康宏建

中國(guó)聯(lián)通呼和浩特分公司

0 引言

呼張（呼和浩特—張家口）高鐵作為內(nèi)蒙古首條高鐵，其意義非凡。它不僅是國(guó)家鐵路網(wǎng)通道重要組成部分，還是“三北”地區(qū)聯(lián)系的重要通道和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要象征，更是人們“高速出行+高速上網(wǎng)”當(dāng)代生活的標(biāo)配。同時(shí)高鐵也成為運(yùn)營(yíng)商們的新戰(zhàn)場(chǎng)，尤其是LTE的覆蓋，因?yàn)長(zhǎng)TE的優(yōu)質(zhì)覆蓋滿足用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的同時(shí)，也為已開(kāi)通的VOLTE 語(yǔ)音業(yè)務(wù)和5G建網(wǎng)奠定了良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。該高鐵途經(jīng)內(nèi)蒙古首府呼和浩特市、烏蘭察布市和河北省張家口市，線路全長(zhǎng)286.8km，設(shè)計(jì)時(shí)速為350km/h。全線設(shè)車(chē)站5座。全線隧道長(zhǎng)度占全線總長(zhǎng)度比例高達(dá)62%，其中最長(zhǎng)東土村隧道長(zhǎng)達(dá)4560m，大尖山隧道是5404延長(zhǎng)米，共分為4座。全線特大橋6座、大橋12座，沿線最長(zhǎng)的賽罕塔拉大橋長(zhǎng)達(dá)13.8km。如此復(fù)雜地形的高鐵線路，同時(shí)也給移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃帶來(lái)了全新挑戰(zhàn)，采取什么樣的覆蓋策略去規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)施全線的LTE覆蓋，將是本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容及方向，最終以呼和浩特市至烏蘭察布市段案例DT路測(cè)實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證了采用以下覆蓋策略后的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)效果。

1 高鐵LTE覆蓋面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)抗

呼張高鐵LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋同樣面臨著所有高鐵移動(dòng)網(wǎng)覆蓋規(guī)劃建設(shè)的三大挑戰(zhàn)與對(duì)抗：穿損大、頻偏大、切換頻繁。高鐵全線穿越場(chǎng)景復(fù)雜、列車(chē)運(yùn)行速度快、車(chē)廂封閉、基站間距較小導(dǎo)致了三大問(wèn)題：列車(chē)高穿損的問(wèn)題、多普勒頻移問(wèn)題、高速切換及重選的問(wèn)題。對(duì)抗三大問(wèn)題的方案是通過(guò)多普勒頻移補(bǔ)償算法解決多普勒頻移問(wèn)題，通過(guò)降低基站間距和限制入射角的方式解決穿透損耗大的問(wèn)題，通過(guò)小區(qū)合并解決小區(qū)重選和切換頻繁的問(wèn)題。

2 高鐵LTE網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)特征

2.1 話務(wù)量突發(fā)特性

鐵路沿線一般情況是無(wú)列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)話務(wù)量、流量基本為零，反之當(dāng)有列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)話務(wù)量和流量突然劇增，所以會(huì)出現(xiàn)忙時(shí)與閑時(shí)業(yè)務(wù)量波動(dòng)較大的趨勢(shì)。

2.2 邊緣速率要求高

由于高鐵上移動(dòng)用戶要比普通低速網(wǎng)絡(luò)用戶相對(duì)集中，所以在列車(chē)高速行駛中經(jīng)過(guò)小區(qū)邊緣時(shí)，要求的邊緣速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低速網(wǎng)絡(luò)。

2.3 業(yè)務(wù)時(shí)延要求高

高速行駛的高鐵列車(chē)，在業(yè)務(wù)時(shí)延方面提出了更高要求，無(wú)論在信道質(zhì)量變化還是小區(qū)間不停地切換方面，對(duì)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的及時(shí)性等方面都提出了更高的要求。

3 高鐵LTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量目標(biāo)與容量估算規(guī)劃模型及覆蓋目標(biāo)分析

由于高鐵場(chǎng)景的特殊性，業(yè)務(wù)質(zhì)量目標(biāo)要略低于普通低速移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的要求。針對(duì)容量規(guī)劃估算、覆蓋目標(biāo)，本文將通過(guò)模型表格來(lái)加以說(shuō)明。如表1、表2所示。

