5G时代高铁覆盖解决方案探讨

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高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析一、引言高速铁路是现代交通运输的重要组成部份,对于国家的经济发展和人民生活水平的提高起着至关重要的作用。

在建设高速铁路网络的过程中,覆盖范围是一个关键的问题。

本文将对高速铁路覆盖的解决方案进行分析,并提出相应的建议。

二、现状分析目前,我国已经建设了大规模的高速铁路网络,但仍存在一些地区没有得到覆盖。

这些地区主要包括偏远山区、沿海岛屿以及一些人口希少的地区。

这些地区的交通运输难点,对于当地经济发展和人民生活产生了一定的影响。

三、解决方案分析1. 建设高速铁路支线针对偏远山区和人口希少地区,可以考虑建设高速铁路支线。

这些支线可以连接到主干线,实现整体的铁路覆盖。

在建设支线时,需要充分考虑地形地貌和环境保护等因素,选择合适的路线和技术方案。

2. 建设海底隧道或者桥梁对于沿海岛屿,可以考虑建设海底隧道或者桥梁来实现高速铁路的覆盖。

这样可以解决岛屿与主陆地之间的交通问题,促进岛屿经济的发展。

在建设海底隧道或者桥梁时,需要充分考虑海洋环境和地质条件,选择合适的建设方案。

3. 引入新技术随着科技的不断进步,可以考虑引入新技术来解决高速铁路覆盖的问题。

例如,可以利用无人驾驶技术和自动化控制系统来提高铁路运输的效率和安全性。

同时,还可以利用新材料和新能源技术来提高铁路的建设和运营水平。

4. 加强政策支持为了推动高速铁路覆盖的进程,需要加强政策支持。

政府可以出台相关的优惠政策,吸引企业和资金参预到高速铁路建设中来。

同时,还可以加大对高速铁路建设的投入,提供足够的资金支持。

四、建议基于以上分析,针对高速铁路覆盖的解决方案,提出以下建议:1. 加强对偏远地区的高速铁路支线建设,提高铁路覆盖范围。

2. 在沿海岛屿地区建设海底隧道或者桥梁,解决交通运输问题。

3. 积极引入新技术,提高铁路运输的效率和安全性。

4. 政府加大对高速铁路建设的支持力度,出台相关优惠政策,吸引企业和资金参预。

五、结论高速铁路覆盖是一个复杂而重要的问题,需要综合考虑地理、技术、环境等多个因素。

高铁网络覆盖方案

高铁网络覆盖方案

高铁网络覆盖方案尽管高铁已经成为人们出行的首选交通方式之一,但在其中一项关键领域却存在着不足,那就是高铁网络覆盖。

为了满足乘客对高品质网络连接需求的同时,提升高铁的竞争力,制定一套高铁网络覆盖方案势在必行。

本文将提出一种可行的方案,旨在解决高铁网络覆盖的问题,并为高铁行业的发展做出贡献。

一、技术方案为了实现高铁网络覆盖的目标,我们可以采取多种技术手段,其中包括信号增强技术、蜂窝网络技术和卫星通信技术。

1. 信号增强技术通过在高铁车厢和车厢顶部安装信号增强设备,可以有效提升高铁网络信号的覆盖范围和信号强度。

这些设备应该具备稳定的信号增强功能,确保在高速行驶过程中依然能够稳定传输数据,以提供可靠的网络连接。

2. 蜂窝网络技术在每辆高铁车厢内设立蜂窝网络设备,这将使乘客能够通过移动设备使用蜂窝网络进行网络通信。

此外,高铁线路两旁的基站也应提供覆盖,以确保高铁列车与网络基础设施的连接畅通无阻。

3. 卫星通信技术采用卫星通信技术可以为高铁提供覆盖范围更广泛的网络连接。

