5G高铁隧道覆盖方式分析
002 5G时代高铁覆盖解决方案研究
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
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）。
• 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。
图1 高铁小区切换示意
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。
5G优化案例：地铁5G覆盖创新组网方案研究
地铁5G覆盖创新组网方案研究XX目录一、方案背景 (1)二、方案原理 (2)2.15G 信源选型确保射频通道数量 (2)2.2数据配置方案确保码字数量 (3)2.3“左右交错覆盖”让多径信号数量翻倍 (3)2.4“小区合并”提升CQI、MCS 以及形成Rank4 (4)三、方案试点 (6)3.1试点网络描述 (6)3.1.1在大院围墙上部署漏缆 (6)3.1.2在二楼天花板部署漏缆 (8)3.1.3信源配置方案 (9)3.2测试方案描述 (11)3.2.1测试工具 (11)3.2.2围墙上单条漏缆测试方案 (11)3.2.3二楼天花板两条漏缆测试方案 (11)3.2.4闭锁周边5G 扇区降低干扰 (12)3.3测试数据分析 (12)3.3.1围墙上单条漏缆测试数据及分析结果 (12)3.3.2二楼天花板两条漏缆测试数据及分析结果 (16)3.4方案试点结论 (17)四、方案价值 (18)4.1成本价值 (18)4.2对标价值 (18)4.3推广价值 (18)五、后续计划 (19)摘要对地铁场景的存量线路，采用传统方案进行地铁轨行区隧道内的 5G 网络四通道改造，需要新增两条泄漏电缆，资金投入大，工程量大，协调难度高。
本文创新提出了“左右交错覆盖”方案，无需新增漏缆，在原来的两条泄漏电缆上低成本实现 5G Rank4 速率，相比两缆方案，NR3.5G 下载速率均值、峰值分别提升约 26%、20%。
创新方案的实现成本低、实施难度低、协调阻力小、推广范围大，可以在地铁场景快速实现对移动 NR2.6G 对标优势，提高电信 5G 品牌知名度。
一、方案背景进入 5G 时代后，手机终端天线主要是 2T4R/4T4R 配置，因此，在一些重要的场景，5G 基站、5G 室内分布系统必须达到 4 路以上射频发射通道（即：信源侧至少能满足 4T），才能使 5G 手机体验到四通道下载速率。
但是，在一些存量室内分布系统中，目前的硬件部署只满足 2 路射频发射通道（即：信源侧只能满足2T），地铁轨行区（隧道）就是如此。
地铁5G覆盖方案探讨
地铁5G覆盖方案探讨
郑惠宁(中通服咨询设计研究院有限公司，江苏南京210019)
摘要：地铁是很多城市中重要的交通工具，地铁也是中国三大运营商无线网络覆盖聚焦的一个重要场景，该场景具有
人流量大、高话务高流量等特点。当前5G是三大运营商无线网建设的重点，地铁5G覆盖也紧锣密鼓进行中，针对地铁场景的
5G覆盖，对地铁中隧道、站厅站台等区域覆盖提出了解决方案
。
关键词：5G；室内分布系统；地铁
中图分类号：TN929. 5 文献标识码：A 文章编号：1672-0164 (2021) 06-0053-03
1引言
地铁作为一种运输量大、准时性和安全性高、
绿色环
保的交通工具，在提升城市交通系统效率、改善城市交通 拥堵方面扮演着越来越重要的角色。一直以来，地铁无线 信号覆盖都是运营商网络建设的重点和难点，也是运营商 网络质量品牌和口碑的重要场景。地铁场景具有人流密 集、业务量大、通信服务质量要求高等特点，这些都对 5G网络信号覆盖提出了较高要求。2地铁无线网络覆盖现状地铁场景无线网覆盖区域一般包含站厅站台区域、隧 道两部分。站厅站台区域较为空旷，隔断较少、人流量大 容量需求高，对美化要求较高等特点。隧道区域是密闭空 间，设备和线缆安装空间受限、人流量大容量有一定要求。站厅站台区域现阶段主要采用传统DAS (Distribute Antenna System)室分覆盖或传统DAS室分与有源室分 (数字化室分)相结合的覆盖方式叫由于电信联通室内 使用的5G频段为3300-3400MHZ,传统DAS室分不支持该 频段5G信号的直接合路，而4G时代各运营商建设的有源 室分设备也不具备升级支持5G。