TD—LTE高鐵專網優化方法研究

王明君

針對高鐵專網面臨的問題實施了一系列行之有效的優化方案，有效提升了高鐵專網質量，大幅提升了用戶業務感知，樹立了良好的移動品牌形象。

TD-LTE 高鐵專網 多普勒頻移 鄰區優化 算法配置

1 前言

隨著高鐵的全面輻射，其已經成為高端商務客戶出行的首選，高鐵通信逐步成為各運營商品牌展示、獲取可觀經濟利潤及拉升高端客戶黏合度的新競爭領域。如何在高速運行、客流集中、業務量高的高鐵內提供高質量的網絡覆蓋，成為各移動運營商面臨的重大挑戰。

由于高鐵車體損耗大且高速運行會導致嚴重的多普勒效應，造成頻繁的切換和重選，使得網絡質量驟降、掉話顯著、上網速率低、用戶體驗差。

在通信制式上TD-LTE由于上下行帶寬不固定，可以通過不同的上下行時隙配比來滿足多種業務需要，以達到最優的業務體驗和最佳的頻譜利用率，所以TD-LTE技術成為高鐵覆蓋的首選。

2 克服高鐵通信難題的關鍵技術

針對高鐵專網面臨的多方面技術難題，河南移動對每個技術難題進行專題研究，最終得到了有效的解決方案，確保了網絡質量，大幅度提升了高鐵專網內用戶的業務體驗。

2.1 自動頻率校正規避多普勒頻移

在列車高速運動時信號的波長因為信號源和接收機的相對運動而產生變化，這一現象稱作多普勒效應。在移動通信系統中，特別是高速移動場景下，這種效應尤其明顯，多普勒效應引起的附加頻移稱為多普勒頻偏，高速移動引起的大頻偏對于接收機解調性能提升是一個極大的挑戰。多普勒頻移與移動終端距離關系如圖1所示：

圖1 多普勒頻移與移動終端距離關系圖

通過自動頻率校正算法可有效解決多普勒頻移問題。自動頻率校正算法原理：通過快速測算高速移動帶來的頻率偏移，補償多普勒效應，改善無線鏈路的穩定性，從而提高解調性能。自動頻率校正算法如圖2所示：

圖2 自動頻率校正算法示意圖

eNodeB根據接收的上行信號頻率進行頻偏估計，然后在基帶側對頻偏信號進行頻率校正，提高上行信號解調性能。目前支持的頻偏范圍為正負1KHz，支持的頻偏范圍最高可達正負2KHz，支持的最大速度為450km/h左右，滿足現有所有高速鐵路覆蓋需求。

2.2 基帶合并避免小區間頻繁切換

對于高速移動的物體而言，高速移動會造成用戶小區間的切換不及時而導致脫網。相對于高鐵沿線移動LTE基站密度以及TD-LTE小區正常覆蓋范圍，高速列車以350km/h的最大運行速度通過單小區僅耗時數秒即可。在這種場景下，高速移動的列車穿越切換區的時間過短，可能小于系統處理切換的最小時延，或者在短時間內穿越多個小區的覆蓋范圍，引起頻繁的小區切換，從而導致終端吞吐量降低，甚至業務中斷，從而影響網絡的整體性能。圖3是列車在小區間快速而且頻繁的切換示意圖：

圖3 列車在小區間快速而且頻繁的切換示意圖

從LTE高鐵覆蓋的特點來看，為確保小區間切換的可靠性，需要延伸單小區的縱向覆蓋距離，減少小區切換次數，具體如圖4所示。為了延伸單小區縱向覆蓋范圍，可引入基帶池+RRU（射頻拉遠單元）的網絡覆蓋方案，利用基帶合并技術將多個RRU組合到一個小區內。屬于同一小區的RRU沿高速鐵路部署，從而延伸單小區縱向覆蓋距離，減少小區間切換頻率最終實現提高網絡性能的目的。

圖4 基帶合并減少了高鐵用戶的切換頻次

在下行方向，基站屬于多站點同頻分集發射，每個RRU的發射信號相同，終端能夠在不同RRU的共同覆蓋區內得到接收增益，實現增強下行信號的接收效果；在上行方向，基站屬于多路接收，終端在處于不同RRU的共同覆蓋區域內時，終端的上行信號由多個RRU的天線同時接收到，接收數據傳遞到基帶池之后，基帶處理板完成多路合并分集接收，進而提高上行接收靈敏度和抗干擾能力。

