高鐵LTE網絡覆蓋規劃建設探討

黃慶秋

（廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東廣州，511400）

1　建設高鐵LTE網絡覆蓋的重要意義

在目前的現狀下，各地高鐵整體上都已達到每小時300公里或者更快的運營時速。因此從高鐵建設的視角來講，針對沿線的高鐵站以及高鐵其他區域都有必要設置全覆蓋性的無線網，其中典型為LTE網絡。相比于室內布置的其他網絡類型而言，對于高鐵站設置的LTE網絡具備獨有的網絡覆蓋特征。

具體而言，LTE網絡覆蓋運用于高鐵建設的舉措體現為較強復雜性。這是由于，高鐵線路銜接了各個站臺以及各個城市，其中包含多樣化與復雜化的高鐵軌道，此外還會涉及到橋梁、隧道與彎道等。因此在選擇與之相適應的高鐵網絡覆蓋時，應當關注線性的網絡覆蓋特征。在當前的某些地區，實驗高鐵速度已達每小時500公里，而與之相應的無線網覆蓋很可能伴有多普勒頻移的典型現象。

圖1　LTE網絡覆蓋的布置模式

此外，當前多數的高鐵車廂都屬于金屬制成的（CRH1為不銹鋼車廂，其余均為鋁合金車廂），金屬車廂帶有嚴重性的信號屏蔽，尤其是密閉性非常高的高鐵車廂。與此同時，高鐵車廂還體現為顯著的穿透性損耗特性。高鐵本身由于具備高速運行的顯著特征，因此有必要關注其中的小區切換現象，頻繁的小區切換將會導致終端信號差、掉話率升高，網絡性能惡化。因此，在對高鐵線路進行具體的規劃方案覆蓋時，應對于上述的各類現象都應當予全面關注。

2　擬定組網方案

在整個高鐵的范圍內，無線網應當能夠覆蓋于整個高鐵的各個區域內，因而體現為全覆蓋的顯著特征。與此同時，對于高鐵如果要建成全覆蓋式的新型組網模式，則有必要將其設計成專網覆蓋的模式，尤其是針對4G網絡而言。具體在擬定各個站點的整體建設方案時，應當視情況增設較遠距離的通信站址。與此同時，擬定組網方案也要關注于設備選購，針對當前現有的4G高鐵網絡有必要選擇與之相符的專用性網絡設備，在此前提下顯著優化了各項語音業務具備的功率。

因此可見，擬定高鐵網絡覆蓋涉及到的具體方案時，關鍵需要落實于全方位的無縫切換，針對公網與專用網能夠予以順利切換。通過運用上述的規劃舉措，同樣能夠顯著降低后續維護以及優化網絡涉及到的難度。除此以外，對于高鐵無線網如果要妥善選擇其中的帶寬與無線頻段，則要密切結合當前現有的公網頻段，在此前提下因地制宜實現全方位的頻段優化選擇。隨著VoLTE業務的發展，使用IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統）承載LTE網絡時代，甚至5G時代的語音業務，是網絡發展的趨勢，在網絡規劃階段，需要統一考慮話音和數據業務的承載。

3　具體建設規劃

3.1　布局與規劃站址

針對高鐵站臺以及其他區域的LTE網絡來講，關鍵在于優化其中的網絡布局以及全方位的站址規劃。在此前提下，做好網絡站址布局有必要側重于覆蓋距離的適當設計，針對車廂內部的各項信號接收也要保障其應有的信號強度。從現狀來看，很多高鐵車廂都設有密閉式的箱體，其中包含金屬材質的高鐵車廂。因此可見，針對通信網絡內的站址布局應當密切關注穿透損耗與信號屏蔽。

表1　典型高鐵車廂車身穿透損耗參考

3.2　關于切換帶與多小區合并的特殊規劃

由于受到高速行駛的影響，對于整個高鐵網絡如果沿用常規性的網絡設計模式，那么很有可能將會引發不同小區的頻繁切換。這主要是由于，高鐵列車將會穿越較多的小區，而與之相應的耗時也是相對較短的。因此在初期進行全方位的高鐵網絡設計時，關鍵在于妥善進行多小區合并時的處理，同時也不應忽視切換帶設計。針對LTE網絡只有做到了上述的優化設計，那么對于切換成功率才能有效予以保障。

3.3　設計網絡參數

網絡規劃參數通常來講應當包含PCI規劃、TA跟蹤區規劃以及其他相關參數。在這其中，LTE系統中的TA參數主要針對各個移動終端，對其進行全方位的位置查詢以及管理更新。此外，運用PCI規劃的方式能夠實現各個小區的精確區分，尤其是涉及到下行終端的過程中。具體在設置上述的網絡參數時，關鍵在于規避公網與高鐵專網呈現頻繁性的沖突狀態。

圖2　關于重疊覆蓋區的網絡設計

4　結束語

經過綜合分析，可以得知建設LTE的高鐵全覆蓋網絡在客觀上不能欠缺與之相應的網絡建設規劃作為支撐。截至目前，各運營商已經意識到網絡規劃建設對于健全高鐵性能的重要價值，因此也在探求適用于特定區域的LTE建設規劃。