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高铁专网双频组网扩容提升用户感知
一、高铁场景的主要特征
(1) 列车运行速度快.列车高速的运动,必然会带来接收端接收信号频率的变化（多普勒效应）,从而导致接收机的解调性能的下降；另外,由于列车高速的运动,终端穿越切换区的时间变得较短,以至于穿越切换区的时间小于系统处理切换的最小时延,从而导致切换失败,影响用户的业务感知.
(2) 列车车体穿透损耗大.高速铁路的新型列车采用全封闭车厢结构,车箱体为不锈钢或铝合金等金属材料,车窗玻璃为较厚的玻璃材料,这导致TD-LTE 室外无线信号在高速列车内的穿透损耗较大.
(3) 线状覆盖区域.铁路线一般呈线状分布,和通常的基站部署场景有着很大不同,按照通常的基站部署方式来覆盖铁路沿线,其覆盖效率将会十分低下,因此铁路沿线的基站需要呈线状分布.
(4) 场景复杂多样.由于中国地域广阔、地形复杂、山川和河流比较多,隧道和桥梁场景也会经常遇到.因此要求高速铁路组网技术应该满足多种场景的要求.
(5) 话务量突发特性.铁路沿线一般情况下话务量需求接近零,列车经过时话务量剧增.导致忙时话务量和闲时话务量差距明显,呈现明显的波动趋势.
二、高铁场景容量分析
2.1 高铁场景覆盖频段资源
目前室外宏站可用的频段有F 频段（1880-1915MHz）、D 频段（2575-2635MHz）；其中LTE 的室外可用频率共计80MHz；高铁专网与公网共同使用该80MHz 的频谱资源,因此在高铁的组网规划中,应首先根据城市公网频率使用情况,合理选择LTE 高铁覆盖频段,保障高铁网络性能.
2.2 高铁网络容量特点
(1) 高铁网络分为专网和非专网；
(2) 高铁容量具有突发性；
(3) 列车时速,单小区覆盖长度以及是否采用多RRU 共小区方案,都会影响列车经过是话务冲击的持续时间长度.
(4) 针对不同的高铁网络,由于其列车发车密度的差异,有列车经过达到高话务时段和无列车经过的低话务时段的占空比也存在较大差异.
2.3 影响容量的关键因素分析
(1) 列车运行速度；
(2) 非高铁用户数；
(3) 小区覆盖范围；
(4) 是否多RRU 共小区；
(5) 是否隧道场景.
三、现状分析及解决方案
3.1 高铁专网容量现状分析
随着高速铁路的发展,同时,在LTE 建设的大背景大发展下,列车上的LTE 手机用户也越来越多.随着用户数的增加,容量开始成为用户体验的瓶颈.
现阶段高铁专网1/4 的小区RRC 连接用户数超过400,容量已经受限,为了进一步提升下速率和用户感知,需进行载波扩容.
3.2 高铁专网扩容方案
目前室外宏站可用的频段有F 频段（1880-1915MHz）、D 频段（2575-2635MHz）；其中LTE 的室外可用频率共计80MHz；其中F 频段有两个频点（F10M 和F20M）,D 频段有3 个频点（D1、D2 和D3,均为20M）.高铁专网与公网共同使用该80MHz 的频谱资源,因此在高铁的组网规划中,应首先根据城市公网频率使用情况,合理选择LTE 高铁覆盖频段,保障高铁网络性能.
3.2 高铁专网扩容方案实施
综合考虑双频组网方案,结合高铁专项现状,针对不同的场景制定不同的组网策略
3.3 高铁专网扩容前后效果对比
在完成了双频网扩容后,高铁专网的覆盖率和下载速率均有了明显的提升.
3.4 后续优化措施
(1)eSRVCC 切换优化；
(2) 车站用户感知优化；
(3)VoLTE 感知优化；
(4) 大数据平台深入应用.
结论：通过双频组网对高铁专网扩容,高铁专网的综合覆盖率和下载速率均有提升,并达到了移动集团的要求,用户感知得到了提升.随着用户数根据当前业务增长趋势,到2017 年底京广、京沪高铁将不能满足用户业务需求；后期需要通过规划补点、站址调整等措施提高高铁专网运行质量.
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