高鐵列車車體無線信號損耗嚴重，要確保車廂內良好的覆蓋需要提供更強的無線信號強度，這樣就使得覆蓋區域不能太大。當屬于同一邏輯小區的多個RRU重疊覆蓋區域形成鏈狀之后，便構成一個狹長的高信號強度覆蓋線，這是適合鐵路沿線的小區覆蓋方案，有利于增加覆蓋信號強度。

2.3 合理夾角降低高穿透損耗

高速鐵路的新型列車采用全封閉車廂結構，車箱體為不銹鋼或鋁合金等金屬材料，車窗為較厚的玻璃材料，導致室外無線信號在高速列車內的穿透損耗較大，給車體內的無線覆蓋帶來較大困難。不同類型的高速列車具有不同的穿透損耗，具體如圖5所示。全封閉的新型高速列車較普通列車穿透損耗提高了約5～10dB，最高可達24dB。故高鐵專網規劃中，高鐵覆蓋鏈路預算的取值需保證一定的前瞻性，以確保滿足對全系列高速列車的覆蓋要求。假如要求車廂內提供用戶通信的電平值要達到-95dB以上，則列車車廂外的覆蓋電平需達到-70dB。

高鐵車廂穿透損耗具有以下4個特點：

◆掠射角與列車車廂穿透損耗呈現反比關系，掠射角越小，車廂損耗越大；

◆掠射角在10o以內時，車體穿透損耗增加幅度急速攀升；

◆列車車廂內不同位置的穿透損耗存在差異性；

◆高鐵車廂整體穿透損耗平均值在25dB左右。

電磁波與列車入射角越大，穿透損耗越小，反之越大。故在站點規劃時，需要保證基站的站址與軌道線維持在合適的距離范圍內（基站與鐵路垂直距離在50～200m之間），以便確保天線主覆蓋方向與軌道線盡量有一定的夾角，減少穿透損耗。

另外，針對高鐵覆蓋場景，應采用高增益窄波瓣天線進行覆蓋，高增益窄波瓣天線通常可以做到增益18～21dBi，波瓣寬度約35o，同時在建網過程中通過縮短站點間距離，增加專網站點密度，通過調整合理的天線入射角度，可以有效地改善車體內的覆蓋情況。endprint

2.4 多場景隧道個性化覆蓋

隧道場景的特點是空間狹小封閉，存在填充效應，造成無線傳播環境相對復雜。同時，高鐵隧道對設備形態和安裝條件要求非常嚴格。通常的隧道覆蓋方案包括RRU+定向天線、RRU+泄漏電纜。而高鐵LTE系統場景建議采用RRU+泄漏電纜+定向天線的混合組網方案。

（1）短隧道場景

對于長度300m以內的短隧道，隧道無彎曲且隧道內無泄漏電纜，考慮隧道外定向天線直接覆蓋，其覆蓋方案如圖6所示：

圖6 短隧道場景定向天線覆蓋方案

若隧道內布放有泄漏電纜，建議采用泄漏電纜和定向天線聯合覆蓋，泄漏電纜覆蓋隧道內，定向天線覆蓋隧道外，隧道內與隧道外RRU進行小區合并，使切換帶位于隧道外，從而保證與高鐵隧道外專網的覆蓋切換，具體如圖7所示：

圖7 短隧道場景泄漏電纜覆蓋方案

（2）長隧道場景

對于長隧道，隧道內無法通過定向天線進行覆蓋，而泄漏電纜在隧道布放簡單，施工難度小，且能夠很好的適應隧道彎曲多變的特性，具體覆蓋場景如圖8所示：

圖8 長隧道場景泄漏電纜覆蓋方案

目前華為高鐵產品最大支持1拖12 RRU小區合并，即遂道內的單小區最大覆蓋范圍為12個RRU的距離（RRU之間的距離為500m左右），考慮到相鄰小區間的切換問題，隧道場景切換設置原則如下：

◆當隧道長度<10個RRU間距時，隧道內全部合并為一個小區，不設置切換帶；通過在兩側洞口增加RRU和定向天線，與隧道內RRU小區合并；將隧道內外的切換帶牽引到隧道外覆蓋區域，保證隧道內外信號的平穩過渡。

