4G高鐵網絡規劃方案和優化建議

程日濤

介紹的主要內容包括3個方面，第一是4G高鐵覆蓋的必要性；第二是4G高鐵覆蓋關鍵問題及組網方案的建議；第三是結合一些實際的測試數據及分析，提出優化方面的建議。

中國移動從4G二期工程開始把高鐵覆蓋放在了一個很重要的位置，主要基于幾個因素的考慮，首先是因為本身高鐵的規劃建設規模較大，中國高速鐵路長期發展規劃高鐵總里程已接近3萬公里，高鐵線路本身的規模及具有的政治經濟價值決定了它的覆蓋意義是非常重大的。第二個特點是4G網絡高鐵覆蓋的價值非常值得關注，其高端用戶比例及用戶平均業務量均高于全網平均水平。最后，4G高鐵覆蓋具有鮮明的技術特點和特殊的網絡建設和運營要求，需要制定有針對性的覆蓋策略，從而降低建設和運營成本，提高投資效益。

4G高鐵覆蓋有它鮮明的技術難點，但是也有它比較容易實現的地方，先易后難，可以看到4G高鐵覆蓋比較容易實現的幾個特點：首先覆蓋目標非常明確，鐵軌上面就是目標用戶；第二個是傳播環境簡單，在周邊空曠的環境信號衰減下，同時以萊斯分布為主的小尺度模型降低了多徑效應的影響；第三個是周邊小區干擾水平低。這些特點給4G高鐵網絡規劃建設降低了難度。

當然，高鐵覆蓋面臨著重大的技術挑戰。第一個問題就是高速移動的特性，這個特性一方面帶來多普勒頻偏，4G標準制定中在子載波寬度設計等方面預留了經受多普勒頻偏的系統余量，主要應從設備算法方面解決頻偏跟蹤與糾正，頻偏跳變的快速糾正等問題，在覆蓋方案中只能通過在基站與鐵軌間保持適當的距離來減小切向速度從而降低頻偏。高速移動特性帶來的第二個影響是頻繁切換，頻繁切換的小區邊界效應和切換過程中的體驗惡化都直接影響網絡性能，高鐵組網主要通過小區合并方式降低單位里程小區數量，從而降低切換的概率，當然小區合并需要考慮網絡容量方面的需求。第二個問題是高鐵車廂穿損較大，在規劃設計中主要通過縮小站間距的方式保證覆蓋質量，同時在基站的設置方面應保證入射角大一些。第三個問題就是群體移動性，包括群體位置更新、群體小區重選、群體切換等，在規劃中通過獨立跟蹤區規劃，移動性管理參數優化設置等方法解決。

4G高鐵覆蓋以邏輯上的專網覆蓋為基礎，以專有設備、專有頻率、專有組網技術、專有參數及功能為核心的“四專組網策略”為原則，圍繞頻率規劃，TA規劃，站間距要求，站址設置原則，主設備及天線配置要求，傳輸、電源、土建配套建設要求等制訂分場景的建設原則和要求。

在4G高鐵覆蓋技術研究和測試過程中也發現了一些問題。第一個是2G和4G之間鄰區配置的問題造成CSFB掛機后不能及時地返回4G，導致用戶感知明顯下降；第二個是因公專網之間協同規劃質量和參數配置的問題導致部分路段用戶長時間駐留在公網上，專網沒有有效承載高鐵業務；第三是一些設備算法方面有待優化，比如切換前后BLER急劇惡化造成了業務感知下降甚至掉話；最后一個是4G高鐵覆蓋性能的評估問題，商用終端本身的性能相對測試終端還是有明顯的差異，路測效果也會跟實際的商用終端體驗感受有差別，需要考慮留有余量。endprint