高速连续覆盖无线网解决方案_文.docx
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1、毕业设计(论文) 题 目 高速连续覆盖无线网解决方案 学 院 电子信息学院 专 业 电子信息工程 学生姓名 付 文 学号 159120917 指导教师 周建梅 职称 工程师 罗 茹 职称 工程师 2019 年 4 月 20 日 学生毕业设计(论文)原创性声明本人以信誉声明:所呈交的毕业设计(论文)是在导师的指导下进行的设计(研究)工作及取得的成果,设计(论文)中引用他(她)人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及为获得重庆工程学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计(研究)所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明
2、并表示了谢意。 毕业设计(论文)作者(签字): 年 月 日重庆工程学院本科生毕业设计 摘 要 摘 要高速公路上司机主要使用手机导航为主,其他数据流量需求较小;乘客对网络音乐、社交类、导航等业务的需求较大,因此乘客用户对数据流量的需求为重。高速路的业务量基本平稳,但碰到节假日业务量会突发增大。本文针对合川三环沿线高速公路进行网络连续覆盖设计,本段高速公路覆盖主要采用了新建宏站。采用新建4G天线800M或1.8G的建设方式对站点周围环境进行全面覆盖;桥梁采用RRU+BBU形式,实现对弱覆盖区域和盲区进行专点覆盖;隧道内采用1.8G构建模式,在隧道内新建4副天线扇区进行覆盖,小区方向对隧道内路段进行
3、深度覆盖;服务区采用4G天线800M+1.8G的建设方式进行建设覆盖。实现对服务区和周边居民网络的弱覆盖问题。最后网络优化后台对本段高速进行网络采点,查看有效采样点占全部采样点的比例,最终使整段路程无线网覆盖率达到95%。关键词:专点覆盖 深度覆盖 无线网覆盖 I重庆工程学院本科生毕业设计 ABSTRACT ABSTRACTDrivers on the expressway mainly use mobile phone navigation, and other data traffic needs are small; passengers have greater demand for
4、network music, social, navigation, etc., so passengers demand for data traffic is heavy. The traffic volume of the expressway is basically stable, but the business volume of the holiday will suddenly increase.In this paper, the continuous network coverage is designed for the expressway along the thi
5、rd ring road of hechuan. A new 4G antenna of 800M or 1.8g is adopted to comprehensively cover the surrounding environment of the site. The bridge adopts the form of RRU+BBU to realize the spot coverage of weak coverage area and blind area. 1.8g construction mode is adopted in the tunnel. Four new an
6、tenna sectors are built in the tunnel for coverage, and the section of the tunnel is covered in depth in the direction of the residential area. The service area is covered by the construction method of 4G antenna 800M+ 1.8g. Realize the weak coverage of the service area and the surrounding residents
7、 network. Finally, the network optimization background collects data from the high-speed network in this section to check the proportion of effective sampling points in all sampling points, and finally makes the wireless network coverage of the whole section reach 95%.Keywords: special coverage; dee