通过在高铁车厢上安装适配卫星通信的设备,可以实现乘客在高铁行进中随时随地访问互联网、进行网络通信的需求。

二、设备布局为了实现高铁网络覆盖方案,我们需要在高铁列车、高铁站和高铁线路周边进行设备的布局安装。

1. 高铁列车每辆高铁列车内应设立信号增强设备,并提供蜂窝网络设备。

这可以确保乘客在高铁运行过程中始终能够享受到高质量的网络连接,并满足他们的网络需求。

2. 高铁站在高铁站点内,应设立基站并覆盖整个站点范围。

这将为乘客进出高铁提供稳定的网络连接,以满足他们的通信需求。

3. 高铁线路周边沿着高铁线路两旁,需要建设一系列的基站和信号增强设备,以确保高铁列车与周边网络设备的连接畅通无阻。

这将提供高速稳定的网络信号,为乘客提供更好的上网体验。

三、前期准备和实施计划为了顺利实施高铁网络覆盖方案,需要进行一系列的前期准备工作和实施计划。

1. 技术调研和测试在实施方案之前,需要进行技术调研和测试,以确定最适合高铁网络覆盖的技术手段。

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高,高速铁路作为一种快速、便捷的交通工具,受到了越来越多人的青睐。

然而,高速铁路的建设和覆盖并非一蹴而就,需要经过细致的规划和设计。

本文将对高速铁路覆盖的解决方案进行分析,探讨如何更好地实现高速铁路网络的覆盖。

一、基础设施建设1.1 建设高速铁路线路在高速铁路覆盖解决方案中,首要考虑的是建设高速铁路线路。

需要考虑路线的起点和终点、途经城市和乡村、地形地貌等因素,确保路线的合理性和高效性。

1.2 建设高速铁路站点除了路线的建设,高速铁路的站点也是至关重要的一环。

站点的选址应考虑到城市规划、交通便捷性等因素,同时要保证站点的安全性和便利性。

1.3 建设高速铁路设施除了路线和站点,高速铁路的设施也需要建设完善。

包括信号设备、通信系统、供电系统等,这些设施的建设将直接影响高速铁路的运行效率和安全性。

二、技术创新2.1 利用先进技术提升运行效率在高速铁路覆盖解决方案中,技术创新是至关重要的一环。

可以通过引入先进的列车技术、信号控制系统等,提升高速铁路的运行效率和安全性。

2.2 实施智能化管理智能化管理是高速铁路覆盖解决方案中的重要环节。

可以通过智能监控系统、大数据分析等手段,实现对高速铁路运行情况的实时监测和管理,提升运行效率。

2.3 推广绿色技术在高速铁路的建设和运行过程中,应积极推广绿色技术。

包括利用清洁能源、节能减排等手段,减少对环境的影响,实现可持续发展。

三、安全保障3.1 加强安全管理高速铁路的安全是首要任务,需要加强安全管理。

包括建立健全的安全管理体系、加强事故预防和处置等,确保高速铁路的安全运行。

3.2 提升应急响应能力在高速铁路覆盖解决方案中,应急响应能力至关重要。

需要建立健全的应急预案和救援体系,提升应对突发事件的能力,保障高速铁路的安全。

3.3 完善培训体系为了提升高速铁路运营人员的技能和应对能力,应完善培训体系。

定期进行培训和演练,提升人员的应急处理能力和安全意识。

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析一、背景介绍随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,高速铁路作为一种高效、快速、安全的交通工具,受到越来越多人的青睐。

