华为高速铁路覆盖方案V3.0
华为LTE高铁无线网络解决方案
α
d
信号入射角 基站离铁轨距离(m)
100
10度
150
200
车体 车高3.89m
高架桥梁
桥高 11m
站高推荐
说明
29
电下倾角2度，
36
垂直半波宽度8
度。则α约为8度
45
高铁红线外建站，综合GSM/TDS/LTE要求，建议站高在25～45m，站点离铁轨距离在100～200m
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4G高铁建设悄然来到： 2013年广深动车FDDLTE初步测试，深圳-东莞段距离为 38.2Km，平均下载吞吐量达到31.14Mbps。
高铁和城际客运专线高端用户多，高质量的高铁网络覆盖对于提升运营商的品牌至关重要
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4G高铁面临挑战：新时代，老问题
L Cell1
L Cell 2
GSM Cell1 Cell 2
L Cell 3 Cell 3
LTE GSM
LTE与GSM高铁专网协同有利于提升高铁CSFB接通成
功率，确保高铁场景LTE高端iPhone5s用户的语音感知；
2/4G高铁专网协同有助于降低网络运维成本
2G高铁基本上采用专网方式建设。充分利用站址资源， 实现2G/4G设备共柜、共BBU框、共传输资源等，进
天线相 20 25 30 35
对高度
下倾角 5 6 6 7
新建高铁建议采用窄波束、高增益、多频合路、内臵电调的新型天线，简化工程建设和优化难度
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LTE高铁站点规划—站址
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。
华为高铁LTE无线网络覆盖方案
FD跨频段载波聚合，提升单用户体验；
智能载波关断，节能减排；
支持简单拼叠，向更多制式和更多频段扩展；
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华为LTE高铁组网规划
场景:TDS/TD-LTE双模高铁(考虑后续2*20M演进)
TDS小区1
TDL 小区1
3172 3172
主邻电平相等位臵 满足切换电平要求位臵
200ms 对称 A
128ms B
50ms
A：过渡区域，信号到满足切换电平迟滞（2dB）需要的距离
B：切换区域
A B 重叠带 站点间距
200ms： 终端测量上报周期 128ms： 切换时间迟滞
50ms: 切换执行时延，实测时延在50ms以内
考虑单次切换时，重叠距离= 2* (电平迟滞对应距离+周期上报 距离+时间迟滞距离+切换执行距离)
3、采用RRU3172时，该组网方式后续可演进为LTE 2*20M，且无需进行拓扑结构调整
采用RRU3172时，考虑后续高铁2*20M演进，建议单BBU下RRU数量不超过12个，级联数不超过2级
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目录
1
高铁移动通信概述
2
华为高铁无线解决方案
TDL 小区2
3172 3172
TDL 小区3
3172 3172
3172 3172
3172 3172
UBBPb
LBBPd LBBPd UBBPb UMPT WMPT
3172 3172
LBBPd
PTN
9.8G GE
高速铁路专网覆盖解决方案
高速铁路专网覆盖解决方案完善的铁路GSM网络覆盖不仅能给用户提供便利的通信服务，创造更优质的网络价值，而且是以后第三代移动通信网络的铺设和扩容提供坚实基础；不但能为中国移动业务的发展带来商机，也能为我国信息化的发展带来巨大的促进作用。
本方案通过使用BBU+RRU这种组网方式，针对对不同区域类型，不同覆盖场景的解决方案论述，可为高速铁路的覆盖达到最优的效果，同时也可为其他同类工程提供参考和借鉴。
BBU；RRU；小区规划；切换规划；小区分层本方案将铁路列车考虑为一个话务流动用户群，为其提供一条服务质量良好的专用覆盖通道，用户群从车站出发，直至抵达目的站，用户都附着在专网覆盖区内，发生的话务/数据流也都为专用通道吸收。
用户抵站后，离开专用通道，切换至车站或周边小区。
1.覆盖策略一般高铁沿线环境较为复杂，网络覆盖难度很大。
对于不同的道路环境需要采用相应的覆盖策略。
（1）平原、高原路段的覆盖：覆盖站沿铁路两侧均匀交错分布，选择地势较高处，俯瞰铁路。
（2）丘陵、山地、峡谷路段的覆盖：对于部分较深的峡谷地段，测试信号较差的地段，必须在峡谷两侧最高处、转弯处建设站点。
（3）隧道路段的覆盖：针对不同的隧道制定不同的覆盖方法：隧道长度小于500m的使用高增益天线进行覆盖；长度大于500m的结合漏缆分布系统进行覆盖。
（4）高架桥梁路段的覆盖：桥梁的覆盖须保证天线高度合理，天线的高度应该高出桥梁平面25米，与铁道垂直距离保持在50米左右。
（5）站台路段的覆盖：对于大型火车站候车室与站台通道均有室内分布系统，因此专网与公网的切换只需做室内分布与专网的切换关系，需要注意的是要将专网的CRO设置值高于室内分布的CRO，因为火车在站内停留时间较短，如没及时切换到专网中，火车开动后势必会发生掉话现象。