3.1 業(yè)務(wù)質(zhì)量目標(biāo)分析

表1 業(yè)務(wù)質(zhì)量目標(biāo)分析對(duì)比表

3.2 容量估算模型

表2 容量估算模型表

3.3 覆蓋目標(biāo)分析

指標(biāo)名稱(chēng)：RSRP≥-110dBm的比例≥90%；SINR≥-5dB的比例≥90%；小區(qū)邊緣速率-DL≥2.5 Mbps；小區(qū)邊緣速率-UL≥0.512 Mbps；小區(qū)平均吞吐率-DL≥25 Mbps；小區(qū)平均吞吐率-UL≥10 Mbps，取值均為參考值。

4 高鐵LTE整體組網(wǎng)策略及四大重點(diǎn)場(chǎng)景覆蓋策略分析

目前高鐵LTE組網(wǎng)方式分公網(wǎng)和專(zhuān)網(wǎng)覆蓋以及同頻和異頻組網(wǎng)兩大方案。公網(wǎng)覆蓋高鐵業(yè)務(wù)與低速業(yè)務(wù)是同一網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有專(zhuān)用頻率；專(zhuān)網(wǎng)覆蓋高鐵，專(zhuān)網(wǎng)與公網(wǎng)重疊覆蓋，需要專(zhuān)用頻率，領(lǐng)區(qū)關(guān)系配置及優(yōu)化是重點(diǎn)。同頻組網(wǎng)是傳統(tǒng)的覆蓋方案，可以很好地利用公網(wǎng)優(yōu)勢(shì)兼顧高鐵的覆蓋。異頻組網(wǎng)采用單獨(dú)的頻點(diǎn)覆蓋，使用獨(dú)立的參數(shù)配置來(lái)保證高鐵的覆蓋。各地組網(wǎng)方案選擇需根據(jù)當(dāng)?shù)馗鬟\(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況與運(yùn)營(yíng)商的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而定。聯(lián)通根據(jù)呼張高鐵目前周邊大網(wǎng)覆蓋以及VOLTE用戶普及率等情況，因大多數(shù)4G用戶的CS業(yè)務(wù)還將通過(guò)CSFB方式回落到3G網(wǎng)絡(luò)上去承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)，所以呼張高鐵LTE組網(wǎng)建議采用異頻組網(wǎng)方案，呼張高鐵采用與公網(wǎng)相同的頻段（1.8GHz頻段）組網(wǎng)，帶寬也是20M。且根據(jù)地理區(qū)域區(qū)別，采取了不同的建設(shè)覆蓋策略，建議分成兩區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃；城區(qū)部分優(yōu)先采用異頻組網(wǎng)，高鐵沿線圈內(nèi)宏站異頻，圈外宏站同頻來(lái)加強(qiáng)公網(wǎng)頻譜利用率；郊區(qū)部分降低網(wǎng)絡(luò)成本的同時(shí)要更好發(fā)揮頻段優(yōu)勢(shì)，采用F頻段（1840～1860MHz）覆蓋。目前3G是專(zhuān)網(wǎng)，LTE建議同樣采用專(zhuān)網(wǎng)呈線狀延伸態(tài)形式去覆蓋。個(gè)別3G沿線弱覆蓋區(qū)域采用新增補(bǔ)站方式去覆蓋，至此才能達(dá)到3/4G同步良好的覆蓋效果。

4.1 高鐵組網(wǎng)方式分析對(duì)比

4.1.1 兩種組網(wǎng)方式對(duì)比

網(wǎng)絡(luò)干擾方面：相比異頻組網(wǎng)，同頻組網(wǎng)存在干擾問(wèn)題而異頻組網(wǎng)無(wú)需考慮此問(wèn)題，同時(shí)也避免了覆蓋與容量的降低。只需考慮列車(chē)用戶的需求，話務(wù)量低，不存在和周邊用戶搶奪資源的情況。

位置更新方面：對(duì)比同頻組網(wǎng)，異頻組網(wǎng)采用獨(dú)立位置區(qū)，可大幅減少位置更新，降低因位置更新導(dǎo)致的尋呼失敗、接入失敗等一系列問(wèn)題， 同時(shí)也避免大量高鐵用戶集中位置更新給周邊用戶帶來(lái)的沖擊。

4.1.2 網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)對(duì)比

網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)對(duì)比情況如表3所示。

表3 兩種組網(wǎng)方式性能指標(biāo)對(duì)比表

4.2 高鐵沿線場(chǎng)景覆蓋策略

4.2.1 高鐵沿線場(chǎng)景覆蓋策略

高鐵沿線場(chǎng)景覆蓋策略應(yīng)該從三個(gè)方面考慮，即沿線、單RRU、多RRU。高鐵沿線宏站應(yīng)根據(jù)鐵路線型特點(diǎn)，以直視徑覆蓋為主，主要采取鏈型小區(qū)連續(xù)覆蓋的方案。

