FDD LTE高铁覆盖解决方案

 

　　高铁覆盖面临的挑战

　　根据未来高铁的发展趋势和欧美国家目前运营状况，高铁覆盖方案应该能满足350km/h以上速度，最快达到450km/h的高速行驶要求。新型全封闭车厢对手机信号的衰耗在24dB之上。根据建成后的京津高铁GSM-R专用通信网推断，高铁覆盖方案在最短发车间隔(3分钟)状态下应该满足300名左右旅客的话务量需求，网络接通率超过95%，覆盖率为99.5%，掉话率不高于5%，切换成功率在90%以上。

　　高速列车场景的网络覆盖面临以下挑战。

　　车体穿透损耗大

　　高速列车采用密闭式厢体设计，增大了车体损耗。各种类型的CRH列车具有不同的穿透损耗，中兴通讯对各种主要客运车型的损耗情况进行了详细测试，综合衰减值如表1所示。

　　多普勒频偏

　　高速覆盖场景对FDD LTE系统性能影响最大的是多普勒效应。接收到的信号的波长因为信号源和接收机的相对运动而产生变化，称作多普勒效应。在移动通信系统中，特别是高速场景下，这种效应尤其明显。

　　高速影响性能

　　  在UE(用户设备)高速场景下，对切换的性能会有较大的影响。为保证用户无缝移动性及QoS，最基本的要求就是用户通过切换区域的时间要大于切换的处理时间，否则切换流程无法完成，会造成用户的QoS下降甚至掉话。在高速场景下，由于UE驻留时间小于小区选择过程，还容易出现脱网、小区选择失败等网络问题。

　　公网和高铁覆盖专网相互影响

　　高铁覆盖作为FDD LTE公网覆盖的一部分，必须考虑高铁覆盖专网和公网之间的相互影响。专网和公网之间应避免形成空洞和过度重叠覆盖，特别要避免大网站点越过高铁轨道进行覆盖。要做好公网、专网间切换、重选等关系，确保相互之间的正常过渡。

　　FDD LTE高铁覆盖解决方案

　　针对高铁覆盖所面临的大频偏、频繁切换等技术难点，中兴通讯提供专业的LTE高铁覆盖方案。

　　自适应频偏校正算法

　　对于高速移动的用户，多普勒频偏往往非常大，基站接收机必须估计和发射机之间的频率误差并完成频率误差校正，否则将对链路性能造成很大影响。另外，基站接收机还需要应对频偏快速变化的问题，即保证能够迅速跟上频偏变化速度并进行有效的补偿。对于列车时速高达300km/h的场景而言，如果频偏跟踪速度太慢，会在频偏快速变化时产生巨大的估计误差，导致性能严重恶化。中兴通讯自主研发自适应频偏校正算法，能在基带层面实时检测出当前子帧频率偏移的相关信息，对频偏造成的基带信号相位偏移予以校正，提升基带性能解调。