隨著第五代移動通信技術的發(fā)展趨于穩(wěn)定,將5G技術引入新的應用場景成為現(xiàn)在研究的主流方向,同時隨著城市軌道交通的迅速建設,地鐵已經成為人們日常使用的主流交通工具之一,為了應對地鐵場景中移動無線通信業(yè)務的增長,提高乘客用戶在車廂內使用手機進行通信的用戶體驗,本文考慮將5G技術引入地鐵場景中,實現(xiàn)上述通信業(yè)務需求。而5G技術的新應用的關鍵在于研究毫米波在該場景中的傳輸特性,在基站配置的過程中為了保證基站信號的全覆蓋,需要測算出毫米波傳輸時的路徑總損耗,本文采用射線跟蹤算法進行求解,此外,地下的地鐵隧道場景是一個強反射通信環(huán)境,多徑效應尤為明顯。為了避免多徑時延引起的信號誤判,影響通信的傳輸質量,需要求得準確的多徑之間的平均時延,即反射波與直達波的平均傳播時延差。然后,分析通過上述算法得到的毫米波在地鐵場景中的傳輸特性參數(shù),同時根據乘客用戶的手機產品性能參數(shù)和5G技術協(xié)議中的通信參數(shù)指標,得到地鐵隧道場景5G通信相關的約束條件參數(shù),最后,基于這些約束條件參數(shù)完成基站的配置方案設計,為未來5G技術融入地鐵民用通信新領域做出一些初步的理論研究。 

【文章來源】：上海師范大學上海市

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

二維地鐵隧道通信系統(tǒng)電波傳播射線模型

上海師范大學碩士學位論文10但是，如圖2-1所示的二維通信系統(tǒng)模型無法表示實際電波傳播的情況，考慮到地鐵車體的因素，通信基站一般鋪設在軌旁，不會在軌道中間設立基站，而乘客們使用通信設備進行通信一定是在車體中，說明接收機R與發(fā)射機T與隧道同一側內壁的距離并不相等，即接收機R與發(fā)射機T在隧道內的坐標無法通過二維坐標系來表示。因此，若要準確表述發(fā)射機T，接收機R在地鐵隧道內的所處位置，則需要在2.2節(jié)中圖2-1所示二維地鐵隧道通信系統(tǒng)電波傳播射線模型的基礎上增加一個維度，即隧道區(qū)段內的垂直于y軸的水平維度。如圖2-2所示的是三維直長型隧道尺寸示意圖，立方體abcd-a1b1c1d1示意地鐵隧道的一個區(qū)段，陰影部分如圖2-1的陰影部分，表示隧道的頂部和底部，以點a1為原點建立空間三維直角坐標系a1-xyz，隧道的寬用x軸表示，設面bb1c1c為隧道的右側內壁，x軸的正方向為水平向右；隧道的長用y軸表示，沿y軸正方向為列車行駛的方向；隧道的高用z軸表示，沿z軸正方向垂直于隧道底面向上。圖2-2三維直長型隧道尺寸示意圖具體地，如圖2-3所示的是三維隧道通信系統(tǒng)電波傳播射線模型，假設一個RRU基站處發(fā)射機T發(fā)射信號，用戶使用通信設備作為接收機R接收信號，將發(fā)射機T作為點源，發(fā)出的毫米波作為發(fā)射機T向空間各個方向發(fā)射電波傳播射線，粗折線TGCHE1R表示在直長型隧道空間內發(fā)生了N次反射的第i條電波傳播射線。

上海師范大學碩士學位論文11圖2-3三維隧道通信系統(tǒng)電波傳播射線模型根據電波在自由空間路徑損耗與傳播距離的關系，第i條電波傳播射線到達接收機的接收功率Pri表示為式（2-8）：2rPi（Pt/M/）(Di)（2-8）式（2-8）中，Pt為發(fā)射機T的總功率，M為有效電波傳播射線總數(shù)。Di為第i條電波傳播射線的路徑長度。為了求得式（2-8）中第i條電波傳播射線到達接收機的接收功率Pri，先求得第i條電波傳播射線的路徑長度Di。圖2-4隧道場景中，電波傳播射線路徑側平面展開示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]小基站及5G網絡室內覆蓋信號概述及隧道覆蓋設計[J]. 單邵峰.  信息通信. 2019(12)
[2]運營盾構隧道結構安全評估方法研究[J]. 林盼達,張冬梅,閆靜雅.  隧道建設. 2015 (S2)
[3]移動通信基站工程質量控制措施分析[J]. 傅群義.  建材與裝飾. 2018(30)
[4]對基站工程項目質量管理的幾點探討[J]. 李素波.  電子測試. 2018(08)
[5]類矩形盾構法隧道關鍵技術研究與應用[J]. 朱瑤宏,朱雁飛,黃德中,楊志豪,柳獻,劉爽.  隧道建設. 2017(09)
[6]基站工程項目質量管理探討[J]. 張團櫸.  數(shù)字通信世界. 2017(09)
[7]26 GHz室內簇的時變特性及建模研究[J]. 趙雄文,王琦,張蕊,李樹.  電波科學學報. 2017(02)
[8]鐵塔公司基站總集成管理實踐與案例分析[J]. 汪永壽.  移動通信. 2015(24)
[9]Radio Channel Measurements and Analysis at 2.4/5GHz in Subway Tunnels[J]. LI Jinxing,ZHAO Youping,ZHANG Jing,JIANG Rui,TAO Cheng,TAN Zhenhui.  中國通信. 2015(01)
[10]分布式基站在GSM-R隧道覆蓋場景的應用分析[J]. 趙樹學.  鐵道通信信號. 2012(09)

博士論文
[1]地鐵隧道環(huán)境毫米波傳播特性的研究[D]. 賈明華.上海大學 2010
[2]基于任意曲面建模技術的一致性幾何繞射理論方法[D]. 王楠.西安電子科技大學 2007

碩士論文
[1]TD-LTE網絡高鐵覆蓋方案研究與設計[D]. 宗毅.南京郵電大學 2019
[2]復雜隧道環(huán)境毫米波傳播特性仿真與實測[D]. 戚星宇.南京郵電大學 2017
[3]基于一致性繞射理論的城市環(huán)境輻射建模[D]. 馮明.東南大學 2017
[4]四川移動涼山LTE工程質量與時間管理研究[D]. 楊勇.電子科技大學 2017
[5]4G網絡工程質量管理體系及質量評價模型構建研究[D]. 廖麗軍.南昌大學 2016
[6]基于射線跟蹤法的隧道無線信道特性研究[D]. 由明昕.北京交通大學 2016
[7]CD移動室分系統(tǒng)建設工程項目質量與進度管理研究[D]. 胡建.電子科技大學 2016
[8]寧夏電信無線基站工程建設項目質量管理研究[D]. 楊輝.吉林大學 2015
[9]TD-UTD方法研究及其應用[D]. 楊永琴.西安電子科技大學 2014



本文編號：3221296