單RRU小區(qū)分裂，即eNB僅配置一個(gè)小區(qū)，單個(gè)RRU通過(guò)功分器引入兩副天線，分別覆蓋鐵路相反的兩個(gè)方向，即將一個(gè)小區(qū)分裂為兩個(gè)扇區(qū)。此方案可以借助現(xiàn)網(wǎng)宏站實(shí)施密集和一般城區(qū)的高鐵專(zhuān)網(wǎng)覆蓋。對(duì)于深度覆蓋弱的區(qū)域或盲區(qū)，除了采用現(xiàn)網(wǎng)分布式基站新增RRU拉遠(yuǎn)覆蓋以外，小區(qū)分裂方案效果也會(huì)不錯(cuò)。

多RRU共小區(qū)，目前華為設(shè)備最大可實(shí)現(xiàn)六個(gè)RRU合并級(jí)聯(lián)為一個(gè)小區(qū)，每個(gè)RRU 與一個(gè)雙極化的定向高增益天線相連，分別覆蓋抱桿兩側(cè)鐵路。每個(gè)抱桿可稱(chēng)為一個(gè)子站，子站通過(guò)光纜連接到集中放置的BBU處（如圖1所示）。建議采用雙通道RRU進(jìn)行覆蓋組網(wǎng)，利用MIMO提升數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率，同時(shí)采用多RRU小區(qū)合并來(lái)減少小區(qū)間切換提升網(wǎng)絡(luò)性能。

圖1 多RRU背靠背雙向覆蓋方案圖

4.2.2 鐵路沿線場(chǎng)景路損模型

鐵路沿線場(chǎng)景路損模型（1/2）

傳播模型：鏈路預(yù)算中可以借鑒WCDMA高鐵設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及具有很廣泛適用性2G頻段的Cost231-Hata模型來(lái)做，Cost231-Hata模型的具體公式和系數(shù)取值如下：

Total=Lu-a（Hue）+Cm

其中：

Lu=46.3+33.9×1g（f）-13.82×1g（Hrs）+（44.9-6.55×1g（Hrs））×1g（d）

a（Hue）=（1.1×1g（f）-0.7）×Hue-（1.56×1g（f）-0.8）

Cm場(chǎng)景修正值；密集城區(qū)（3）、城區(qū)（0）、郊區(qū)（-8）、農(nóng)村（-15）

鐵路沿線場(chǎng)景路損模型（2/2）

路徑損耗=發(fā)射功率-總損耗-熱噪聲+天線增益-期望接收電平（說(shuō)明：其中總損耗包括穿透損耗、饋線損耗等。）

計(jì)算出路徑損耗后，將其代入Cost231-Hata模型公式即可得出覆蓋半徑。

4.2.3 鐵路沿線場(chǎng)景覆蓋半徑計(jì)算

默認(rèn)站軌距為200m時(shí)，站點(diǎn)高度35m的1.9G覆蓋半徑/km=0.96，2.3G =0.71，2.6G=0.58；站點(diǎn)高度20m的1.9G覆蓋半徑/km = 0.78，2.3G=0.59，2.6G=0.48；站點(diǎn)高度10m的1.9G覆蓋半徑/km = 0.61，2.3G =0.47，2.6G=0.39。

4.2.4 鐵路沿線場(chǎng)景重疊覆蓋區(qū)

重疊覆蓋區(qū)距離的合理規(guī)劃是完成業(yè)務(wù)連續(xù)性的基礎(chǔ)，距離過(guò)小導(dǎo)致切換失敗，過(guò)大增加了站間距。高鐵列車(chē)經(jīng)過(guò)兩個(gè)不同小區(qū)的重疊覆蓋區(qū)時(shí)，需要進(jìn)行小區(qū)切換。覆蓋中采用多小區(qū)合并技術(shù)時(shí)，同一邏輯小區(qū)不考慮重疊覆蓋區(qū)，只在切換時(shí)考慮重疊覆蓋區(qū)。而相鄰小區(qū)需考慮充足的重疊覆蓋區(qū)來(lái)保證終端在高速中的切換時(shí)間要求。規(guī)劃小區(qū)間雙向切換時(shí)，考慮重疊覆蓋距離應(yīng)為切換距離的2倍以上。切換的時(shí)延影響著重疊覆蓋區(qū)的設(shè)計(jì)，切換時(shí)延是從LTE車(chē)載設(shè)備測(cè)量到目標(biāo)小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度高于服務(wù)小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度某個(gè)門(mén)限開(kāi)始，到切換完成所需時(shí)間。切換時(shí)延由三部分組成：A3切換測(cè)量維持時(shí)間、切換執(zhí)行時(shí)間、時(shí)間余量。