隧道现阶段都是采用 13/8"泄漏电缆+POI进行覆盖，13/8"泄漏电缆最大支持 的频率为3GHz,无法支持电信联通的3300-3400MHZ频 段，因此无法满足电信联通的5G覆盖需求。此外，原有 隧道4G覆盖一般是布放2根泄漏电缆，无法实现5G 4T4R mimo[2],对于地铁这种人流量大、数据业务需求高的场 景，无法发挥5G容量大、速率高的优势。3新建地铁5G覆盖建议新建地铁的场景5G覆盖建设方案，需充分考虑各运 营商接入系统和频段的使用规划，并充分考虑未来网络演 进的预留，分情况并结合业务需求制定差异化的解决方案
02 隧道覆盖解决方案解析
铁路隧道覆盖现状 隧道覆盖的意义
?为高速铁路提供民用通信保证,新的业务增长点 ?满足群体客户需求:铁路提速使得铁路旅客的结 构发生变化，用户对网络的要求不断提高；
? 对语音业务要求：连续通话及通话质量 ? 对数据业务的要求：随时随地接入Internet ?隧道作为铁路的组成部分，直接影响到铁路覆 盖的指标，覆盖势在必行
铁路隧道覆盖方案 影响隧道覆盖效果的环境因素
?隧道类型：
单洞双轨、双洞单轨、单洞单轨
?隧道长度：
隧道的长度影响信源选取、覆盖方式等
短距离隧道 中长距离隧道 长距离隧道
隧道长度<200米 200米<隧道长度<2000米 隧道长度>2000米
铁路隧道覆盖方案
影响隧道覆盖效果的环境因素
?车体类型： 不同车体对无线信号的穿透损耗相同，当前我国 主要有普通列车、CRH1（庞巴迪）、CRH2等车体
铁路隧道覆盖方案
天线覆盖方式
测试结论
1）、在隧道基本笔直且为单轨铁路的情况下，隧道内安装 1 副定向天线，在保 证-85dBm 的边缘场强的情况下： 天线输入功率为 30dBm，则至少可保证覆盖铁路隧道 250 米； 天线输入功率为 20dBm，则至少可保证覆盖铁路隧道 190 米； 天线输入功率为 10dBm，则至少可保证覆盖铁路隧道 150 米； 天线输入功率为 5dBm，则至少可保证覆盖铁路隧道 100 米；
? 如果要带多台(2台以上)60W的以上的主 机时,需采用具有噪声抑制功能的GRRU 设备.
隧道覆盖技术要素
隧道口切换的考虑
甲小区
切换时长为5秒，
重叠覆盖区域场强
高于-90 dBm的列
车运行时间需大于 10秒，列车运行设
高铁隧道移动网络覆盖方案
高铁隧道移动网络覆盖方案摘要:高铁移动网络覆盖是国内三大运营商的一个重点，而高铁隧道内移动网络覆盖更是运营商的一大难点。
本文根据我国中部某高铁线路覆盖规划实例，采用“设备+PoI+泄漏电缆”模式，即3家运营商信号源设备通过同一多系统接入平台接入，信号输出到泄漏电缆进行隧道覆盖，隧道口场坪站安装宽频切换天线对隧道外进行延伸覆盖，通过链路预算合理布置各运营商主设备信号源，从而实现隧道到室外的无缝覆盖。
最后，根据已有成熟网络覆盖解决方案，对未来5G高铁隧道移动网络覆盖方案进行了探讨。
关键词:多运营商；高铁隧道覆盖；多系统接入平台；泄漏电缆；链路预算；5G截至2018年底，中国高铁营运里程超过世界高铁总里程的2/3，中国高铁动车组累计运输旅客突破90亿人次，中国高铁世界领先。
高铁已经成为百姓日常出行必备的交通工具，伴随着移动通信网络的飞速发展，人们对于网络覆盖质量要求越来越高，高铁公共通信网络覆盖成为各运营商提升品牌效应，提高用户黏合度的重要竞争领域。
由于高铁车厢材质特殊、高速移动、全封闭等特点，导致其移动通信网络覆盖存在穿透损耗大、多普勒频偏大、切换频繁等诸多困难。
随着高铁建设飞速发展，尤其是在我国中西部地区，山区地形中的高速铁路具有大量隧道，网络覆盖难度进一步加大。
以我国中部某一铁路为例，铁路线路全长265km，其中隧道67座，共约132.947km，隧道占比为50.17%。
由于隧道占比较高，且均位于铁路红线内，需要与铁路部门进行协调，建设难度大，因此隧道覆盖成为高铁移动网络覆盖的重点和难点。
1高铁隧道覆盖总体原则1.1隧道覆盖设计原则。
（1）隧道内设计双漏缆方式覆盖，移动为LTEFDD1.8GHz和TD-LTE（F频）系统，电信为CDMA800MHz和LTEFDD800MHz 系统，联通为WCDMA2.1GHz和LTEFDD2.1GHz系统，各需求系统信号源接入两根漏缆。
（2）基站采用BBU+RRU方式，BBU均设于铁路红线外，铁路红线内仅设置RRU设备。