然而,在一些地区,高速铁路的覆盖程度仍然不够,无法满足人们对于出行的需求。

因此,制定一套高速铁路覆盖解决方案成为当前亟待解决的问题。

二、问题分析1. 覆盖不足的地区:在一些偏远地区或人口稀少的地方,由于投资成本高、建设难度大等原因,高速铁路的覆盖程度相对较低,导致人们出行不便。

2. 运营效率问题:高速铁路的覆盖范围广,需要保证运营效率和运行安全,因此需要科学合理地规划线路和站点,以提高整体运营效率。

三、解决方案1. 加大投资力度:政府应加大对高速铁路建设的投资力度,特别是对于偏远地区和人口稀少地区,可以采取补贴政策,吸引更多的资金投入。

同时,可以引入社会资本,通过公私合作的方式,共同推进高速铁路建设。

2. 线路规划优化:根据地区的实际情况,科学合理地规划高速铁路线路,避免重复建设和资源浪费。

可以利用现有的铁路线路和基础设施,进行改造和升级,以降低建设成本。

3. 引入新技术:可以引入新技术,如磁悬浮技术、超高速列车技术等,提高高速铁路的运行速度和运行效率。

同时,还可以利用智能化技术,提高运营管理水平,减少人力成本和运营风险。

4. 完善站点布局:在规划高速铁路线路时,要合理布局站点,确保覆盖范围广,同时又不过多增加站点,以提高运营效率。

可以根据地区的人口密度和出行需求,确定站点的数量和位置。

5. 加强协调与合作:高速铁路建设涉及多个部门和利益相关方,需要加强协调与合作,形成合力。

政府部门、铁路公司、建设单位等应加强沟通,明确责任分工,推动高速铁路建设工作的顺利进行。

四、效果评估1. 覆盖范围扩大:通过加大投资力度和优化规划,高速铁路的覆盖范围将得到扩大,偏远地区和人口稀少地区的交通出行将得到明显改善。

2. 运营效率提升:通过引入新技术和完善站点布局,高速铁路的运营效率将得到提升,减少运行时间和运营成本,提高服务水平。

浅析5G无线网络在高铁场景中的规划与优化

浅析5G无线网络在高铁场景中的规划与优化

浅析5G无线网络在高铁场景中的规划与优化随着高铁的普及,如何在高速移动的列车上保证无线网络的稳定和快速是无线通信领域一个重要且具有挑战性的问题。

随着5G技术的逐渐成熟,5G无线网络在高铁场景中的规划与优化也成为了研究热点。

本文将从信道建模、频谱利用、网络覆盖和干扰管理等方面分析5G无线网络在高铁场景中的规划与优化。

首先,信道建模是5G无线网络在高铁场景中的重要一环。

信道建模可以分为几何模型和统计模型两类。

几何模型适用于线性射线,对于高铁场景中的曲线射线的建模则较为复杂。

统计模型是建立在实测数据的基础之上的,可以考虑到多径衰落等因素。

其次,频谱利用是5G无线网络在高铁场景中的另一个重要问题。

高铁场景中通信信道的动态性非常强,频谱利用将受到极大的挑战。

为了最大化频谱利用率,可以采用动态频谱分配机制和多用户中继机制。

动态频谱分配机制可以在列车高速移动的过程中及时调整频谱的分配,保证无线通信的稳定性。

多用户中继机制可以有效利用频谱资源,提高整个系统的频谱利用率。

第三,网络覆盖是5G无线网络在高铁场景中需要关注的一个重要问题。

网络覆盖的目标是在高铁行驶过程中,实现无缝的覆盖。

由于高铁的速度较快,移动速度大约在200~300km/h,可以采用虚拟天线阵列或空间多址技术,实现网络的扩展和延伸,从而保证网络的连续性。

同时,还可以采用高密度的小型基站覆盖高铁线路,从而提高整个网络的传输速率和连接质量。

最后,干扰管理也是5G无线网络在高铁场景中需要考虑的重要问题。

高铁场景中无线信号的干扰一般有源干扰和自我干扰两种类型。

为了有效降低干扰,可以采用功率控制技术和空间时分复用技术等。

功率控制技术可以使无线信号在传输过程中功率更加稳定,从而减少干扰。

空间时分复用技术则可以使多个用户共享同一频段,同时保证不会相互干扰。

综上所述,5G无线网络在高铁场景中的规划与优化需要从信道建模、频谱利用、网络覆盖和干扰管理等方面进行综合考虑,以确保无线网络在高速移动的列车上能够保持稳定和快速的连接。

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析一、引言高速铁路作为一种高效、便捷的交通工具,已经在全球范围内得到广泛应用。