4.3 隧道場(chǎng)景覆蓋策略

由于呼張高鐵延線的復(fù)雜性，隧道居全線占比非常高，其覆蓋尤為重要，尤其是長(zhǎng)隧道和連續(xù)短隧道的覆蓋策略更是舉足輕重。

隧道場(chǎng)景的特點(diǎn)是空間狹小封閉，存在填充效應(yīng)，造成無(wú)線傳播環(huán)境相對(duì)復(fù)雜。同時(shí)高鐵隧道對(duì)設(shè)備形態(tài)和安裝條件要求非常嚴(yán)格。通常的隧道覆蓋方案包括RRU+定向天線、RRU+泄漏電纜兩種。LTE系統(tǒng)高鐵隧道場(chǎng)景建議采用RRU+泄漏電纜的覆蓋方案，切換區(qū)域控制在隧道內(nèi)或隧道外，避免在隧道口切換。

4.3.1 短隧道場(chǎng)景覆蓋策略

建議隧道出口的基站和隧道內(nèi)組成一個(gè)共小區(qū)，如圖2所示。

圖2 短隧道基站覆蓋圖

4.3.2 中等隧道場(chǎng)景覆蓋策略

隧道長(zhǎng)度在一個(gè)RRU共小區(qū)覆蓋長(zhǎng)度以?xún)?nèi)，則小區(qū)間切換需在兩個(gè)隧道口外完成，隧道口外墻安裝板狀天線進(jìn)行覆蓋，如圖3所示。

圖3 中等隧道基站覆蓋圖

4.3.3 長(zhǎng)隧道場(chǎng)景覆蓋策略

隧道長(zhǎng)度大于一個(gè)RRU共小區(qū)覆蓋長(zhǎng)度，則需要多個(gè)RRU共小區(qū)在隧道內(nèi)進(jìn)行覆蓋，當(dāng)前一個(gè)BBU下僅支持一個(gè)RRU共小區(qū)，如圖4所示。

圖4 長(zhǎng)隧道基站覆蓋圖

4.3.4 連續(xù)短隧道場(chǎng)景覆蓋策略

若隧道間距較小，建議采用泄露電纜覆蓋隧道間空隙段；若連續(xù)隧道間距較大，則采用隧道口安裝天線進(jìn)行覆蓋，如圖5所示。

圖5 連續(xù)隧道基站覆蓋圖

4.3.5 隧道場(chǎng)景漏纜選型

隧道的無(wú)線通信環(huán)境特點(diǎn)為環(huán)境封閉，除了隧道口，外面的信號(hào)很難傳入，對(duì)內(nèi)部覆蓋影響??；隧道內(nèi)的覆蓋規(guī)劃需要重點(diǎn)考慮切換帶的設(shè)置，避免因切換帶設(shè)置不合理導(dǎo)致掉話。

下行隧道場(chǎng)景RSRP分別以-100dBm和-110dBm為目標(biāo)進(jìn)行鏈路估算，方法如下：

Plmax= P RRU-（L pol+P des +L 1 +L 2 +L 3 +L 4）

·P RRU：RRU的輸出功率

·L pol：POl系統(tǒng)的插損，一般設(shè)計(jì)要求POl插損小于6dB，此處取5dB

·P des：接收端的覆蓋電平要求，此處為-100dBm或-110dBm

·L 1：泄露電纜95% 2m處的耦合損耗

·L 2：人體損耗，LTE主要為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，暫不考慮人體損耗，默認(rèn)取0dB

·L 3：寬度因子，L 3 =10lg（d/2），d為移動(dòng)臺(tái)距離漏纜的距離，默認(rèn)4m

·L 4：車(chē)體損耗，同鏈狀覆蓋場(chǎng)景，1.8G頻段24dB

4.4 車(chē)站場(chǎng)景覆蓋策略

車(chē)站場(chǎng)景的覆蓋主要采用室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋，但在覆蓋策略上要求相對(duì)更加合理地去規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)施。