◆當隧道長度>10個 RRU間距時，隧道內RRU無法全部合并為一個小區，此時建議選擇隧道內站間距較近的2個RRU之間作為小區間的切換帶，隧道內外的切換帶設置同上。

但在實際中隧道RRU覆蓋合并方案受到隧道內實際泄漏電纜和傳輸資源的限制，可能無法建立理想的覆蓋場景。

（3）連續隧道場景

對于連續隧道場景，可在隧道與隧道間采用布放定向天線的方式保證隧道間的覆蓋銜接，其組網方式如圖9所示：

圖9 連續隧道場景覆蓋方案

綜上分析，連續隧道的切換帶設置原則與長隧道基本類似，實際規劃中需要根據連續隧道群的數量、長度以及隧道群實際的泄漏電纜和傳輸資源限制進行判定，主要原則如下：

◆盡量采用小區合并方式，以減少隧道內的切換。

◆選擇隧道內間距較短的RRU之間作為小區的切換帶。

2.5 高鐵專網最優頻率選擇研究

高鐵存在穿越城區的特殊場景，考慮宏、專網間的相互干擾，為保證雙網性能，建議優先采用與宏網異頻的方法進行組網，如圖10所示。建議專網與高鐵沿線相鄰兩圈宏站保證異頻，圈外宏站可采用相同頻點，確保宏網頻譜利用率。對于穿越郊區的高鐵場景，為降低網絡投資成本，同時充分發揮頻段優勢，建議郊區場景采用F頻段進行組網。

2.6 高鐵專網鄰區優化

（1）車站室分與高鐵專網的鄰區。在車站站臺位置，高鐵專網站點需要與車站室分互相切換，鄰區規劃需要遵循如下原則：

◆高鐵專網和車站室分互配鄰區關系；

◆專網與站臺室分切換位置盡量不要落在列車站臺上下車區域；

◆車站室分與公網互配鄰區。

（2）鐵路沿線鄰區。高鐵在運行期間的區段上只需要考慮鏈形小區前后2個方向上各1個小區做為鄰區即可，與公網不配置鄰區關系，鄰區規劃需要遵循如下原則：

◆高鐵路線上專網間互配鄰區，保證專網用戶在路線小區間的成功切換；

◆與周邊宏網站點不配置鄰區，保證公網用戶不切換到專網。

高鐵專網異頻組網示意圖如圖11所示：

圖11 高鐵專網異頻組網示意圖

2.7 特殊場景PRACH和PCI規劃

由于高鐵場景PRACH規劃同樣要考慮與周邊公網宏站使用頻段的差異，根據鄭西和京廣高鐵涉及場景，需要綜合考慮兩者的PRACH根序列復用情況，不允許出現與近距離的宏站小區采用相同的PRACH根序列的情況。另外，由于高鐵專網小區存在多RRU合并情況，需要根據小區覆蓋半徑所對應的ZC根序列的取值范圍進行PRACH參數規劃。

由于高鐵場景PCI規劃與頻率使用策略有關，根據鄭西和京廣高鐵涉及場景，針對高鐵線路小區及站臺室分小區的PCI規劃配置進行如下說明：

（1）高鐵沿線小區PCI規劃原則

結合各地市4G公網組網情況，由于各地市密集城區采用D頻段進行覆蓋，郊區和農村場景大都采用F頻段站點進行覆蓋，而高鐵沿線大部分在郊區場景，在對高鐵專網小區進行PCI規劃時，需將高鐵周邊公網同頻宏站的PCI使用情況考慮進來，保證PCI不會出現沖突。另外，在PCI模3規劃上，優先考慮高鐵專網小區間PCI的模3錯開，其次再考慮與宏站近距離小區的模3錯開。

（2）站臺室分小區PCI規劃原則

由于目前各地市車站室分小區均采用E頻段進行室內覆蓋，所以無需考慮與專網、宏網小區間的PCI協同，即該場景下PCI規劃僅需考慮站臺室分小區間的PCI錯開以及模3錯開。