然而,在某些地区,尤其是偏远地区,高速铁路的覆盖仍然存在一定的挑战。

本文将对高速铁路覆盖的问题进行分析,并提出相应的解决方案。

二、问题描述目前,高速铁路的覆盖范围主要集中在经济发达地区和城市之间的主要交通线路上。

而在一些偏远地区,由于地形复杂、人口稀少等原因,高速铁路的建设和运营面临一定的困难。

这导致了交通不便,影响了偏远地区的发展。

三、解决方案分析为了解决高速铁路覆盖的问题,我们可以考虑以下几个方面的解决方案:1. 技术创新通过技术创新,可以降低高速铁路的建设和运营成本,从而提高覆盖范围。

例如,可以研发更先进的铁路建设技术,减少对地形的依赖,降低建设难度;同时,可以研发更节能、环保的列车和设备,提高运营效率。

2. 政策支持政府可以出台相关政策,鼓励高速铁路的建设和运营。

例如,可以提供财政支持,降低建设和运营成本;可以给予税收优惠,吸引民间资本投资;可以简化审批程序,加快项目进展。

3. 合作与共享高速铁路建设和运营是一个庞大的工程,需要各方的合作与共享。

政府可以与企业、社会组织等建立合作伙伴关系,共同推进高速铁路的覆盖。

例如,可以引入民间资本,与企业合作建设和运营高速铁路;可以与社会组织合作,共享铁路设施和资源。

4. 多元化运营模式在偏远地区,高速铁路的运营模式可能需要与传统的模式有所不同。

可以考虑引入多元化的运营模式,满足不同地区的需求。

例如,可以引入旅游列车,提供旅游服务;可以引入货运列车,提供物流服务;可以引入移动办公车厢,提供办公场所。

四、案例分析以中国为例,中国在高速铁路覆盖方面取得了显著的成就。

中国政府出台了一系列政策,鼓励高速铁路的建设和运营。

同时,中国铁路公司与民间资本合作,共同建设和运营高速铁路。

这些措施使得中国高速铁路的覆盖范围不断扩大,不仅连接了各大城市,也覆盖了偏远地区。

五、结论高速铁路覆盖的问题是一个复杂的系统工程,需要政府、企业和社会各方的共同努力。

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析一、引言随着经济的发展和人口的增加,高速铁路的建设和发展已成为现代交通建设的重要组成部分。

为了满足人们对快速、便捷、安全的交通方式的需求,高速铁路的覆盖范围应该得到扩大和完善。

本文将对高速铁路覆盖的解决方案进行详细分析,并提出相应的建议。

二、目前高速铁路覆盖的现状目前,我国的高速铁路网络已经取得了长足的发展。

截至2021年底,我国高速铁路总里程已经超过3万公里,连接了大部分主要城市。

然而,仍然存在一些地区和城市没有得到高速铁路的覆盖,导致交通不便和经济发展的不平衡。

三、高速铁路覆盖解决方案分析1. 基础设施建设为了实现高速铁路的覆盖,首先需要进行基础设施建设。

这包括新建高铁线路、改造现有线路以提高运行速度和安全性、建设高铁站等。

根据地理位置和交通需求,可以制定具体的建设计划,并投入相应的资金和资源。

2. 区域规划和交通枢纽建设为了实现高速铁路的全面覆盖,需要进行区域规划和交通枢纽建设。

通过规划合理的线路走向和站点设置,可以使高速铁路与其他交通方式(如地铁、公交、航空等)有机衔接,提高交通的便捷性和效率。

3. 技术创新和智能化应用在高速铁路覆盖的解决方案中,技术创新和智能化应用起着关键作用。

例如,可以采用先进的列车控制系统和信号系统,提高铁路的运行速度和安全性。

同时,可以利用大数据和人工智能技术,对高速铁路的运行进行监控和管理,实现智能化运营。

4. 资金支持和政策引导高速铁路的建设和发展需要大量的资金支持和政策引导。

政府可以出台相关的政策和措施,鼓励社会资本参与高速铁路建设,吸引更多的投资。

同时,可以制定合理的票价政策和运营模式,确保高速铁路的可持续发展。

四、高速铁路覆盖解决方案的建议基于以上分析,我提出以下几点建议:1. 制定详细的高速铁路建设规划,包括线路走向、站点设置等,确保高速铁路的全面覆盖。

2. 加大基础设施建设的投入力度,提高高速铁路的运行速度和安全性。

3. 推动区域规划和交通枢纽建设,实现高速铁路与其他交通方式的无缝衔接。

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析

高速铁路覆盖解决方案分析一、背景介绍高速铁路作为一种快速、安全、环保的交通方式,受到了越来越多国家和地区的重视和推广。

为了实现高速铁路网络的全面覆盖,需要制定科学合理的解决方案。

本文将对高速铁路覆盖的解决方案进行分析和评估。

二、问题陈述高速铁路覆盖的解决方案主要面临以下问题:1. 线路规划:如何合理规划高速铁路线路,使其能够覆盖更多的地区?2. 技术选型:如何选择适合的高速铁路技术,以提高运营效率和安全性?3. 资金投入:如何保障高速铁路建设的资金投入,以支持覆盖解决方案的实施?4. 环境影响:高速铁路建设对环境的影响如何评估和应对?三、解决方案分析1. 线路规划高速铁路线路规划需要考虑地理条件、人口分布、经济发展等因素。