4.4.1 大型車(chē)站場(chǎng)景覆蓋策略

覆蓋涉及車(chē)站的RRU共小區(qū)覆蓋長(zhǎng)度控制在3km左右，避免大量非高鐵用戶的滲透導(dǎo)致整體KPI指標(biāo)下降。車(chē)站作為用戶從公網(wǎng)到專(zhuān)網(wǎng)的出入口，對(duì)移動(dòng)性管理要求較高，其中過(guò)渡區(qū)需要建立雙向鄰區(qū)關(guān)系，其他情況只需要單向鄰區(qū)關(guān)系即可。對(duì)于大型車(chē)站，一般建議車(chē)站站臺(tái)及候車(chē)室建設(shè)室內(nèi)分布小區(qū)。專(zhuān)網(wǎng)小區(qū)（站臺(tái)）與公網(wǎng)小區(qū)（站前廣場(chǎng)）之間在火車(chē)站須建立切換關(guān)系。為控制公網(wǎng)與專(zhuān)網(wǎng)小區(qū)之間的切換，需建立過(guò)渡切換小區(qū)（火車(chē)站）。過(guò)渡小區(qū)（火車(chē)站）通過(guò)在火車(chē)站建立室內(nèi)分布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

4.4.2 小型車(chē)站場(chǎng)景覆蓋策略

小型車(chē)站無(wú)法建設(shè)室分系統(tǒng)，站臺(tái)規(guī)模較小，站臺(tái)區(qū)與候車(chē)區(qū)處于同一平層，車(chē)輛停車(chē)時(shí)間在3分鐘以?xún)?nèi)。站臺(tái)主要依靠高鐵專(zhuān)網(wǎng)小區(qū)覆蓋。小型站臺(tái)避免出現(xiàn)在RRU共小區(qū)的邊緣，導(dǎo)致后期優(yōu)化困難。入口小區(qū)選擇站臺(tái)上的主導(dǎo)覆蓋公網(wǎng)小區(qū)，為避免大量非高鐵用戶進(jìn)入高鐵專(zhuān)網(wǎng)，入口小區(qū)只能選擇1個(gè)。

4.5 橋梁場(chǎng)景覆蓋策略

根據(jù)呼張高鐵特大橋（賽罕塔拉大橋13.8km）的覆蓋需求，對(duì)于特殊場(chǎng)景橋梁的覆蓋項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。采用橋上架設(shè)天線難度較大，需按照橋梁長(zhǎng)度和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境合理選擇覆蓋方案。具體覆蓋大策略是：短距離橋梁采用宏站+RRU拉遠(yuǎn)，長(zhǎng)距離橋梁采用宏站+RRU拉遠(yuǎn)和分布式+RRU級(jí)聯(lián)方式進(jìn)行線性覆蓋。對(duì)于橋梁長(zhǎng)度不足站距一半的場(chǎng)景，建議選擇一端橋頭建站。如若橋梁長(zhǎng)度與站距相當(dāng)?shù)膱?chǎng)景，建議選擇兩端橋頭建站。對(duì)于特大橋無(wú)法設(shè)站的，可以合理利用橋體電桿架空安裝RRU或泄露電纜解決。

4.6 站點(diǎn)布局建議

4.6.1 交錯(cuò)站點(diǎn)布局

對(duì)于沿線的直線部分可以采用最佳效果的“之”字型站點(diǎn)布局方案（如圖6），高鐵站點(diǎn)的選擇應(yīng)盡量交錯(cuò)分布于鐵路兩側(cè)，以助于改善切換區(qū)域，并利于車(chē)廂內(nèi)兩側(cè)用戶接收信號(hào)質(zhì)量相對(duì)均勻。

圖6 線狀“之”字型交錯(cuò)站點(diǎn)覆蓋示意圖

4.6.2 拐角站點(diǎn)布局

拐角站點(diǎn)規(guī)劃中，如果場(chǎng)景是郊區(qū)，拐角區(qū)域應(yīng)選擇拐角內(nèi)進(jìn)行站點(diǎn)規(guī)劃，有助于減小基站覆蓋方向和軌道方向夾角，減小多普勒頻移的影響，如果場(chǎng)景是城區(qū)，可選在拐角外側(cè)進(jìn)行站點(diǎn)規(guī)劃。