8、p coverage; wireless coverage II重庆工程学院本科毕业设计 目 录目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1 选题背景及意义11.2 研究现状11.3 建设方案分析21.4 本设计内容32 高速公路无线网络覆盖分析42.1 高速环境下无线信道的特点42.2 高速主要覆盖特点分析42.2.1 场景特征42.2.2 特殊场景覆盖解决方案52.2.3 高速公路快速切换特征93 建设原则及目标103.1 建设原则103.2 建设目标103.3 设计方案内容要求103.3.1 基站勘察要求103.3.2 图纸设计要求123.4 建设模型123.4.1 场景分析12
9、3.4.2 高速公路解决方案示意134 高速连续覆盖方案144.1 设计勘察144.2 主设备选择144.3 高速公路覆盖方案174.3.1 地面道路覆盖方案174.3.2 高速桥梁覆盖方案174.3.3 高速服务区覆盖方案184.3.4 高速隧道覆盖方案184.3.5 后期站点覆盖优化方案195 总 结21参考文献22致 谢23附 录24重庆工程学院本科生毕业设计 1 绪 论 1 绪 论1.1 选题背景及意义随着我国科技的不断壮大发展,无线通信已经成为人们生活中不可欠缺的一部分,也是人们日常生活中必备的交流方式之一。与此同时,随着中国科技实力的提高和人民生活水平的提高,基本上每个家庭都有车,
10、高速行驶的车辆数量日益增加。高速上用户量也就增大,同时也对对无线信号要求也越来越高,虽然高速公路、铁路基本已经全部覆盖,无线覆盖技术也逐渐成熟壮大,为人们出行带来了诸多的方便,但人们享受高速所带来的出行方便的同时,却也始终被高速行驶下的无线信号衰减和无信号的问题所烦恼,使得在享受高速行驶方便的同时却不能享受流畅的无线网络,无法进行通畅的无线网络交流。由于高速公路的无线环境比较复杂,高速路上的车速一般小于等于120km/h,隧道内一般小于等于80km/h,车辆进入隧道后,外部小区的信号急剧下降,可能使两个小区之间切换失败从而产生信号质量变差和掉话。一路上,它将穿过城市,郊区,乡村,高架桥和宽阔的
11、水桥。有山区丘陵的隧道和斜坡。在开阔的地方,如宽阔的河桥桥面,信号会更加混乱;在某些地方,桥下的信号衰减较大,如建筑物堵塞。高速公路上车辆的快速移动对邻近区域的准确性和手机切换的及时性提出了更高的要求。合理的重叠覆盖区域规划是业务连续性的基础。如果重叠覆盖区域太小,则切换将失败,并且过度干扰将增加干扰并影响用户的服务感知。但对于高速公路上的用户而言,语音业务是基本业务,需要重点保障。对数据业务的使用而言,司机主要使用手机导航为主,其他数据流量需求较小;考虑到长时间在车上看手机容易引起晕车等因素,乘客对视频业务的需求量不大,使用网络音乐、社交类、导航等业务的需求较大,因此乘客用户对数据流量的需求
12、为重。高速路的业务量基本平稳,但碰到节假日业务量会突发增大,尤其堵车时。从物理区域来看,服务区的业务需求要明显大于道路上、收费站等区域,需重点保障。1.2 研究现状我国目前越来越多的高速公路采用了TD-LTE网络的大规模无线覆盖。由于TD-LTE系统,采用高频率点的建设,它的穿透损耗较大,系统自身的特点,在无线网络覆盖范围小。在高速路建设之前,由于地广人稀,网络容量需求较低,大量采用传统建设方式,网络建设成本高、运营收人低。在我国西部区域,由于居民分布较为零散,采用与2G网络共址方式建设,无法实现无线网络的连续覆盖。针对这一现象,因此在建设好高速公路后,大量采用利旧原有的2/3G现有站址,选择
13、高速场景沿线满足覆盖要求的站点;选择合理的位置新增站点,并考虑站点覆盖环境未来变化的因素1。根据场景情况因地制宜新建站点,一般站点离道路100米左右,保证站点距道路、车辆有一定角度。规划前可以根据传模模型校正结果,通过链路预算确定最小站问距。对于具有良好信道环境的场景中,站距离可以是1.2-1.5公里。有必要根据特定的场景来确定覆盖效果,例如作为从站的道路的距离和天线的高度。在高速线是明显的S形弯管区,一般建议在这些地区增加一个站点,并考虑在S弯道曲线的凸侧的位置,形成良好的覆盖面为S弯。这使得它容易使沿道路方向的部门的方位角和提高覆盖面。与此同时,如果曲率比较大,这两个扇区之间的角度可以大于
14、180度少得多,从而使三扇区基地台建立,并且扇区不造成太大的干扰。穿过高速公路两侧的车站。如果多个站位于道路的一侧,如果存在建筑物或树木堵塞,则信号覆盖将很差。所有规划的高速公路站点应位于高速线路的两侧进行补偿。建筑物或树木阻碍等其他因素的影响。1.3 建设方案分析目前,中国高速公路建设的主要覆盖范围有两个解决方案:公共网络覆盖和专用网络覆盖。公共网络覆盖是指考虑高速公路和周围区域的覆盖范围,并且由传统的宏蜂窝网络方法覆盖。专用网络覆盖是指高速公路和专用网络的特定网络要求,以满足高速道路覆盖要求。公共网络覆盖需要覆盖高速和周边区域覆盖,并与周围的宏站统一规划,覆盖面广;容量必须满足车辆和周围用
15、户的需求,同时业务需求高,容量要求高;网络性能上公网覆盖无法虽然针对高速覆盖进行专门覆盖,但公网覆盖范围广,可以应对各种复杂环境关系;虽然有许多切换,但经过多年的网络优化和开发,切换问题得到了进一步优化,并且没有因切换而导致网络丢失的问题;网络参数设置需要兼顾高速和低速用户,工程参数设置和系统参数配置等。难以平衡,但不影响网络的整体性能;从项目建设的角度看,公共网络建设可以充分利用公共网络的现有资源,同时兼顾高铁及周边地区的覆盖,建设成本低,进度快。专网建设2只覆盖高速路带状区域和出人口,可以使用专门的窄波束、高增益定向天线,覆盖控制更好;容量只覆盖高速线路,可以避免吸收周边区域的服务,可以快
