海南西環(huán)高鐵無線網(wǎng)建設概況

萬青川+蘆佐楠

一、概述

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務的不斷發(fā)展，高鐵上高端用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務需求也不斷提高，僅僅提供高質(zhì)量的通話業(yè)務已經(jīng)不能滿足這些高端用戶的需求。高鐵的覆蓋建設對提升聯(lián)通的整體形象，滿足高端用戶的業(yè)務體驗，帶動移動業(yè)務的扎實推進具有重要的戰(zhàn)略意義。

二、無線信號高鐵覆蓋

2.1 高鐵場景下移動通信網(wǎng)絡具有的特點

（1）穿透損耗大。高鐵新型車廂采用全封閉式車體結(jié)構(gòu)，車廂體密封性好，損耗較普通列車大很多，給無線覆蓋增添了困難。（2）多普勒頻移效應。高鐵高速運動引起的大頻偏對于接收機解調(diào)性能的提升是個大挑戰(zhàn)。目前LTE系統(tǒng)已經(jīng)具備抵抗多普勒頻移效應的能力，滿足高鐵200公里/小時高速移動的需求。（3）切換頻繁。由于單站覆蓋范圍有限，列車高速移動時將在短時間內(nèi)穿過多個小區(qū)的覆蓋范圍，引起頻繁的小區(qū)切換，導致掉話率升高，進而影響整體網(wǎng)絡性能。（4）覆蓋場景變化多樣。我國幅員遼闊，地形復雜，山川河流眾多，除了一般的室外場景，橋梁和隧道場景也經(jīng)常會遇到。

2.2 無線信號高鐵覆蓋方案

2.2.1 組網(wǎng)模式

為避免列車高速行駛中頻繁跨越小區(qū)，高鐵場景全線采用小區(qū)合并技術(shù)BBU+RRU分布式基站方式組網(wǎng)。小區(qū)合并技術(shù)使多個RRU共小區(qū)，從而增加單小區(qū)覆蓋范圍，降低切換次數(shù)，提高切換成功率。

2.2.2 室外場景站點建設原則

（1）站點與鐵路線垂直距離設置原則。根據(jù)高鐵無線傳播模型和鏈路預算，站點距鐵路線垂直距離建議在200-350米，不宜超過350米。（2）站間距設置原則。根據(jù)鏈路預算，基站站間距不宜超過1.1公里。建議同PCI基站站間距設置在1-1.1公里，非同PCI基站站間距設置在0.8-0.9公里。（3）站點選點原則。對于直線軌道，由于高鐵一般為復線鐵軌，也就是說來往的鐵軌不是同一條鐵軌，因此相鄰站點宜交錯分布于鐵路的兩側(cè)，形成“之”字型布局，這樣有助于兼顧復線鐵軌來往列車的覆蓋需求。對于鐵路彎道，站址宜設置在彎道的內(nèi)側(cè)，可提高入射角，保證覆蓋的均衡性。（4）切換距離設置原則。LTE的切換時間在0.5秒鐘左右，按200公里/小時來計算LTE切換距離應該為55米。

三、海南聯(lián)通西環(huán)高鐵總體情況

海南西環(huán)快速鐵路是中華人民共和國海南省的一條雙線一級電氣化鐵路，全線長345公里，連接海口市與三亞市，途徑澄邁縣、臨高縣、儋州市、昌江黎族自治縣、東方市、樂東黎族自治縣。設計為雙線Ⅰ級電氣化客貨共線鐵路，設計速度200km/h，列車類型為動車組CRH1，SS3。計劃每年輸送5000萬人次，運送貨物1000萬噸，全線運行時間為2小時30分鐘。項目可行性研究報告批復投資為271億元，是海南省迄今為止投資規(guī)模最大的基礎設施建設項目，號稱海南交通史上“一號工程”，也是海南建設國際旅游島宏偉目標重點基礎工程，并和海南東環(huán)快速鐵路構(gòu)成海南島的環(huán)島快速通道，在將來連接瓊州海峽跨海工程，并入中國大陸鐵路網(wǎng)，連接未來的包海高鐵。根據(jù)聯(lián)通總部的移動通信無線網(wǎng)絡建設精神，結(jié)合對海南聯(lián)通無線網(wǎng)絡現(xiàn)狀分析的結(jié)果，本期工程在以市場為導向提高投資效益、改善網(wǎng)絡服務質(zhì)量、確保網(wǎng)絡良好的演進升級能力的前提下，遵循提升客戶感知和品牌效應，采用專網(wǎng)加公網(wǎng)實現(xiàn)西環(huán)高鐵的全覆蓋的原則。

四、中國聯(lián)通與中國電信深度合作的創(chuàng)新

2.1 4G基站共享方案

根據(jù)是否共享載頻，4G基站共享方案分為獨立載頻、共享載頻兩種方案，西環(huán)高鐵結(jié)合實際覆蓋區(qū)域，用戶數(shù)量需求，采用獨立載頻方案。獨立載頻共享方案是指中國聯(lián)通、中國電信各自擁有獨立的頻譜資源，只共享eNodeB的硬件資源。

2.2實現(xiàn)方案

（1）適用場景：所有區(qū)域

（2）實現(xiàn)方案：聯(lián)通、電信使用小區(qū)獨立，eNodeB支持小區(qū)級參數(shù)按運營商獨立配置，無需協(xié)商；所有eNodeB系統(tǒng)參數(shù)由一個運維團隊進行配置。

五、共建共享兩大優(yōu)勢

1、無線專業(yè)。聯(lián)通和電信的共建共享建設方式，競合前和競合后相比，節(jié)省了34套BBU，350套RRU，成本1439萬元，占4G建設總投資的47%。

2、建設施工與后期維護。1.資金：共享電信開通的站點，在這些站點覆蓋的范圍內(nèi)，不需要再投入建設；節(jié)省了4G設備采購費用、站點配套資源及相應的建設費用、物業(yè)租賃費用等。2.施工工期：共享站點相當于兩家運營商共享施工資源，施工資源增加，縮短整個項目的工期；相應的在施工管理成本也減少；3.網(wǎng)絡優(yōu)化：使用共享基站的范圍，電信已經(jīng)完成相應的工程優(yōu)化，一些網(wǎng)絡指標已經(jīng)能滿足需求，對后續(xù)RF優(yōu)化可以減少工作量。4. 后期維護：雙方共享的基站和承載接入設備，原則上由承建的一方負責網(wǎng)絡管理、維護，需要雙方優(yōu)化及維護管理人員多方面配合以確保網(wǎng)絡質(zhì)量。根據(jù)聯(lián)通承建站規(guī)模統(tǒng)計，后期維護的成本也將大幅減少。競合前與競合后相比節(jié)省后期維護投資為：12萬元，占后期維護總投資的47%。

從目前國內(nèi)三大運營商4G市場分析，采用聯(lián)通和電信的4G深度合作的模式，既保證了原規(guī)劃的基站數(shù)量，達到預期的覆蓋效果，在整個工程建設中又節(jié)省了很大一部分建設成本。為聯(lián)通和電信繼續(xù)合作，共同推動4G業(yè)務開展形成了一個良好的開端。也為將來實施“資源共建共享，客戶服務提質(zhì)”的戰(zhàn)略合作方案奠定重要基礎。