4.6.3 站點(diǎn)與軌道距離

運(yùn)營(yíng)商不同，站點(diǎn)與軌道之間的規(guī)劃距離也不同，首先考慮在鐵路運(yùn)營(yíng)部門(mén)紅線區(qū)域以外規(guī)劃建站。入射角度制約著穿透損耗，避免“塔下黑”情況，減少多普勒效應(yīng)等因素，要求必須合理規(guī)劃基站距軌道之間的距離。站點(diǎn)與軌道距離必須大于鐵塔高度。綜上所述，站點(diǎn)與軌道距離最好控制在100～500m范圍內(nèi)。

4.6.4 入射角選擇

不同車(chē)型，入射角也會(huì)產(chǎn)生不同的穿透損耗。當(dāng)信號(hào)進(jìn)入車(chē)廂，垂直入射時(shí)的穿透損耗最小，反之入射角越小，穿透損耗越大。因此，基站垂直與鐵路距離越近時(shí)，覆蓋區(qū)域的邊緣信號(hào)進(jìn)入車(chē)廂的入射角越小，穿透損耗就越大。實(shí)際測(cè)試表明，當(dāng)入射角小于10°以后，穿透損耗增加的斜率變大，呈現(xiàn)快速上升態(tài)。只有控制好入射角，才能更好地滿足軌道覆蓋目標(biāo)要求。圖7是入射角度與列車(chē)穿透損耗對(duì)應(yīng)圖。

圖7 入射角及列車(chē)穿透損耗對(duì)應(yīng)圖

4.6.5 高鐵站間距計(jì)算與規(guī)劃原則

高鐵站間距計(jì)算：高鐵站間距規(guī)劃各運(yùn)營(yíng)商都不同，中國(guó)聯(lián)通也根據(jù)不同場(chǎng)景出臺(tái)設(shè)置了本企業(yè)的原則。依據(jù)前面的最大穿透損耗車(chē)型和鏈路預(yù)算方法以及傳播模型的測(cè)算，可以計(jì)算出滿足RSRP>-110dBm情況下的覆蓋半徑。再按切換時(shí)延計(jì)算出重疊覆蓋距高。根據(jù)勾股定理可知，高鐵的相鄰站點(diǎn)之間的距離計(jì)算公式應(yīng)為圖8所示。

圖8 站間距計(jì)算公式圖

高鐵站間距規(guī)劃原則：高鐵站間距規(guī)劃更具復(fù)雜性，從車(chē)體穿透損耗方面應(yīng)以高穿損車(chē)型為參考模型，其中CRH380B、CRH5等車(chē)型的穿透損耗都在22～29dB范圍內(nèi)，而列車(chē)時(shí)速方面應(yīng)按250～350km/小時(shí)范圍內(nèi)考慮，因?yàn)闀r(shí)速對(duì)多普勒效應(yīng)和切換成功率兩個(gè)方面影響極大。對(duì)于密集城區(qū)場(chǎng)景與郊區(qū)場(chǎng)景需要分開(kāi)考慮站點(diǎn)間距的規(guī)劃。

5 呼張高鐵覆蓋實(shí)際測(cè)試情況分析

呼張高鐵在內(nèi)蒙古境內(nèi)是211.3km，按照上述LTE規(guī)劃策略進(jìn)行了專(zhuān)網(wǎng)物理站點(diǎn)覆蓋、平均站間距為1.5km左右、站點(diǎn)與軌道距離平均為200m左右等規(guī)劃實(shí)施后，以呼和浩特東至烏蘭察布段（簡(jiǎn)稱(chēng)呼烏段）126km的DT實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為例，其中大小車(chē)站共3座，各種隧道19座，各種橋梁74座。呼烏段高鐵LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋、路測(cè)及指標(biāo)情況如圖9所示。從整體實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)指標(biāo)分析來(lái)看，RSRP指標(biāo)≥-100dBM，同時(shí)SINR≥-3dB的達(dá)標(biāo)率為97.13%，上/下行平均吞吐率為23.8 Mbps/40.06 Mbps。

圖9 呼張（呼烏段）高鐵LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋及DT路測(cè)圖

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)呼張高鐵（呼烏段）的實(shí)測(cè)情況，無(wú)論連接還是切換成功率方面，整體性能都能達(dá)標(biāo)，也反映出只要合理規(guī)劃，根據(jù)具體實(shí)際情況采用正確的覆蓋策略去應(yīng)對(duì)，最終是可以在達(dá)到良好覆蓋的同時(shí)滿足用戶體驗(yàn)感知的，這也是本論文研究的核心目標(biāo)，希望能給其他高鐵LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃帶去實(shí)用的借鑒價(jià)值。