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京沪高铁专题优化报告
京沪高铁概况
京沪高速铁路于2008年4月18日开工,从北京南站出发终止于上海虹桥站,总长度1318公里,总投资约2209亿元。它的建成将使北京和上海之间的往来时间缩短到5小时以内。全线纵贯北京、天津、上海三大直辖市和河北、山东、安徽、江苏四省。是新中国成立以来一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路。2010年11月15日铺轨完成。2011年5月11日,京沪高铁开始进入运行试验阶段。6月9日中国专家组表示,京沪高速铁路各项指标均达到世界先进水平,完全具备开通运营条件。9日到19日京沪高铁全线试运行,2011年6月30日正式开通运营。
客运车站:北京南站、廊坊站、天津南站、沧州西站、德州东站、济南西站、泰安站、曲阜东站、滕州东站、枣庄站、徐州东站、宿州东站、蚌埠南站、定远站、滁州站、南京南站、镇江南站、丹阳北站、常州北站、无锡东站、苏州北站、昆山南站、上海虹桥站。
京沪高铁路线图如下:
其中,河北境内路段包括由廊坊至沧州,如下图所示:
京沪高铁特性
多普勒效应
定义:因波源或观察者相对于传播介质的运动而使观察者接收到的波的频率发生变化
的现象称为多普勒效应。
公式:

关系:速度越大,频移越大
430km/h:最大多普勒频偏约852Hz/下行,776Hz/上行;
250km/h:最大多普勒频偏约495Hz /下行,451Hz/上行;
120km/h:最大多普勒频偏约238Hz /下行,217Hz/上行;
影响:两倍效果的频移影响
WCDMA基站采用相干解调检测方式工作,接收端的本地解调载波必须与接收信号的载波同频同相,载波频率的抖动会对接收机的解调性能产生明显的影响。由于UE根据接收到基站的信号频率调整发射频率,因此对于Node B而言将产生两倍的多普勒频移。
当反射方和接收方距离变远时,多普勒频移为负;当反射方和接收方距离变近时,多普勒频移为正。
中国联通可用频段为1940MHz至1955MHz(上行),2130MHz至2145MHz(下行),上下行各15MHz,频点带宽为5MHz,可用频点为3个,目前WCDMA网单载波配置上行频点9763 (),下行频点10713()。当列车行使与基站传输方向夹角θ为“0”时,产生最大的多普勒频移,各种速率对应的最大频移如下表:
当前载波频点(MHz)

移动速度(km/h)
最大多普勒频移(Hz)
50

100

150

200

350

由以上计算可以看出,多普勒频移的大小和运动速度成正比。当沪宁高铁运行在设计速度350km/h时,在当前10713频点下多普勒频移在±。该偏移是基站到手机的下行信号的频移量,由于手机会通过下行信号的频率来校正上行频率,因此手机实际将产生两倍的偏移量。如此高的频率偏移将直接影响手机对邻区测量结果,容易引起切换掉话。
车体损耗
在高铁测试中,发现在高铁外与高铁内信号接收强度差异较大,高铁的车型损耗在14dB以上,在设计上就要以车体的最大损耗最为设计标准,但是沧州境内设计平均站据在2km左右,从设计上就带来了较大优化难度。
高速环境的切换重选
高速小区重选问题
服务小区和邻小区两个的信号强度随着UE的移动不断发生改变,因此处于高速移动环境下的UE需要不断选择一个更好的合适小区进行驻留,进行小区重选过程。 UE移动速度越大,在同样小区重叠覆盖区域情况下,允许小区重选时间变短。
小区重选过程包括两个步骤:
触发测量
小区重选
MS在空闲模式下,要随时监测当前小区和邻区的信号质量,以选择一个最好的小区提供服务,这就是小区重选过程(cell reselection)。
在下面的规则中,MS使用Srxlev for TDD作为Sx。
如果Sx > Sintrasearch,MS不执行同频测量;如果Sx < Sintrasearch,MS执行同频测量。如果当前小区没有发送Sintrasearch给MS,MS执行同频测量;
如果Sx > Sintersearch,MS不执行异频测量;如果Sx < Sintersearch,MS执行异频测量。如果当前小区没有发送Sintersearch给MS,MS执行异频测量;
如果Sx > SsearchRATn,MS不执行异系统测量;如果Sx < SsearchRATn,MS执行异系统测量。如果当前小区没有发送SsearchRATn给MS,MS执行异系统测量。
MS测量满足上述条件的邻区,首先根据小区选择中所述的方法计算所有小区(包括当前