通过综合分析这些因素,可以确定高速铁路的优先覆盖区域和路线。

同时,还需要考虑与现有交通网络的衔接,以提高整体交通效率。

2. 技术选型高速铁路的技术选型主要涉及到轨道类型、列车设计、信号系统等方面。

根据不同地区的需求和条件,可以选择适合的技术方案。

例如,对于地质条件较为复杂的地区,可以选择采用隧道和桥梁来实现线路的通行。

3. 资金投入高速铁路建设需要巨额资金支持。

为了保障资金投入,可以采取多种方式,如政府投资、企业合作、国际贷款等。

同时,还可以引入市场机制,吸引社会资本参与高速铁路建设,以分担财政压力。

4. 环境影响高速铁路建设对环境有一定的影响,如土地利用、噪音污染等。

在解决方案中,需要进行环境评估,并采取相应的环境保护措施。

例如,可以选择在建设过程中采用环保材料,减少噪音和振动对周边居民的影响。

四、解决方案评估对于不同的解决方案,可以进行综合评估,包括经济效益、社会效益、环境效益等方面。

通过评估,可以选择最佳的解决方案,并制定实施计划。

同时,还需要考虑解决方案的可行性和可持续性,以确保高速铁路的长期发展。

五、结论高速铁路覆盖解决方案的制定需要综合考虑各种因素,包括线路规划、技术选型、资金投入和环境影响等。

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5G时代高铁覆盖解决方案探讨01 概述截至2018年底我国高铁里程达2.9万km,2025年将达3.8万km,累计发送旅客人数已超70亿人次,在4G时代,各大运营商针对高铁覆盖属于品牌场景网络建设的重中之重。

随着高铁用户规模增长及多样化的业务感知要求,在5G大规模建设和应用中,对5G高铁覆盖解决方案的需求是非常迫切的。

5G高铁覆盖方案将面临诸多困境,如5G网络高频段、高功耗、高传输带宽需求、多普勒频偏、频繁切换、穿透损耗大等。

本文针对高铁多种场景,研究并提出对高铁的5G覆盖解决方案和规划设计方法,指导快速推进5G时代的高铁覆盖及精品高铁网络建设。

02 5G高铁覆盖重要性及技术难点2.1 5G高铁覆盖的重要性高铁建设全面铺开,快速化、信息化已成为趋势:中国高铁里程占全球60%,成为中国人出行第一选择,累计发送旅客人次已超70亿,年增长率超35%。

在高铁信息化及高铁用户快速增长的趋势下,5G时代运营商需要针对高铁覆盖拟定针对性的方案,在网络覆盖及用户体验上形成优势。

高铁乘客特征和运营商价值客户高度重合,是运营商的网络品牌的重要展示窗口:高铁运输能力大,单车容纳能力高,且环境舒适,用户业务使用比例高,整体业务需求较其他场景大;高铁用户中商务人士乘坐比例高,高端客户占比大,对于提升网络品牌具有重要意义,是5G时代网络建设的重点。

2.2 5G高铁覆盖技术难点高铁普遍存在的三大挑战:多普勒频偏、频繁切换、穿透损耗大。

由于5G主力的3.5GHz频段频率高于4G, 5G时代高铁覆盖更加困难,5G网络覆盖解决方案需要重点关注站点规划与布局、系统切换重叠区域设计、频率纠偏等方面,实现更好网络性能。

2.2.1 多普勒频偏影响接收机解调性能5G无线通信系统要求峰值移动性支持≥500km/h,高速移动下的多普勒频偏(接受信号频率会偏离基站侧中心频点)会影响接收机解调性能,多普勒频偏在5G网络影响更大,3.5G相对1.8G频偏增大一倍,在3.5GHz情况下,列车速度达到350km/h时,上行多普勒频偏将大于2.2kHz,因此,在高频段、终端高速移动状态下如何克服多普勒频偏是5G网络关键技术难点之一。

多普勒效解决方案主要为通过基站设备纠偏算法,进行用户的频率纠正来消除多普勒频偏移带来影响。

表1 不同频段的上行最大多普勒频偏2.2.2 超高速移动导致切换区不足及频繁切换问题5G无线通信系统的系统可靠性需求为99.999%,端到端时延<1ms,在列车时速350 km/h,切换区域超过90米,高速移动时所需要的重叠覆盖距离明显高于普通场景,且由于5G站距相对更小频繁切换问题明显。

