三、规划难点分析

在运行高铁列车运营的铁路沿线进行无线网络覆盖，必须考虑到其固有的特点，主要为终端移动速度快、车体穿透损耗大、地形复杂等三大特点。

2.1 终端移动速度快

我国高铁设计时速均要求达到250km/h及以上，最高为350km/h时速。高速移动引起的多普勒频移及频繁切换，对于高铁网络建设是一个极大的挑战。

（1）多普勒频移

对于以固定速度运动的移动台，所接收的载波会产生多普勒频移，频率的变化将降低接收机的解调性能。相同运动速度下，频率越高，最大多普勒频移越大。

4G网络在3GPP规范已考虑对较大多普勒频偏的容忍能力，同时，多普勒频移补偿技术得到了多家设备厂商的支持，即在基站通过对接收的上行信号频率进行频偏估计，在基带侧进行补偿校正,可以明显提高上行信号的解调性能。在终端侧，如发生重选、切换、列车加减速、高速通过站点等，都会发生频偏突变，需要终端能够及时调整，跟踪上频偏的变化，否则有可能导致性能急剧下降，甚至失步或脱网，而终端跟踪频偏的能力跟终端厂家具体实现相关。

（2）频繁切换

在列车350km/h运行时，每7秒左右将进行一次小区间切换，频繁的小区切换导致终端信号差、掉话率升高，网络性能恶化。针对这一特点，高铁沿线进行网络规划时必须合理地设置重叠覆盖区域，保证重叠覆盖区域的长度，避免重叠覆盖区域过小会导致切换失败。

网络规划中可以通过采用多小区合并技术减少切换次数，即将多个物理小区设置为同一个逻辑小区，终端在同逻辑小区内无需切换，减少频繁切换引起的掉话，但多小区合并的引入会降低系统的容量承载能力。因此，多小区合并的具体配置方案需要综合考虑多方面的因素合理设置，包括网络容量的需求、主设备支持能力、主干光缆资源、组网形式等。

2.2 车厢穿透损耗大

高铁车厢采用全封闭式厢体设计，密封性好，部分车型采用金属镀膜玻璃，车体损耗较普通列车大很多，下文表4列举了目前国内几种高铁列车厢垂直穿透损耗的典型值。

表4  高速铁路列车厢体垂直穿透损耗参考值

注：以上数据仅作参考，最终以实测为准。

新型高铁平均比普通列车厢体垂直穿透损耗大10dB以上，因此在进行覆盖设计时，应根据全系列高铁的穿透损耗要求，确定合理覆盖模型。合理设置天线掠射角可有效减少高铁车厢穿透损耗大带来的影响，下文表5以单站覆盖距离500米为例，列举了不同站轨距对掠射角以及附加穿透损耗的影响，建议掠射角至少应大于10°，15~30°为宜。

表5  不同掠射角穿透损耗参考值

2.3 建设条件复杂

我国地域幅员广阔，地形复杂多样，高速铁路呈线状分布，经过平原、丘陵、山区等具有鲜明地貌特点的区域，还需要通过城区车站、隧道、高架铁路桥等各类差异很大的地形区域。随着高速铁路建设的逐步铺开，高铁路网越来越多。平原区域普遍地势平坦，信号辐射无地形阻挡；山岭区域因地貌原因，多数为无线网络覆盖弱、盲区，应合理利用地形优势。因此，在进行高铁4G规划时，要充分考虑地形对网络覆盖的影响。

另外，在进行车站、隧道、桥梁等高铁红线内区域内的网络规划时，应注意工程勘察、施工等工序都需要与铁路方面进行协调，在铁路方统一安排的情况下定时、定点的进场勘察及施工。

四、总结

高铁4G网络的建设可以显著提升用户在业务方面感知，打造优质口碑、提升市场竞争力，其网络规划的重要性和复杂性不言而喻，进行网络规划时要充分了解建设需求和建设难点，然后根据业务需求、投资计划、建设条件等多方面因素合理制定策略和方案。

参考文献

[1] 安刚,王旭.浅析基于分布式基站覆盖高铁网络的细节问题[J].电信工程技术与标准化. 2011(07)

[2] 沈常俊.4G专网覆盖在高铁上的应用[J].电信快报,2017(09):13-15.

[3] 曾鸣.高铁4G专网质量提升研究[J].电信工程技术与标准化,2017,30(06):89-92.

[4]李通,李坤江.基于业务感知和区域价值的4G网络容量规划研究[J].电信工程技术与标准化,2015,28(09):11-15.

[5] 章琦.高速铁路移动通信系统性能分析[J].数字通信世界. 2017(06)

  2、济青高铁实现4G网络覆盖支持5G

4、高铁4G网络已“满格” 楚雄移动高铁网络全覆盖