2.8 典型高鐵場景算法配置

（1）半靜態調度：高鐵快速移動，小區間切換頻繁，無線環境變化大，使用動態調度可減小RRC重配信令，同時MCS選擇更精確，提升語音質量。

（2）頻率調度：頻選調度需要準確的子帶CQI進行資源選擇，高鐵快速移動，子帶CQI的反饋不能及時地反映信道變化，這種情況下更適合使用分集調度。

（3）開環MIMO：高鐵移動速度快，UE PMI反饋不準確和不及時，閉環MIMO性能會降低，更適合使用開環MIMO。

（4）關閉PDCCH符號自適應：高鐵話務存在突發性，開啟PDCCH符號自適應可能存在符號數無法快速擴張造成同頻干擾和調度不足，引起切換失敗。

高鐵場景算法配置示意圖如圖12所示。

3 結束語

在信息化時代，我國高速鐵路發展迅猛，移動運營商提供的網絡服務質量的好壞直接影響到鐵路旅客乘車時信息傳輸的暢通與否，因此公眾移動通信系統在鐵路范圍內的無縫覆蓋需求更加突出。通過實施LTE專用網絡的高鐵覆蓋方案，對高鐵沿線場景進行有針對性的網絡規劃，制定個性化的優化方案，能夠幫助運營商打造出優質的LTE高鐵網絡。

參考文獻：

[1] 楊申，毛煒. 高速鐵路專網設計與優化[EB/OL]. （2012-05-04）. http：//www.docin.com/p-395442698.html.

[2] 李美艷. 基于LTE技術的高鐵無線通信方案[J]. 廣東通信技術， 2011（7）： 23-26.

[3] 鄔元蘭，陳軍良，常明. RRU拉遠的應用和分析[J]. 移動通信， 2012（20）： 39-44.

[4] 婁偉，李佳. 高鐵規劃要點及測試情況分析[J]. 郵電設計技術， 2011（1）.

[5] 周鐵建，常賀. TD-LTE高鐵覆蓋優化方法探討[J]. 電信工程技術與標準化， 2014（1）： 16-20.endprint

2.4 多場景隧道個性化覆蓋

隧道場景的特點是空間狹小封閉，存在填充效應，造成無線傳播環境相對復雜。同時，高鐵隧道對設備形態和安裝條件要求非常嚴格。通常的隧道覆蓋方案包括RRU+定向天線、RRU+泄漏電纜。而高鐵LTE系統場景建議采用RRU+泄漏電纜+定向天線的混合組網方案。

（1）短隧道場景

對于長度300m以內的短隧道，隧道無彎曲且隧道內無泄漏電纜，考慮隧道外定向天線直接覆蓋，其覆蓋方案如圖6所示：

圖6 短隧道場景定向天線覆蓋方案

若隧道內布放有泄漏電纜，建議采用泄漏電纜和定向天線聯合覆蓋，泄漏電纜覆蓋隧道內，定向天線覆蓋隧道外，隧道內與隧道外RRU進行小區合并，使切換帶位于隧道外，從而保證與高鐵隧道外專網的覆蓋切換，具體如圖7所示：

圖7 短隧道場景泄漏電纜覆蓋方案

（2）長隧道場景

對于長隧道，隧道內無法通過定向天線進行覆蓋，而泄漏電纜在隧道布放簡單，施工難度小，且能夠很好的適應隧道彎曲多變的特性，具體覆蓋場景如圖8所示：

圖8 長隧道場景泄漏電纜覆蓋方案

目前華為高鐵產品最大支持1拖12 RRU小區合并，即遂道內的單小區最大覆蓋范圍為12個RRU的距離（RRU之間的距離為500m左右），考慮到相鄰小區間的切換問題，隧道場景切換設置原則如下：

◆當隧道長度<10個RRU間距時，隧道內全部合并為一個小區，不設置切換帶；通過在兩側洞口增加RRU和定向天線，與隧道內RRU小區合并；將隧道內外的切換帶牽引到隧道外覆蓋區域，保證隧道內外信號的平穩過渡。

◆當隧道長度>10個 RRU間距時，隧道內RRU無法全部合并為一個小區，此時建議選擇隧道內站間距較近的2個RRU之間作為小區間的切換帶，隧道內外的切換帶設置同上。

