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在“一带一路”国际合作高峰论坛即将来临前夕，相关“中国新四大发明”的报告在各大网站间疯传，在一份由外国人评选出的“中国新四大发明”中，有着“陆地飞行器”之叫作的高铁赫然在列，诱发了网友们的热烈关注。
按说，世界第1条高铁是1964年正式运营的日本新干线，横跨英吉利海峡的著名的“欧洲之星”亦始发于1994年，而中国首条高铁京津城际高铁正式运营于2008年。仅从这一点来看，高铁加入“中国新四大发明”似乎站不住脚。然而，笔者认为，中国高铁近年来的明显表现，及其带来的广泛深远影响，令外国“铁粉”惊羡不已，爱慕之下将之选入极富感性色彩的“中国新四大发明”，亦在情理之中。
— — 黄河时评 ”
高铁做为一种有效经济的城际交通方式，拥有高速、方便、环保和安全的特点，日渐作为人们中长距离出行的首选。高铁通信网不仅为客户供给各样网络信息化服务，还提信各类息发布、视频监控服务，保证行车安全，辅助高铁运营。高铁通信逐步作为各运营商品牌竞争，获取经济利润的新行业。
1.高铁场景特征介绍
高铁的设计时速为350 km/h，正常运营速度在300 km/h上下。高铁场景通常采用专网组网，存在信道要求变化剧烈，受多普勒频移影响，列车高速运动会引起接收端接收信号频率出现变化。同期车型不同样，车厢穿透损耗稍有差别，D频段损耗为26dB,F频段损耗为22 dB。高铁环境重点拥有如下特点，亦是其面临需要克服的有些困难：
车体损耗
因为铁路线一般呈狭长分布，天线通常与铁路夹角较小，同期高速列车屏蔽效果比较好，信号穿透损耗很强。
信号入射角与穿透损耗关系实测结果如下图：
区别车型损耗如下图：
车型
普通车型损耗(dB)
运行速度（km/h)
CRH1
28
250
CRH2
24
200-350
CRH3
28
350
CRH5
28
250
CRH380
26
300-400
高铁列车上区别的位置穿损区别，乘客位置示意图如下：
同期按照实测，车门、车窗以及过道的座位平均RSRP值差异很强，车窗和过道位置差6dB上下，以靠车门RSRP为-86dbm的相同车次测试结果统计如下：
测试UE位置
RSRP均值（dBm）
差异（dB）
车门
-86
0
窗口的座位
-90
4
过道的座位
-96
10
终端移动速度快、多普勒频偏大
终端移动速度超过200km/h，都数区域达到300km/h以上。当终端移动速度超过200km/h，多普勒频移超过400Hz，当移动速度超过250km/h ，频偏超过500Hz。
用户分布
与高速公路区别，高速铁路用户集中分布在列车车厢内，用户的切换、小区重选等行径都非常集中，所以基站资源的运用呈突发性。高铁场景下为为处理小区间频繁的切换影响用户感知，经过超级小区组网即多小区合并方式，减少因切换带来用户感知下降。
频繁切换和速率关系比较图如下：
2.高铁优化办法
覆盖为网络的基本，一个良好的覆盖是网络性能的基本保证，思虑到高铁列车的穿损，需求平常优化中需要做到精细化的站点规划和RF优化调节，同期思虑到高铁用户集中，为避免太多的切换导致信令风暴和反常事件，经过小区合并方式，减少切换带来的信令风暴导致用户感知差。
站点规划
良好的站点规划为后续网络覆盖优化的基本。以VoLTE业务MOS大于3对无线环境的需要做为关联站点规划的基准，基于平常测试数据分析与MOS大于3对无线环境需要的仿真评定，区别频段下站间距需求如下：
F频段承载23.85K高清语音，D频段承载PS业务，郊区高铁站间距意见600m，城区意见400m。
容量规划
为避免高铁网络与周边非高铁公网之间频段的干扰，高铁场景通常采用专用频段。随着4G持续发展，2016年底4G用户渗透率达到56%，2017年底达到72%，区别时期应按照网络的关联容量进行相应的载波扩容规划。
小区合并
思虑到高铁场景用户集中、车速快等特点，为减少切换带来的信令风暴，采用超级小区Supercell来进行组网，缓解小区间干扰，Supercell组网相比较于小区合并前会带来容量的降低。
以60km长、时速300km、平均杆间距1km的高铁路段为例，区别的小区合并能力对例如下表：
小区合并能力配置
规律小区覆盖范围
切换周期（时速300km/h）
60km路段所需切换次数
2CP
1km
12s
59
4CP
2km
24s
29
6CP
3km
36s
19
12CP
6km
72s
9
邻区规划
单载波组网邻区规划
高铁初期组网建设时通常采用单载波组网方式。其中BPL1基带板支持6CP，BPN2基带板支持12CP，关联邻区配置整体原则为：
多载波组网邻区规划
随着TDD用户数的持续发展，单载波组网下容量显现受限，为处理容量受限引起的用户感知下降，采用新增频段即采用多载波的组网方式，提高系统容量，从而提高用户感知，邻区规划整体原则如下（以F+D1+D2为例，双载波配置原则相同）：
公专网干扰协同优化
高铁场景通常采用与公网异频的专用频段组网，为避免公专网之间干扰影响高铁用户感知，平常优化中经过公专网之间的频段优化即避免公专网之间存在重叠带宽组网，从而提高高铁用户的感知度。
公专频点优化方法
公专频点协同优化，应尽可能使公专网采用异频方式组网，部分确实没法完全异频场景，可思虑采用错频组网方法。以F频段为例，意见守护带公专网频段可进行如下规划：
专网F频段15M带宽组网
- 高铁专网 F2（高端15MHz）+D3+(D2)；
- 隔离带内的公网F1+D1+D2
- 隔离带外的公网F1+F2+D1+D2+D3
专网F频段20M带宽组网
- 高铁专网 F2（高端20MHz）+D3+(D2)；
- 隔离带内的公网F1(低段15M)+D1+D2
- 隔离带外的公网F1+F2+D1+D2+D3
高铁场景拥有车速快、穿损大、用户集中等特点，平常优化中，以覆盖为基本，经过恰当的站点和容量规划、覆盖优化调节、公专网协同优化以及恰当的小区合并保准网络的基本覆盖和容量需要，从而保准高铁用户的最佳感知度。
关于高铁通信网的故事后续更加精彩。
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作 者：网优大兵
图文编辑：赵小二
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发表于 2024-8-31 04:24:00