16、速切换低速用户出专用网络,只满足高速用户服务要求,服务需求低,高速用户感觉良好;网络性能上层网络可以与公共网络使用异频组网模式,仅针对高速用户进行优化。它可以根据高速运行的特殊条件配置独立的参数,独立优化,具有更好的网络性能。然而,专用网络需要独立构建大量站点,并且成本和周期大于公共网络的成本和周期。综合对比两种方式,专网覆盖较适合高铁覆盖项目,而高速公路情况复杂多变,必须考虑到周围的环境情况,因此公网建设比专网建设更适合高速公路的覆盖,保证网络性能和用户感知,高速覆盖作为运营商的社会责任,公共网络覆盖的解决方案不仅要用于解决高速公路的网络覆盖,还要解决周边居民的网络覆盖问题。因此本次选择公共
17、网覆盖对高速公路路段进行连续覆盖。1.4 本设计内容本设计以合川三环沿线高速路段为研究对象,由于此段高速还在建设中,因此从实际出发,通过实地勘测,一般情况下,高速路周围没有高建筑物和树木,以灌木和草坪为主;基站天线主要建设在铁塔上,挂高一般在3040米,高于周围建筑和树木,移动信号以直射径传播为主。因此,信号覆盖成为重点解决的目标。高速公路路段选择高速场景沿线满足覆盖要求的原有站点,采用利旧原有的2/3G现有站址,采用现在的4G天线替换原有的2G天线,再结合现场场景情况新建站点,在一些普通路段,一般站点在100左右,对于一些特殊场景则需要针对性建设,可以兼顾对道路周围的覆盖,因此采用公网方式进
18、行覆盖,再灵活采用各种微站站型相结合的方式,与宏基站协同进行针对性的补盲提弱建设。遇到高速线路比较明显的S型弯区域时,采用在S弯旁比较高的位置进行新建站点,采用新建1.8G天线进行加强覆盖。若高速附近有大量居民,则可以采用800M+1.8G的方式进行或者增加天线小区(一般情况都采用3个小区)进行建设,这样既可以解决此路段高速用户需求,也可以解决容量问题。本设计主要使用Auto CAD软件,结合Google Earth和实地勘察获取设计信息资料,绘制和设计场地平面图,系统图和施工图等,并对消耗品和报价数据进行整理和分析,以解决公路网信号的连续覆盖问题。本设计审核通过后移交给施工队施工,施工完成后
19、再用测试手机进行现场信号覆盖与质量测试,然后可以根据现在勘测进行针对性扩容解决覆盖问题,不但节约建造成本,还确保了用户感知,同时该设计方案也可搬迁至其他场景。20重庆工程学院本科生毕业设计 2 高速公路无线网络覆盖分析 2 高速公路无线网络覆盖分析2.1 高速环境下无线信道的特点高速公路作为我国客运的重要手段之一,近几年有着飞速的发展。让高速公路上的旅客在乘车过程中随时随地享受到移动通信带来的便利和快乐是社会发展的必要条件。高速公路场景与普通场景相比有自身的特殊性,给移动通信网络的建设带来又一挑战。高速公路的开放和应用使移动通信系统面向高速移动环境。与低速移动通信系统相比,高速移动环境中无线信
20、道的主要特征是: 1.无线覆盖范围是沿高速公路的线覆盖而不是面覆盖。移动用户正在高速移动。现场速度通常分为三个等级:80公里/小时,100公里/小时和120公里/小时。沿铁路线覆盖的无线网络的特性减少了同频小区的数量并减少了同频道。干扰可以根据汽车的行驶速度和行驶方向确定汽车的下一个单元和到达时间。这对于在高速环境中实现切换非常有利。2.在大多数情况下,基站直接位于汽车前后的小角度范围内。3.沿高速公路的地形起伏较小,直达波主导接收信号,伴随着视线传播的赖安衰落分量,传输延迟小。4.隧道路段具有明显的波导效应,不会引起额外的传播延迟,传播损耗低。沿着道路和线路的类似结构具有与隧道类似的特征。2
21、.2 高速主要覆盖特点分析2.2.1 场景特征高速公路一般情况下路基要高于周围路面35 m,路面比较宽阔平坦,沿线多被植被遮挡,属于比较特殊的线性覆盖场景。从使用功能的不同,高速公路可进一步分为:收费站,服务区(休息区/浇水区),地面线,桥梁和隧道。高速公路的无线环境更加复杂。它将沿途经过城市,郊区,乡村,高架桥和宽阔的水桥。有山区丘陵的隧道和斜坡。在开阔的地方,如宽阔的河桥桥面,信号会更加混乱;在某些地方,桥下的信号衰减较大,如建筑物堵塞。高速路上的车速一般小于等于120km/h,隧道内一般小于等于80km/h,车辆的快速移动对邻域的准确性和移动电话的切换的及时性提出了更高的要求。合理的重叠
22、覆盖区域规划是业务连续性的基础。如果重叠覆盖区域太小,则切换将失败,并且过度干扰将增加干扰并影响用户的服务感知。1.在高速线较为明显的S弯区域的地面道路上,一般建议在这些区域增加新的场地,并考虑S处曲线凸面的位置 - 弯曲形成S形弯曲。良好的报道。这使得沿着道路方向制作扇区的方位角变得容易并且增强了覆盖范围;2.高速服务区的建筑物比较低矮,一般只有13层;3.短途高速公路高架桥,河流过桥弱覆盖,盲区(如隧道与隧道之间的间隙),对于特大型河桥,距离太长,难以通过基站覆盖在两端;4.大多数高速公路隧道路段因网络信号穿透力弱导致内存在覆盖盲区,传播损耗严重。2.2.2 特殊场景覆盖解决方案1.地面道
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