2.BBU+RRU组网解决方案从整条铁路状况来分析，在铁路沿线新建基站的难度较高，投资较大，我们从节约成本的角度考虑，高铁以BBU+RRU 为主要覆盖手段。
【中文版】华为认证手册 V3.0-20190509
8 如何获得华为认证
获得HCIA认证
• 通过HCIA笔试 • 证书有效期：三年 • 考试地点：Pearson VUE考试中心
获得HCIP认证
• 18个月内通过HCIP的一门或多门笔试 • 证书有效期：三年 • 考试地点：Pearson VUE考试中心
获得HCIE认证
• 18个月内通过HCIE的三门考试（笔试、实验、面试） • 证书有效期：两年 • 考试地点：Pearson VUE考试中心（笔试）&HCIE考试中心（实验与面试）
9 第三方考试平台介绍
认证考试是华为认证项目的组成部分，Pearson VUE作为华为认证笔试考试服务提供商，为考生提供良好的考试解决方案，通过计算 机化的考试模式，对涉及到实际应用的ICT学科的相关知识、能力和技巧进行评估。
Pearson VUE简介
Pearson VUE是全球计算机考试领域的领导者，业务以顶尖技术为基础，为全球客户和应试者提供可靠、高水平的考试发送服务。全 球已有450+家组织选择Pearson VUE帮助开发、管理、发送和推广考试项目。 Pearson VUE考试网络遍及180个国家，在全球拥有5000+个考试中心，其中在中国70个城市设置了近170家考试中心。
Pearson VUE考试操作指导
【特别提醒】考生首次使用华为账号在 Pearson VUE 预约华为认证考试前，须先在 Pearson VUE 网站补充完整的个人信息。
10.2.2 / 支付考试费用
考生在 Pearson VUE 支付考试费用主要有以下几种方式： （1）考试券支付（网站/客户服务中心/考试中心）：考生在网站、考试中心或客户服务中心预约考试时可使用考试券。 （2）信用卡支付（网站/客户服务中心）：考生在网站或者通过客户服务中心预约考试时可以选择信用卡支付。 （3）现金支付（考试中心）：考生在考试中心现场可以通过现金支付认证考试费用。
高速铁路WCDMA网络覆盖方案探讨
所 示
高速列 车 车身 由金 属包 裹 ， 屏蔽 效应 明显 。根 据
测试 ， 高速 列 车 的穿透 损耗 约 为 ２ ￣ ３ ｄ 不 同 车厢 ０ ０ Ｂ（ 型号 ， 耗有 所差异 ） 损 。因此 导致 了覆 盖不连 续 。
ｌ ７
山 东 通 信 技 术
２１￣ ００
对 频移 的 同频邻 区 的 Ｃ Ｉ Ｈ 信 道检 测 性 能 会下 降 。 ＰＣ
铁 路线 一 般呈 线状 分 布 ， 因此铁 路 沿线 的基 站 也
呈 线状 分布 ， 致多 普 勒效应 明显 。多 普勒 效应 对基 导
站通 话质 量 和 网络数 据速 率 产生 严重 影 响 ， 成 高铁 造 的网络 质量 较差 。 由于多 普勒 效应 对 ＷＣ ＭＡ 网 络 的 Ｋ Ｉ 客户 Ｄ Ｐ 和
经过 时话 务量 剧增 ， 而导 致 忙 时话务 量 和 闲时话 务 从
量差距 明显 ， 铁 的 网络 资源 利用 率低 。 高
（） 状覆盖。 ３线
成为各 运 营商 的主战场 之一 。 由于受 特定 环境 的影 但
响 ， 目前 高速铁 路 的 ＷＣ ＤＭＡ 网络 覆 盖还 存 在一 些 问题 。 文对影 响 高速铁 路 网络 覆 盖的各 方 面因素 进 本
第 ３ ０卷 第 １期 ２１ ０ ０年 ３月
山 东 通 信 技 术
Ｓ ａｄ ｎ ｈ ｎ ｏ ￣Ｃｏ ｍｍｕ ｉａ ｉ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｎ ｃ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｏ
ＶＯ －０Ｎｏ １ ｌ ． ３ Ｍ ａ ．０１ ｒ２ ０
速 铁 路 ＷＣ ＭＡ 网络 覆 盖 方 案探 讨 Ｄ
刀 。
LTE高铁覆盖解决方案研究
LTE高铁覆盖解决方案研究唐艳超【期刊名称】《邮电设计技术》【年(卷),期】2014(0)12【摘要】The problems on LTE coverage on high-speed railway mainly reflected in three ways that large Doppler frequency shift, fre-quent cel reselection and handover and big penetration loss. It studied on the LTE high-speed railway coverage solutions that includes the LTE network mode selection , base station deployment, antenna feeder construction, network settings and so on. By the study, it gives that using the Doppler frequency shift compensation algorithm to solve the problem on Doppler frequen-cy shift, by reducing the base station spacing and limit the glancing angle to solve problem on penetration loss, to solve the cel reselection and frequent handover problem through the cel merge scheme.%高铁覆盖的困难主要体现在多普勒频移大、小区重选和切换频繁以及穿透损耗大3个方面。
