摘要：基于在高铁场景中用户对4G网络的需求，本文从总体策略、容量测算、规划难点三个方面就高铁场景中4G网络规划与建设方法进行了阐述。文中重点列举两种不同的规划策略，通过实例对容量需求的测算方法进行了介绍，最后，分析总结了高铁场景下进行网络规划的难点，并提出了相应的解决思路。

关键词：4G，高铁场景，覆盖难点，规划建设

一、引言

高铁以其快速普及的网络、稳定的运行速度、高品质的配套服务，正逐步成为国内最优质的出行方式。目前我国已建成以“四纵四横”为主骨架的连接省会城市及大中城市间的高速铁路网络，在役高铁列车超过了2500列，年载送量超过15亿人次。

正如同人们依赖高铁作为出行的主要途径，随着4G移动通信技术和智能移动终端全面普及，人们也已习惯于通过移动网络随时随地从互联网获取各个方面的信息和服务，“移动手机服务”已然成为大部分高铁乘客在旅途中的首选。这部分用户通信消费能力强，对业务的依赖度较高，且对业务体验敏感。因此，“如何在高铁场景中满足用户移动网络需求”已成为运营商不可避免的重要课题，本文就这一问题对高铁场景4G网络规划要点进行了分析、归纳和总结，为运营商在进行高铁4G网络规划时提供参考。

一、总体规划策略

高铁以列车为载体、以运行线路为范围，形成了相对独立的覆盖场景。在进行4G网络规划时应使用“线规划”的概念，即以某一条高铁线路作为独立的覆盖对象，一般可采用专网规划和专项规划两种方式。

专网规划是指在高铁沿线设立独立的专网，通过专用频率、专用站址、专用参数建立仅覆盖高铁的专用基站。专网基站组成独立的拓扑结构，并通过邻区关系设置保障其网络容量和覆盖仅为高铁服务，不与周边用户共享。其关键在于专网基站与周边公网基站仅在车站处互设邻区关系以完成公/专网切换，在轨行区与周边基站小区之间不互配邻区，以免周边用户切入专网占用专网资源，或高铁用户切出专网。

专项规划是指在高铁沿线不设立独立专网，采用以“高铁为主，兼顾周边”的方式建立共用基站，仅在项目的建设或者投资上进行专项的管理。覆盖高铁的网络与周边大网之间可以同频，也可以根据业务保障需求采用异频。覆盖高铁的小区应根据线覆盖的特点进行独立的优化，但整体拓扑结构需与周边公网基站保持连续，沿线基站小区与周边小区之间需互配邻区，终端可以在覆盖高铁的小区和周边小区之间正常切换。

专网规划强调建立一张与周边公网的“隔离”高铁专网，在覆盖标准、参数设置、资源规划方面要求较为严苛，但可以保障高铁用户享受独立的网络资源，用户体验更为优异。专项规划与周边公网规划要求基本相同，建设方式相对简单、投资较低，但高铁用户在进行4G业务时易受周边用户影响，可能导致体验下降。下文表1列举两种规划方式的详细对比，在实际网络规划中可根据建设目标、投资计划合理选择适宜的方式。

表1 专网规划与专项规划对比表

二、容量需求分析

根据高铁的客运特点，应使用“线容量”概念，根据列车承载能力、用户模型等估算高速铁路单位距离的用户数及数据吞吐量。

（1）用户数分析

高铁列车主要分为8节车厢编组、16节车厢编组两种方式，8节车厢编组满载客量约600人，16节车厢编组满载客量约1200人。计算4G网络容量需求时，以高铁载客量为基础，考虑移动电话普及率、市场用户占比、4G用户渗透率、4G业务激活比四个关键参数。此外，高铁经过的城区、乡镇等人口稠密地区，还需考虑高铁沿线周边的用户对高铁容量的影响，在用户数测算时应考虑周边非高铁的用户数。

以下表2为高铁用户数计算示例：

表2 高铁用户数测算示例

（2）数据吞吐量测算

在完成高铁激活用户数的测算基础上，对总吞吐量的测算的关键是建立单用户的数据吞吐量模型。本文建议从业务类型角度进行单用户模型的建立，分析现有主要业务的类型、时长占比，根据网络运营要求设定不同业务的体验保障速率。以下为测算示例：

将4G数据业务应用类型分为即时通信、浏览下载、在线视频、实时游戏等几大类不同类型的单用户数据吞吐量模型可参考下文表3所示。

表3 单用户数据吞吐量模型示例

参考上文表2示例计算结果，双车交汇最大用户数304人，业务并发率按照20%取定，总下行数据吞吐量（用户数*单用户模型*业务并发率）应为57Mbps。

（3）频率带宽计算

根据以上测算结果，可初步对规划的频率带宽进行计算，计算主要考虑两方面因素：可承载最大用户数是否能满足用户数需求、网络容量是否能够满足用户吞吐量需求。

以FDD-LTE网络为例，20M带宽理论可承载最大用户数为400，下行吞吐量为34Mbps。按照上文示例测算结果，双车交汇最大用户数304人，下行吞吐量57Mbps，20M带宽即可满足高铁用户数需求，但若需要满足用户吞吐量需求需35M带宽频率资源。