但在實際中隧道RRU覆蓋合并方案受到隧道內實際泄漏電纜和傳輸資源的限制，可能無法建立理想的覆蓋場景。

（3）連續隧道場景

對于連續隧道場景，可在隧道與隧道間采用布放定向天線的方式保證隧道間的覆蓋銜接，其組網方式如圖9所示：

圖9 連續隧道場景覆蓋方案

綜上分析，連續隧道的切換帶設置原則與長隧道基本類似，實際規劃中需要根據連續隧道群的數量、長度以及隧道群實際的泄漏電纜和傳輸資源限制進行判定，主要原則如下：

◆盡量采用小區合并方式，以減少隧道內的切換。

◆選擇隧道內間距較短的RRU之間作為小區的切換帶。

2.5 高鐵專網最優頻率選擇研究

高鐵存在穿越城區的特殊場景，考慮宏、專網間的相互干擾，為保證雙網性能，建議優先采用與宏網異頻的方法進行組網，如圖10所示。建議專網與高鐵沿線相鄰兩圈宏站保證異頻，圈外宏站可采用相同頻點，確保宏網頻譜利用率。對于穿越郊區的高鐵場景，為降低網絡投資成本，同時充分發揮頻段優勢，建議郊區場景采用F頻段進行組網。

2.6 高鐵專網鄰區優化

（1）車站室分與高鐵專網的鄰區。在車站站臺位置，高鐵專網站點需要與車站室分互相切換，鄰區規劃需要遵循如下原則：

◆高鐵專網和車站室分互配鄰區關系；

◆專網與站臺室分切換位置盡量不要落在列車站臺上下車區域；

◆車站室分與公網互配鄰區。

（2）鐵路沿線鄰區。高鐵在運行期間的區段上只需要考慮鏈形小區前后2個方向上各1個小區做為鄰區即可，與公網不配置鄰區關系，鄰區規劃需要遵循如下原則：

◆高鐵路線上專網間互配鄰區，保證專網用戶在路線小區間的成功切換；

◆與周邊宏網站點不配置鄰區，保證公網用戶不切換到專網。

高鐵專網異頻組網示意圖如圖11所示：

圖11 高鐵專網異頻組網示意圖

2.7 特殊場景PRACH和PCI規劃

由于高鐵場景PRACH規劃同樣要考慮與周邊公網宏站使用頻段的差異，根據鄭西和京廣高鐵涉及場景，需要綜合考慮兩者的PRACH根序列復用情況，不允許出現與近距離的宏站小區采用相同的PRACH根序列的情況。另外，由于高鐵專網小區存在多RRU合并情況，需要根據小區覆蓋半徑所對應的ZC根序列的取值范圍進行PRACH參數規劃。

由于高鐵場景PCI規劃與頻率使用策略有關，根據鄭西和京廣高鐵涉及場景，針對高鐵線路小區及站臺室分小區的PCI規劃配置進行如下說明：

（1）高鐵沿線小區PCI規劃原則

結合各地市4G公網組網情況，由于各地市密集城區采用D頻段進行覆蓋，郊區和農村場景大都采用F頻段站點進行覆蓋，而高鐵沿線大部分在郊區場景，在對高鐵專網小區進行PCI規劃時，需將高鐵周邊公網同頻宏站的PCI使用情況考慮進來，保證PCI不會出現沖突。另外，在PCI模3規劃上，優先考慮高鐵專網小區間PCI的模3錯開，其次再考慮與宏站近距離小區的模3錯開。

（2）站臺室分小區PCI規劃原則

由于目前各地市車站室分小區均采用E頻段進行室內覆蓋，所以無需考慮與專網、宏網小區間的PCI協同，即該場景下PCI規劃僅需考慮站臺室分小區間的PCI錯開以及模3錯開。

2.8 典型高鐵場景算法配置

（1）半靜態調度：高鐵快速移動，小區間切換頻繁，無線環境變化大，使用動態調度可減小RRC重配信令，同時MCS選擇更精確，提升語音質量。

（2）頻率調度：頻選調度需要準確的子帶CQI進行資源選擇，高鐵快速移動，子帶CQI的反饋不能及時地反映信道變化，這種情況下更適合使用分集調度。

（3）開環MIMO：高鐵移動速度快，UE PMI反饋不準確和不及時，閉環MIMO性能會降低，更適合使用開環MIMO。

（4）關閉PDCCH符號自適應：高鐵話務存在突發性，開啟PDCCH符號自適應可能存在符號數無法快速擴張造成同頻干擾和調度不足，引起切換失敗。

高鐵場景算法配置示意圖如圖12所示。

3 結束語

在信息化時代，我國高速鐵路發展迅猛，移動運營商提供的網絡服務質量的好壞直接影響到鐵路旅客乘車時信息傳輸的暢通與否，因此公眾移動通信系統在鐵路范圍內的無縫覆蓋需求更加突出。通過實施LTE專用網絡的高鐵覆蓋方案，對高鐵沿線場景進行有針對性的網絡規劃，制定個性化的優化方案，能夠幫助運營商打造出優質的LTE高鐵網絡。