隧道内高铁无线信号覆盖方案分析
隧道内高铁无线信号覆盖方案分析陈锐标【期刊名称】《电脑与电信》【年(卷),期】2013(000)008【摘要】Based on the analysis of characteristics of high-speed rail cover,this paper discusses the tunnel high-speed rail wireless signal coverage problem,and carries on the demand analysis for the difficulty of wireless signal coverage in tunnel;then proposes the corresponding solution. Combining with the actual construction situation,coverage solution is applied in practical engineering,meeting with the coverage requirement well.%从分析高铁覆盖的特点，讨论了隧道内高铁无线信号覆盖的问题，针对隧道内无线信号覆盖的难点进行需求分析，并提出了相应的解决方案。
结合实际建设情况，将覆盖方案应用在具体工程，覆盖需求得到了很好的满足。
【总页数】3页(P41-43)【作者】陈锐标【作者单位】广东南方电信规划咨询设计院有限公司，广东揭阳 522000【正文语种】中文【相关文献】1.高铁隧道CDMA网覆盖方案分析 [J], 陈浩林2.城区桥梁和隧道无线信号覆盖方案的探讨 [J], 郭建春3.地铁隧道1.8GHz无线信号覆盖方案研究 [J], 朱淇惠;刘凯旋;董泽4.高铁隧道5G公网覆盖方案研究 [J], 沈华5.高铁隧道场景覆盖方案探讨 [J], 阎成刚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
5G优化案例：高铁隧道内5G网络质量提升的研究
高铁隧道内5G网络质量提升的研究XX目录高铁隧道内5G 网络质量提升的研究 (3)一、问题描述 (3)二、分析过程 (3)3.1分析结论 (3)3.2分析过程 (4)3.2 覆盖对比：2.1G 与3.5G (6)三、解决措施 (7)4.1优化思路 (7)4.2小区合并 (7)4.2特性参数优化、减少多普勒频偏影响 (9)4.34/5G 协同相关参数优化 (9)4.4参数推广 (9)四、经验总结 (12)5.1优化成效 (12)5.2经验总结 (13)高铁隧道内5G网络质量提升的研究XX【摘要】5G 频段高，高铁场景下对多普勒频偏更为敏感。
本文通过对高铁隧道内测试现象研究，调整NSA 测量门限掌握现场5G 最大覆盖能力，分析定位了原因，并通过小区合并和开启高铁模式快速解决多普勒频偏和切换频繁问题，覆盖率从24%提升至82%，实现了网络能力的高效提升。
高铁隧道场景可参考本案例进行相应优化调整。
【关键字】高铁隧道、多普勒频偏、NSA 测量门限、5G 驻留时长占比、小区合并【业务类别】参数优化一、问题描述京张高铁途径隧道5G 覆盖效果较差，测试评估电信平均RSRP-105dbm，覆盖率仅24.14%。
NR 占比仅22.89%，掉线率高达58%。
同时相较移动RSRP 差约8dB，NR 占比差约24%。
电信与移动测试指标对比如下表：备注：移动测试速率较差由于测试卡限速原因，速率偏低由于京张高铁的重要性，在其他手段受限的情况下，如何通过优化手段快速改善5G 覆盖，降低掉线率，成为当前面临的艰巨挑战。
二、分析过程3.1分析结论考虑到京张高铁各个隧道的覆盖率相当，以清华园隧道测试结果进行分析，结合轨道测试和定点测试结果，初步给出覆盖差原因：1)高铁列车衰减：隧道内车厢外定点测试平均RSRP-75dbm，而高铁车厢内测试平均RSRP-105dBm，高铁衰减＞30dBm；2)多普勒频偏：京张高铁车速最高可达350 公里/小时，受多普勒频偏现象影响，误码率高，导致接入困难，掉线高；3)切换多：隧道内各RRU 单独一个小区，隧道内切换频繁；4)现场条件：隧道内为漏揽2T2R 覆盖，现场布放条件限制，RRU 平均间距500 米。
5G室分建设方案及案例介绍
PRR U
无源器件
天线
美化天 线