高铁速度350km/h、站距500米情况下,平均3s切换一次,终端用户在小区频繁切换,切换时带来的吞吐率体验下降明显,甚至掉话增加(如图1所示)。

图1 高铁小区切换示意频繁的小区切换将极大降低用户的感知,成为5G网络关键技术难点之一。

解决办法需要合理的无线网络规划和参数设置,实现更快的小区重选和合理的小区重叠区满足小区间切换要求,同时,通过小区合并可以减少小区间切换次数,提高速率性能及可靠性。

2.2.3 5G高频段的车体穿透损耗更大5G无线通信系统的目前使用频段为3.5 GHz,自由空间损耗及车厢损耗较1.8 GHz频段高,其中自由空间传播损耗高6 dB,车体传播损耗高3~5 dB。

CRH380A车厢整体穿透损耗平均值约20 dB,3.5 GHz 频段穿透损耗更高约25 dB,不同车型采用材质差异,穿透损耗差异也很大(见表2),且基站到高铁的入射角越小,损耗越大,因此,在网络规划设计时入射角应控制在10°以上,基站到高铁最小距离为:80~200 m。

表2不同列车不同频段的穿透损耗(dB)03 高铁多场景覆盖规划方案3.1 规划目标建议目前阶段高铁主要以视频、游戏、社交、办公类等eMBB业务为主。

根据4G高铁数据统计,高铁业务模型与大网eMBB类似,文字、图片带宽需求变化不大,视频业务占比56%左右,未来业务较长时间内仍以“高清视频”为核心,带动流量增长。

5G初期,eMBB主要以2K视频+智能手机、4K视频+HDTV/VR为主要业务(见表3);其中2K视频是5G业务最小业务要求,高铁场景大部分时间处于200~350kmh高速运行,边缘速率规划建议按照4K视频业务需求:下行速率要求>50Mbps,上行速率可根据不同覆盖目标要求确定,初期建议UL>1Mbps,后续再分阶段考虑>5Mbps满足1080P 视频上传要求。

高铁场景边缘速率规划建议:DL 50Mbps,UL 1 Mbps /5Mbps。

表3 eMBB业务带宽需求3.2 链路预算分析合理站址规划是网络质量基石,在网络规划选址既要充分考虑利用现有资源,同时也要考虑站址规划合理性。

目前中国获取5G频谱资源为3500~3600 MHz,根据业界内专家的初步评估,3.5 GHz频段的总损耗比1.8 GHz约大14 dB,主要表现在空间损耗、车厢穿透损耗及间隙发射带来损耗。

基于目标边缘吞吐量的小区半径链路预算分析如表4所示,从表4可以看出,5G站址规划站距势必比4G网络更密。

表4 基于目标边缘吞吐量的小区半径链路预算(2.5ms单周期)从基于目标边缘吞吐量的小区半径链路预算分析,Cost-Hata模型与3GPP模型测算站距差异较大,按目前广东联通高铁4G现有存量站址站距600~800 m,至少需增加1倍以上站址方可满足5G网络覆盖要求,这对运营商来说是一项艰巨的任务,主要表现在站址选取、物业协调、工程建设、投资成本以及管道传输资源等方面。

如何克服高频段损耗站点过密问题、降低建设成本,成为重中之重。

NR下行可以和LTE现网1:1共站,通过上下行解耦、DC双连接提升上行覆盖:从链路预算及速率满足情况来看,5G高铁覆盖主要表现为上行受限,小区边缘速率超过50Mbps,可以实现和4G现网站点1:1共站。

从上行边缘速率情况来看,5G相对LTE FDD存在上行覆盖受限,需要上下行解耦或DC双连接提升上行覆盖,解耦后上行速率提升明显。

小区实际覆盖半径可根据具体站点规划情况确定,在1:1基础上,进行个别站点补充满足规划目标。

图2给出了边缘吞吐率与小区半径的关系示意。

图2 边缘吞吐率与小区半径的关系3.3 切换区域设计由于5G无线通信系统的需求,系统可靠性为99.999%,端到端时延<1ms,在列车时速达350 km/h,双向切换区域范围较大。

终端用户在小区频繁切换,切换时带来的吞吐率体验下降明显,甚至掉话增加,因此,减少小区间切换是提升高铁用户体验感知的关键。

5G系统需要的切换重叠区域测算如图3所示,A过渡区为信号到满足切换电平迟滞(~2dB)需要的距离,并且考虑防止信号波动需重新测量而影响切换的距离余量。

B切换区域:时延1为终端测量上报周期+切换时间迟滞,时延2为切换执行时延,包括信令面及数据面执行时延。

图3 切换重叠区域测算示意合理的重叠覆盖区域规划是实现业务连续的基础,重叠覆盖区域过小会导致切换失败,过大会导致干扰增加,影响用户业务感知,实际规划中,根据网络参数配置及时延要求评估,进行合理的切换区域设计。