參考文獻：

[1] 楊申，毛煒. 高速鐵路專網設計與優化[EB/OL]. （2012-05-04）. http：//www.docin.com/p-395442698.html.

[2] 李美艷. 基于LTE技術的高鐵無線通信方案[J]. 廣東通信技術， 2011（7）： 23-26.

[3] 鄔元蘭，陳軍良，常明. RRU拉遠的應用和分析[J]. 移動通信， 2012（20）： 39-44.

[4] 婁偉，李佳. 高鐵規劃要點及測試情況分析[J]. 郵電設計技術， 2011（1）.

[5] 周鐵建，常賀. TD-LTE高鐵覆蓋優化方法探討[J]. 電信工程技術與標準化， 2014（1）： 16-20.endprint

2.4 多場景隧道個性化覆蓋

隧道場景的特點是空間狹小封閉，存在填充效應，造成無線傳播環境相對復雜。同時，高鐵隧道對設備形態和安裝條件要求非常嚴格。通常的隧道覆蓋方案包括RRU+定向天線、RRU+泄漏電纜。而高鐵LTE系統場景建議采用RRU+泄漏電纜+定向天線的混合組網方案。

（1）短隧道場景

對于長度300m以內的短隧道，隧道無彎曲且隧道內無泄漏電纜，考慮隧道外定向天線直接覆蓋，其覆蓋方案如圖6所示：

圖6 短隧道場景定向天線覆蓋方案

若隧道內布放有泄漏電纜，建議采用泄漏電纜和定向天線聯合覆蓋，泄漏電纜覆蓋隧道內，定向天線覆蓋隧道外，隧道內與隧道外RRU進行小區合并，使切換帶位于隧道外，從而保證與高鐵隧道外專網的覆蓋切換，具體如圖7所示：

圖7 短隧道場景泄漏電纜覆蓋方案

（2）長隧道場景

對于長隧道，隧道內無法通過定向天線進行覆蓋，而泄漏電纜在隧道布放簡單，施工難度小，且能夠很好的適應隧道彎曲多變的特性，具體覆蓋場景如圖8所示：

圖8 長隧道場景泄漏電纜覆蓋方案

目前華為高鐵產品最大支持1拖12 RRU小區合并，即遂道內的單小區最大覆蓋范圍為12個RRU的距離（RRU之間的距離為500m左右），考慮到相鄰小區間的切換問題，隧道場景切換設置原則如下：

◆當隧道長度<10個RRU間距時，隧道內全部合并為一個小區，不設置切換帶；通過在兩側洞口增加RRU和定向天線，與隧道內RRU小區合并；將隧道內外的切換帶牽引到隧道外覆蓋區域，保證隧道內外信號的平穩過渡。

◆當隧道長度>10個 RRU間距時，隧道內RRU無法全部合并為一個小區，此時建議選擇隧道內站間距較近的2個RRU之間作為小區間的切換帶，隧道內外的切換帶設置同上。

但在實際中隧道RRU覆蓋合并方案受到隧道內實際泄漏電纜和傳輸資源的限制，可能無法建立理想的覆蓋場景。

（3）連續隧道場景

對于連續隧道場景，可在隧道與隧道間采用布放定向天線的方式保證隧道間的覆蓋銜接，其組網方式如圖9所示：

圖9 連續隧道場景覆蓋方案

綜上分析，連續隧道的切換帶設置原則與長隧道基本類似，實際規劃中需要根據連續隧道群的數量、長度以及隧道群實際的泄漏電纜和傳輸資源限制進行判定，主要原則如下：

◆盡量采用小區合并方式，以減少隧道內的切換。

◆選擇隧道內間距較短的RRU之間作為小區的切換帶。

2.5 高鐵專網最優頻率選擇研究

高鐵存在穿越城區的特殊場景，考慮宏、專網間的相互干擾，為保證雙網性能，建議優先采用與宏網異頻的方法進行組網，如圖10所示。建議專網與高鐵沿線相鄰兩圈宏站保證異頻，圈外宏站可采用相同頻點，確保宏網頻譜利用率。對于穿越郊區的高鐵場景，為降低網絡投資成本，同時充分發揮頻段優勢，建議郊區場景采用F頻段進行組網。