广角漏 缆
8
03
隧道5G建设方案
产品介绍 覆盖思路 地铁隧道5G覆盖方案 高铁隧道5G覆盖方案
产品介绍
无源产品全面升级支持5G新频段，已相继推出5G新型漏缆、增强型连接器、 POI等共享产品，在楼宇场景和地铁隧道已可推广应用，高铁隧道正在联合运 营商开展试验。
全频段POI 支持2/3/4/5G全面共享 精简产品规格，以规模化降 低成本 全面满足新建场景和存量场 景
利用楼宇信息库 稳市场
重点关注运营商自建和公 重点关注运营商自建和公司建设的室分项目，充分利用楼宇信息库，总体把控存量楼宇，统筹八大类场景5G室分建设和改造，争取校园、医院、住宅小区等高话务场景的5G改造市场。 司建设的室分项目，充分 利用楼宇信息库，总体把 控存量楼宇，统筹八大类 场景5G室分建设和改造， 争取校园、医院、住宅小 区等高话务场景的5G改造 市场。
新建场景，多家共享可采用支持5G频段的12频POI加广角漏缆及分布系统 的解决方案，适用于中低流量场景。
低成本5G无源室分共享 最大化节省建设成本
POI
无源 器件
天线
广角漏 缆
增强型 连接器
7
有源+无源5G室分方案
有源室分成本较高，为增加PRRU覆盖范围，降低建设成本，减少有源设备数量进 而降低电费等运营成本，协调运营商积极推进有源设备后端接无源分布的方案， PRRU不内置天线，通过射频口外接分布系统。通过不断完善各应用场景方案， PRRU后面不仅可以接器件加天线的小分布系统，考虑美化、安装便利等因素，后 接1/2"广角漏缆不仅成本可以进一步降低，同时通过良好的覆盖，可以进一步降低 有源设备数量。
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5G高铁隧道覆盖方式分析
随着5G技术的不断发展，高铁隧道覆盖成为了一个备受关注的问题。
因为高铁行驶在高速环境下，加之车辆进入隧道后受到信号的屏蔽，对于5G信号的覆盖成为了一大挑战。
本文将从覆盖方式的选择、技术方案的比较与分析等方面进行探讨，以期为相关领域的研
究者和工程师提供一些参考。
我们来分析一下高铁隧道覆盖方式的选择。
目前来说，关于高铁隧道覆盖方式通常可
以分为室内覆盖和室外覆盖两种方式。
室内覆盖是指在隧道内部安装信号设备，利用信号
中继的方式来提供覆盖；而室外覆盖则是在隧道口、出口及相关区域设置信号设备，通过
传统的无线电信号的方式来向隧道内提供覆盖。
两种方式各有优劣，要根据具体情况来选择。
对于高铁隧道来说，通常会选择室内覆盖方式，因为室内覆盖可以更好地解决信号覆
盖不足的问题，提高通信质量。
我们来看一下室内覆盖的技术方案。
当前主流的室内覆盖技术方案主要包括光纤分布
式系统(DAS)、微蜂窝系统和基站放大器系统。
光纤分布式系统(DAS)是指在隧道内铺设光纤，并通过光纤光学器件将信号传输到各个覆盖点，从而实现隧道内的信号覆盖。
微蜂窝
系统是指在隧道内安装一些微型基站，将信号进行放大和分发，从而提高信号的覆盖范围。
基站放大器系统则是将基站的信号通过放大器进行放大，再通过分布式天线系统(DAS)进
行覆盖。
这些技术方案各有特点，要根据隧道的具体情况来选择。
在选择具体的技术方案时，首先要考虑的是隧道的长度和形状。
对于长隧道来说，光
纤分布式系统较为适合，因为它可以覆盖范围较大、信号损耗小。
对于较短的隧道，微蜂
窝系统可能更为合适，因为它可以在覆盖范围内提供更高的信号质量。
同时还需要考虑隧
道内的通信需求和设备支持情况等因素来选择合适的技术方案。
我们来进行一下技术方案的比较与分析。
在选择具体的技术方案时，并不能一味地追
求覆盖范围和信号质量，而应该综合考虑各种因素。
光纤分布式系统虽然覆盖范围大，信
号损耗小，但是需要大量的光纤设备，维护成本较高。
微蜂窝系统虽然便于维护，但是由
于信号功率较小，容易受到隧道内的干扰和衰减影响。
基站放大器系统虽然信号传输较为
简单，但是需要大量的放大器设备，维护成本也较高。
要根据具体情况来选择合适的技术
方案，仅仅追求覆盖范围和信号质量并不一定是最好的选择。
高铁隧道覆盖方式选择和技术方案的比较与分析是一个综合考量各种因素的过程。
要
根据隧道的具体情况来选择合适的覆盖方式和技术方案，以提高通信质量，保障高铁行车
安全。
相信随着5G技术的不断发展，高铁隧道覆盖会迎来更多的技术突破和创新，为高铁通信提供更好的保障。