5G时代高铁覆盖解决方案研究

NR下行可以和LTE现网1:1共站，通过上下行解耦、DC双毗连晋升上行包围：从链路预算及速度满意环境来看，5G高铁包围首要示意为上行受限，小区边沿速度高出50Mbps，可以实现和4G现网站点1:1共站。从上行边沿速度环境来看，5G相对LTE FDD存在上行包围受限，必要上下行解耦或DC双毗连晋升上行包围，解耦后上行速度晋升明明。小区现实包围半径可按照详细站点筹划环境确定，在1:1基本上，举办个体站点增补满意筹划方针。

图2给出了边沿吞吐率与小区半径的甘芷?示。

图2 边沿吞吐率与小区半径的相关

3.3 切换地区计划

因为5G无线通讯体系的需求，体系靠得住性为99.999%，端到端时延＜1ms，在列车时速达350 km/h，双向切换地区范畴较大。终端用户在小区频仍切换，切换时带来的吞吐率体验降落明明，乃至掉话增进，因此，镌汰小区间切换是晋升高铁用户体验感知的要害。

5G体系必要的切换重叠地区测算如图3所示，A过渡区为信号到满意切换电平迟滞（~2dB）必要的间隔，而且思量防备信号颠簸需从头丈量而影响切换的间隔余量。B切换地区：时延1为终端丈量上报周期+切换时刻迟滞，时延2为切换执行时延，包罗信令面及数据面执行时延。

图3 切换重叠地区测算表示

公道的重叠包围地区筹划是实现营业持续的基本，重叠包围地区过小会导致切换失败，过大会导致滋扰增进，影响用户营业感知，现实筹划中，按照收集参数设置实时延要求评估，举办公道的切换地区计划。思量单次切换时，重叠间隔= 2* (电平迟滞对应间隔+切换触发时刻对应间隔+切换执行间隔)。

以常用设置（切换丈量及讯断160ms、切换执行20ms）为例，差异列车速率对应的重叠间隔需求如表5所示，5G收集的小区间重叠包围间隔150m，可以满意小区间切换重叠包围区要求。

表5 差异列车速率对应的重叠间隔需求

小区归并应用提议：按照4G收集履历，综合思量大网用户的容量和机能，公道选择RRU共小区方案，是镌汰频仍切换、进步用户感知的有用方案。5G收集中也必要继承回收RRU归并办理切换题目，5G回收hypercell（沟通逻辑小区）技能小区归并后，广播信道共小区，形成一个逻辑小区，其营业信道TRP可独立调治，容量无损，有用保障用户感知。

Hyper Cell：基站侧基于上行信号判定切换，用户在统一个逻辑小区内移动时不感知TRP改观。

3.4 高铁线路包围方案

线路站址筹划：高铁线路包围站址提议以“之”字形布站，以最大限度担保列车双方座位都有较量好的包围，尤其是在列车会车的时辰能担保车内通讯质量最佳。

站轨距：据无线信号撒播特点，信号入射角越小，穿损越大，凡是提议入射角大于10度，思量到天线程度波瓣在90度偏向增益约为0dBi，为担保不呈现塔下黑，按照链路预算，提议站点离铁轨间隔不高出200m。

站高：站高计划需担保信号直射径能从列车玻璃穿透，镌汰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：差异入射角对应的穿透消费差异，入射角越小，穿透消费大。现实测试表白，当入射角小于10°往后，穿透消费增进的斜率变大，因此方位角配置中应担保天线与铁路夹角大于10°；下倾角：5G高铁场景天线下倾配置原则， 天线垂直波束最大增益偏向指向边沿。

入射角与基站离铁轨的间隔甘芷?示如图4所示。

图4 入射角与基站离铁轨的间隔甘芷?示

提议相对站高在20～45m，站点离铁轨间隔在35～120m，担保列车双方座位都有较量好的包围。

高铁线路包围装备选型提议：高铁场景中2T/4T无法满意一样平常站间距筹划，8T可满意500~650m站间距包围，32T/64T可满意相对较大包围间隔（见表6）。32T/64T理论上包围好于8T，容量高于8T，但小区归并、波束赋形算法难度更大、要求高，必要按照高铁线路场景及营业环境，并综合思量本钱、技能成熟度，确定建树方案，从今朝厂家装备环境来看，8T方案的成熟度最高。

表6 差异范例装备包围比拟

3.5 高铁地道包围方案

高铁地道因为地道空间窄小，列车速率快，出产风压及安详性思量导致无法回收通例天线包围，提议地道内回收泄漏电缆举办包围（见图5），两侧洞口回收定向天线朝外延长，增大室外宏站与地道地区的重叠包围带地区，担保切换的顺遂完成。

图5 高铁地道包围表示

表7给出了包围方案的比拟。

表7 包围方案比拟

漏缆及POI环境说明及提议：存量13/8漏缆规格无法支持3.5 GHz，最大截至频率为2.9GHz，无法满意5G演进，回收5/4漏缆可支持3.5GHz，优选2T2R漏缆方案。3.5GHz漏缆的2种陈设方案，提议回收漏缆替代方案。

a) 800M~3.6G全带漏缆替代存量漏缆：无特殊安装空间要求，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，但有特殊安装空间要求，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需新增或替代POI，提议地道组网行使POI+漏缆，3家运营商共建共享，低落建树难度及本钱。

3.6 高铁站厅包围方案

（编辑：湖南网）

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