2.6 高鐵專網鄰區優化

（1）車站室分與高鐵專網的鄰區。在車站站臺位置，高鐵專網站點需要與車站室分互相切換，鄰區規劃需要遵循如下原則：

◆高鐵專網和車站室分互配鄰區關系；

◆專網與站臺室分切換位置盡量不要落在列車站臺上下車區域；

◆車站室分與公網互配鄰區。

（2）鐵路沿線鄰區。高鐵在運行期間的區段上只需要考慮鏈形小區前后2個方向上各1個小區做為鄰區即可，與公網不配置鄰區關系，鄰區規劃需要遵循如下原則：

◆高鐵路線上專網間互配鄰區，保證專網用戶在路線小區間的成功切換；

◆與周邊宏網站點不配置鄰區，保證公網用戶不切換到專網。

高鐵專網異頻組網示意圖如圖11所示：

圖11 高鐵專網異頻組網示意圖

2.7 特殊場景PRACH和PCI規劃

由于高鐵場景PRACH規劃同樣要考慮與周邊公網宏站使用頻段的差異，根據鄭西和京廣高鐵涉及場景，需要綜合考慮兩者的PRACH根序列復用情況，不允許出現與近距離的宏站小區采用相同的PRACH根序列的情況。另外，由于高鐵專網小區存在多RRU合并情況，需要根據小區覆蓋半徑所對應的ZC根序列的取值范圍進行PRACH參數規劃。

由于高鐵場景PCI規劃與頻率使用策略有關，根據鄭西和京廣高鐵涉及場景，針對高鐵線路小區及站臺室分小區的PCI規劃配置進行如下說明：

（1）高鐵沿線小區PCI規劃原則

結合各地市4G公網組網情況，由于各地市密集城區采用D頻段進行覆蓋，郊區和農村場景大都采用F頻段站點進行覆蓋，而高鐵沿線大部分在郊區場景，在對高鐵專網小區進行PCI規劃時，需將高鐵周邊公網同頻宏站的PCI使用情況考慮進來，保證PCI不會出現沖突。另外，在PCI模3規劃上，優先考慮高鐵專網小區間PCI的模3錯開，其次再考慮與宏站近距離小區的模3錯開。

（2）站臺室分小區PCI規劃原則

由于目前各地市車站室分小區均采用E頻段進行室內覆蓋，所以無需考慮與專網、宏網小區間的PCI協同，即該場景下PCI規劃僅需考慮站臺室分小區間的PCI錯開以及模3錯開。

2.8 典型高鐵場景算法配置

（1）半靜態調度：高鐵快速移動，小區間切換頻繁，無線環境變化大，使用動態調度可減小RRC重配信令，同時MCS選擇更精確，提升語音質量。

（2）頻率調度：頻選調度需要準確的子帶CQI進行資源選擇，高鐵快速移動，子帶CQI的反饋不能及時地反映信道變化，這種情況下更適合使用分集調度。

（3）開環MIMO：高鐵移動速度快，UE PMI反饋不準確和不及時，閉環MIMO性能會降低，更適合使用開環MIMO。

（4）關閉PDCCH符號自適應：高鐵話務存在突發性，開啟PDCCH符號自適應可能存在符號數無法快速擴張造成同頻干擾和調度不足，引起切換失敗。

高鐵場景算法配置示意圖如圖12所示。

3 結束語

在信息化時代，我國高速鐵路發展迅猛，移動運營商提供的網絡服務質量的好壞直接影響到鐵路旅客乘車時信息傳輸的暢通與否，因此公眾移動通信系統在鐵路范圍內的無縫覆蓋需求更加突出。通過實施LTE專用網絡的高鐵覆蓋方案，對高鐵沿線場景進行有針對性的網絡規劃，制定個性化的優化方案，能夠幫助運營商打造出優質的LTE高鐵網絡。

參考文獻：

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