4G高鐵網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案和優(yōu)化建議

程日濤

介紹的主要內(nèi)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(guān)鍵問題及組網(wǎng)方案的建議；第三是結(jié)合一些實際的測試數(shù)據(jù)及分析，提出優(yōu)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(guī)劃建設(shè)規(guī)模較大，中國高速鐵路長期發(fā)展規(guī)劃高鐵總里程已接近3萬公里，高鐵線路本身的規(guī)模及具有的政治經(jīng)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(wǎng)絡(luò)高鐵覆蓋的價值非常值得關(guān)注，其高端用戶比例及用戶平均業(yè)務(wù)量均高于全網(wǎng)平均水平。最后，4G高鐵覆蓋具有鮮明的技術(shù)特點和特殊的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運營要求，需要制定有針對性的覆蓋策略，從而降低建設(shè)和運營成本，提高投資效益。

4G高鐵覆蓋有它鮮明的技術(shù)難點，但是也有它比較容易實現(xiàn)的地方，先易后難，可以看到4G高鐵覆蓋比較容易實現(xiàn)的幾個特點：首先覆蓋目標(biāo)非常明確，鐵軌上面就是目標(biāo)用戶；第二個是傳播環(huán)境簡單，在周邊空曠的環(huán)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(yīng)的影響；第三個是周邊小區(qū)干擾水平低。這些特點給4G高鐵網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)降低了難度。

當(dāng)然，高鐵覆蓋面臨著重大的技術(shù)挑戰(zhàn)。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(biāo)準(zhǔn)制定中在子載波寬度設(shè)計等方面預(yù)留了經(jīng)受多普勒頻偏的系統(tǒng)余量，主要應(yīng)從設(shè)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(dāng)?shù)木嚯x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(qū)邊界效應(yīng)和切換過程中的體驗惡化都直接影響網(wǎng)絡(luò)性能，高鐵組網(wǎng)主要通過小區(qū)合并方式降低單位里程小區(qū)數(shù)量，從而降低切換的概率，當(dāng)然小區(qū)合并需要考慮網(wǎng)絡(luò)容量方面的需求。第二個問題是高鐵車廂穿損較大，在規(guī)劃設(shè)計中主要通過縮小站間距的方式保證覆蓋質(zhì)量，同時在基站的設(shè)置方面應(yīng)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(qū)重選、群體切換等，在規(guī)劃中通過獨立跟蹤區(qū)規(guī)劃，移動性管理參數(shù)優(yōu)化設(shè)置等方法解決。

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

在4G高鐵覆蓋技術(shù)研究和測試過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。第一個是2G和4G之間鄰區(qū)配置的問題造成CSFB掛機后不能及時地返回4G，導(dǎo)致用戶感知明顯下降；第二個是因公專網(wǎng)之間協(xié)同規(guī)劃質(zhì)量和參數(shù)配置的問題導(dǎo)致部分路段用戶長時間駐留在公網(wǎng)上，專網(wǎng)沒有有效承載高鐵業(yè)務(wù)；第三是一些設(shè)備算法方面有待優(yōu)化，比如切換前后BLER急劇惡化造成了業(yè)務(wù)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