是覆蓋的最弱點，此處覆蓋路段是高鐵覆蓋的最差路段。要實現高鐵的全覆蓋，在規劃中就應考慮此處的覆蓋要滿足需求。另外，覆蓋高鐵基站不是距離鐵軌越近越好，應該考慮掠射角的影響。結合天線方向圖、掠射角和COST-231 Hata傳播模型進行計算，統籌考慮高鐵WCDMA網絡覆蓋，以實現投資收益的最大化。

4 結束語

在規劃高鐵覆蓋方案時，要統籌考慮天線方向圖和掠射角對高鐵覆蓋的影響，采用合理的技術進行精確計算，避免因考慮不全而造成重復規劃和投資，浪費大量人力和物力，在滿足質量的前提下可減少建站數量，以節約投資成本。

由于高鐵覆蓋和小區發射功率、車型、天線型號及RRU布局有關，因此應進行嚴格計算。

高鐵覆蓋業務量較低，建議采用多RRU合并，可以減少切換，有效擴大單小區的覆蓋范圍；提高用戶感知，減少建站數量。

根據高鐵專網覆蓋的特點，建議選用高增益天線來減少對大網的影響，增強對高鐵的覆蓋，減少建站數量。

參考文獻：

[1] Harri Holma， Antti Toskala. UMTS中的WCDMA——HSPA演進及LTE[M]. 5版. 楊大成，等譯. 北京： 機械工業出版社， 2012.

[2] 王有為，徐志宇，夏國忠. WCDMA特殊場景覆蓋規劃與優化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2011.

[3] 郭軍偉. 高速移動列車無線組網方案[J]. 中興通訊技術， 2010（2）： 53-55.

[4] 譚鈺山. 廣西北部灣CDMA海面覆蓋研究[J]. 中興通訊技術， 2011（5）： 46-50.

[5] 謝益溪. 無線電波傳播——原理與應用[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2008.endprint

針對傳統高鐵WCDMA網絡規劃存在的問題，創新采用天線方向圖和掠射角，并結合COST-231 Hata傳播模型，計算滿足全覆蓋條件時不同技術組合下基站與軌道的垂直距離。結果表明，不同技術組合下基站與軌道的垂直距離應在合適的范圍內才能達到高鐵的全覆蓋要求，實現投資收益最大化，避免因最弱點覆蓋不足而造成重復投資。

天線方向圖 傳播模型 掠射角 垂直距離

In order to solve the problems existing in WCDMA network planning of traditional high-speed railway， the antenna pattern and the grazing angle are creatively used. Combined with the COST-231 Hata transmission model， the vertical distances between base station and orbit are calculated under different technical combinations and full coverage condition. The results show that the vertical distances between base station and orbit should be in the right range under different technical combinations in order to achieve full coverage of high-speed railway and maximize investment returns， avoiding the repeated investment because of inadequate coverage on the weakest point.

antenna pattern transmission model grazing angle vertical distance

1 前言

在高鐵WCDMA網絡規劃仿真中，傳統手段往往把天線覆蓋增益圖假設為球面利用傳播模型估算小區最遠覆蓋半徑，通過實際測試分析發現實際覆蓋效果與規劃效果存在較大偏差。由于高鐵主要經過城市邊緣，周邊建筑物較少，因此多徑效應不明顯。本文創新采用天線方向圖和掠射角，并結合傳播模型3方面因素計算高鐵WCDMA網絡覆蓋。根據計算，天線增益最小點是覆蓋的最弱點，此處覆蓋路段是高鐵覆蓋的最差路段。要實現高鐵的全覆蓋，在規劃中就應考慮此處的覆蓋要滿足需求。另外，覆蓋高鐵基站不是距離鐵軌越近越好，應該考慮掠射角的影響。結合天線方向圖、掠射角和COST-231 Hata傳播模型進行計算，統籌考慮高鐵WCDMA網絡覆蓋，以實現投資收益的最大化。

4 結束語

在規劃高鐵覆蓋方案時，要統籌考慮天線方向圖和掠射角對高鐵覆蓋的影響，采用合理的技術進行精確計算，避免因考慮不全而造成重復規劃和投資，浪費大量人力和物力，在滿足質量的前提下可減少建站數量，以節約投資成本。

由于高鐵覆蓋和小區發射功率、車型、天線型號及RRU布局有關，因此應進行嚴格計算。

高鐵覆蓋業務量較低，建議采用多RRU合并，可以減少切換，有效擴大單小區的覆蓋范圍；提高用戶感知，減少建站數量。

根據高鐵專網覆蓋的特點，建議選用高增益天線來減少對大網的影響，增強對高鐵的覆蓋，減少建站數量。

參考文獻：

[1] Harri Holma， Antti Toskala. UMTS中的WCDMA——HSPA演進及LTE[M]. 5版. 楊大成，等譯. 北京： 機械工業出版社， 2012.

[2] 王有為，徐志宇，夏國忠. WCDMA特殊場景覆蓋規劃與優化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2011.

[3] 郭軍偉. 高速移動列車無線組網方案[J]. 中興通訊技術， 2010（2）： 53-55.

[4] 譚鈺山. 廣西北部灣CDMA海面覆蓋研究[J]. 中興通訊技術， 2011（5）： 46-50.

[5] 謝益溪. 無線電波傳播——原理與應用[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2008.endprint