考虑单次切换时,重叠距离= 2* (电平迟滞对应距离+切换触发时间对应距离+切换执行距离)。

以常用配置(切换测量及判决160ms、切换执行20ms)为例,不同列车速度对应的重叠距离需求如表5所示,5G网络的小区间重叠覆盖距离150m,可以满足小区间切换重叠覆盖区要求。

表5 不同列车速度对应的重叠距离需求小区合并应用建议:根据4G网络经验,综合考虑大网用户的容量和性能,合理选择RRU共小区方案,是减少频繁切换、提高用户感知的有效方案。

5G网络中也需要继续采用RRU合并解决切换问题,5G 采用hypercell(相同逻辑小区)技术小区合并后,广播信道共小区,形成一个逻辑小区,其业务信道TRP可独立调度,容量无损,有效保障用户感知。

Hyper Cell:基站侧基于上行信号判断切换,用户在同一个逻辑小区内移动时不感知TRP变更。

3.4 高铁线路覆盖方案线路站址规划:高铁线路覆盖站址建议以“之”字形布站,以最大限度保证列车两边座位都有比较好的覆盖,尤其是在列车会车的时候能保证车内通信质量最佳。

站轨距:据无线信号传播特点,信号入射角越小,穿损越大,通常建议入射角大于10度,考虑到天线水平波瓣在90度方向增益约为0dBi,为保证不出现塔下黑,根据链路预算,建议站点离铁轨距离不超过200m。

站高:站高设计需保证信号直射径能从列车玻璃穿透,减少信号从车顶穿透几率,天线相对铁轨高度在20~45m为宜;方位角:不同入射角对应的穿透损耗不同,入射角越小,穿透损耗大。

实际测试表明,当入射角小于10°以后,穿透损耗增加的斜率变大,因此方位角设置中应保证天线与铁路夹角大于10°;下倾角:5G高铁场景天线下倾设置原则,天线垂直波束最大增益方向指向边缘。

入射角与基站离铁轨的距离关系示意如图4所示。

图4 入射角与基站离铁轨的距离关系示意建议相对站高在20~45m,站点离铁轨距离在35~120m,保证列车两边座位都有比较好的覆盖。

高铁线路覆盖设备选型建议:高铁场景中2T/4T无法满足一般站间距规划,8T可满足500~650m站间距覆盖,32T/64T可满足相对较大覆盖距离(见表6)。

32T/64T理论上覆盖好于8T,容量高于8T,但小区合并、波束赋形算法难度更大、要求高,需要根据高铁线路场景及业务情况,并综合考虑成本、技术成熟度,确定建设方案,从目前厂家设备情况来看,8T方案的成熟度最高。

表6 不同类型设备覆盖对比3.5 高铁隧道覆盖方案高铁隧道由于隧道空间狭小,列车速度快,生产风压及安全性考虑导致无法采用常规天线覆盖,建议隧道内采用泄露电缆进行覆盖(见图5),两侧洞口采用定向天线朝外延伸,增大室外宏站与隧道区域的重叠覆盖带区域,保证切换的顺利完成。

图5 高铁隧道覆盖示意表7给出了覆盖方案的对比。

表7 覆盖方案对比漏缆及POI情况分析及建议:存量13/8漏缆规格无法支持3.5 GHz,最大截止频率为2.9GHz,无法满足5G演进,采用5/4漏缆可支持3.5GHz,优选2T2R漏缆方案。

3.5GHz漏缆的2种部署方案,建议采用漏缆替换方案。

a) 800M~3.6G全带漏缆替换存量漏缆:无额外安装空间要求,对sub3G KPI存在恶化风险。

b) 新增3.5G only窄带漏缆:指标更好,不影响sub3G KPI,但有额外安装空间要求,安装位置导致穿损更大。

存量POI无法支持3.5GHz,也只支持2.6GHz频段60MHz,NR3.5GHz 需新增或替换POI,建议隧道组网使用POI+漏缆,3家运营商共建共享,降低建设难度及成本。

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