分别从LTE高铁覆盖的组网方式、基站部署、天馈线建设、网络设置几个方面对LTE高铁覆盖解决方案进行了研究，通过多普勒频移补偿算法解决多普勒频移问题，通过降低基站站间距和限制掠射角的方式解决穿透损耗大的问题，通过小区合并解决小区重选和切换频繁的问题。
TD-SCDMA高速铁路无线网络覆盖方案
TD-SCDMA高速铁路无线网络覆盖方案
庞伟东
【期刊名称】《通信与信息技术》
【年(卷),期】2013(000)003
【摘要】本文从高速铁路网络覆盖的特点出发,分析了高速移动对系统性能可能产生的各类影响,同时结合链路预算和容量估算,给出具体的高铁覆盖方案,并对各种组网方式进行了分析比较,对科学、合理的建设高铁覆盖网络具有一定的借鉴意义.【总页数】5页(P87-91)
【作者】庞伟东
【作者单位】中国移动通信集团设计院有限公司四川分公司,成都610045
【正文语种】中文
【相关文献】
1.高速铁路TD-LTE无线网络覆盖方案的探讨 [J], 翟英鸿;王强;魏康
2.基于TD-SCDMA网络的地下隧道覆盖方案 [J], 陈晓斌
3.高速铁路环境对TD-SCDMA 无线网络性能的影响分析 [J], 吴锐
4.TD-SCDMA无线网络覆盖方案探讨 [J], 施志勇;王雨;张振宇
5.在高速铁路场景下的TD-SCDMA覆盖方案 [J], 田丹
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C
个性化的网 络覆盖设计
D
降低建网 TCO
多普勒频移校正、快速切换控制是突出的两大难题
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华为高速铁路解决方案
针对高铁特性的专有技术 解决高铁特性带来的频偏、切 换差、数据业务难以使用等问题
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目录
高铁覆盖需求及面对挑战 华为高铁覆盖解决方案 华为高铁覆盖商用经验
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Page 10
高速覆盖的技术难点
A
对多普勒频 移的校正
B
快速切换 的要求
技术难点
（
F0－*fd F1－2*fd f0 --- 下行频率 f1 --- 上行频率
fd =
f *v * cosθ C
频移大小和运动速度成正比，运动速度越快频偏越大 MS靠近和远离基站，合成频率会在中心频率上下偏移
MS靠近基站，波长变短，频率增大 MS远离基站，波长变长，频率减少
高速载体上的MS频繁改变与基站之间的距离，频移现象非常严重
AFC打开时TCH在频偏场景下的性能损失 频偏类型 高铁频偏 缓变区 高铁频偏 时变区 性能损失(dB) <0.1 0.5
AFC算法1 AFC算法2
Performance Loss(dB)
2
1
0 0 200 400 600 800 1000
AFC算法1－业界算法； AFC算法2 －华为算法
FreqOffset(Hz)
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频移严重影响基站的解调性能
频偏造成的解调性能下降
AfcOff(FER 1%)
14 12 10
EvN (B bs0 d)
8
7
6 4
3.2
2
0.8
1.6 0
0 0
100
200
300
400
500
600
高速铁路环境下移动通信面临挑战
高速
多普勒效应 部分车体信号穿透损耗超过20dB 覆盖电平不足、切换带不足、切 换关系混乱
铁路提速
KPI变差
切换成功率下降 接通率下降 掉话率上升
用户体验差 运营商收 益和品牌 受到影响
掉网频繁 语音质量差 数据业务质量下降 吞吐量降低，甚至掉线
用户投诉大幅上升，对品牌影响严重 话务量降低导致收益降低
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多RRU共小区减少切换
1.5km
TRAIN
1.5km
1.5km
1.5km
1.5km
subsite0
subsite1
subsite2
subsite3
subsite4
subsite5
RRU
RRU
结合华为高铁覆盖专有技术，设计 出 最符合现网场景的网 络规划设计方案 采用灵活有效的设计方式保障高铁 和周边的良好网络覆盖
高铁覆盖设计
高铁组网设计
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AFC算法——唯一通过430公里时速 验证的系统
AFC算法 支持450 Km/h的终端运动速度
华为独特AFC和业界AFC性能比较
频偏造成的R A C H 性能损失
3
在综合考虑了协议要求、高铁频偏模型、隧道覆盖模型、实际高速场景（外 场实测信号）的基础上，根据不同业务信道结构特征，设计了性能优异的
高速频偏 切换算法
加快切换速度 提升成功率
2
根据终端运动速度 ，判断是否启动高 速频偏算法
3
减少判决时间，加快切换速度
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增强NACC技术——提升数据业务性能
在终端切换前，将目标小区B的系 统消息在源小区A提前发送给终端
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降低功耗和传输消耗，构建绿色网 络
A
低功耗IC
B
功放调压
A
FLEX Abis
B
Abis HDLC
优先指配 BCCH
C
Hale Waihona Puke 降功耗载频 智能关断
D
C
本地交换
降传输
D
HUB BTS
综合降低功耗约40％ 以上
最小化投资，降低TCO、 专业高铁网络规划设计 针对高铁特性的网络规划、 个性化覆盖设计保证高铁性能
丰富的高铁网络优化经验
提升高铁用户的业务感受、 保障周边小区用户的业务感受
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华为高速铁路解决方案
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综合降低传输带宽50 ％以上
Page 22
华为高速铁路解决方案
应对高速移 动特性技术
华为高速铁 路解决方案 丰富的高 铁网络优 化经验 专业高铁 网络规划 设计
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与普通场景 一体规划
未针对高铁特性规划 现有切换算法无法满足 快速移动特性 数据业务慢启动效应， 影响整体业务体验效果
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按低速铁路 覆盖规划
铁路提速 质量降低
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高速移动产生多普勒频移
）
F0＋*fd F1＋2*fd
(Doppler frequency offset)
) 1
) 2
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AFC算法有效提升基站的解调性能
Afc算法克服频偏改善解调性能对比
14 12 10
AfcOff(FER 1%) AfcOn(FER 1%)
小 SI 区 B
小区 A
小区 B
数据业务中断时间长主要原因：切换后在目标小区读广播消息过程较长 NACC大幅度缩短切换引起的数据中断时间，由几秒降低为300～700毫 秒，业务体验大大提升 加快对前一小区的所占用资源的释放，有效提升网络容量
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高速列车Vs普通列车对比测试结果
指标情况
拨打次数 话音质量（误码率 ） 清晰无杂音比 接入尝试失败比例 呼叫拥塞比 切换失败比例 掉话比例
京沪高速
468 0.85 79.59% 1.07% 0.21% 3.20% 1.71%
应对高速移 动特性技术
华为高速铁 路解决方案 丰富的高 铁网络优 化经验 专业高铁 网络规划 设计
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AFC算法应对多普勒频移
AFC是针对铁路快速移动的特点设计的基站频率校正算法 通过快速测算由于高速所带来的频率偏移，补偿多普勒效应，改善无线 链路的稳定性，从而提高解调性能
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高速铁路网络规划设计
高铁网络不同于常规网络，对切换速度、重叠区、覆盖方式提出更高要求? 如何保障技术的实施效果呢？ 华为高铁覆盖采用专有技术:
增强AFC算法应对多普勒频移 快速切换算法应对多普勒频移 链型小区算法 增强NACC技术提升数据业务性能
沪杭高 速
63 1.31 70.96% 6.35% 1.59% 3.17% 1.6%
京石高 速
98 0.65 74.91% 3.06% 1.02% 3% 2%
津京高 速
55 1.12 73.46％ 1.82% 1.82% 3.63% 1.81%
高速平 均
171 0.98 74.73% 3.08% 1.16% 3.2% 1.75%
采用多RRU共小区技术，能有效提高山区高铁、隧道等场景的覆盖质量。
Huawei Confidential Page 17
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链型邻区切换算法——确保移动方向高效 切换
改造原网，充分利用高铁线型覆盖特点，形成链形邻区 减少切换次数，提升切换效率，提升业务质量 避免前后小区乒乓切换 避免侧向小区无序无效切换， 针对高铁沿线链形小区，让用户沿运动方向优先切换到前向链型邻区，
高铁现网覆盖问题—覆盖电平、切换带不 足
部分区域出现覆盖不足的问题，还有部分区 域是覆盖盲区，室外覆盖电平无法达到74dBm（车内-94dBm）。 覆盖电平不足区域占整个铁路沿线区域的20 ％左右。
在火车提速至300km/h之后，80％的现网 小区之间的切换带将无法满足不小于700 米切换/重选带区域的要求。
RRU
RRU
RRU
RRU
RRU共小区
BBU BSC