1  场景概况

四川境内共5条高铁:成渝、达成、成绵乐、遂渝、兰渝，总计里程1185公里，LTE全部采用BBU+RRU专网覆盖方案，共计规划站点289个，站址1620个。高铁覆盖场景复杂、移动速度快、业务需求量集中等特性在很大程度上影响VoLTE用户体验。

1.1 场景特点

1.1.1   多普勒频偏

高铁快速移动会产生多普勒效应，即信号源与观察者相对移动时，观察者接收到的信号频率与信号源发出的频率不一致，例如生活中的切身体会，当远方快速驶来的火车的汽笛声会变得尖锐，即频率变大；当火车快速驶离时，汽笛声会变得低沉，即频率变小。列车的高速行驶导致手机终端下行接收及上行发射时频率发生偏移，降低接收机的解调性能。

不同设备厂家对频率估计及频率校正有独立的频偏算法，从国内目前的应用上看，主流设备厂家均能满足时速大于350km/h以上的校正要求。

1.1.2   高铁车体功率损耗

不同的入射角对应的穿透损耗不同，当信号垂直入射时的穿透损耗最小。当基站的垂直位置距离铁道较近时，覆盖区边缘信号进入车厢的入射角小，穿透损耗大。实际测试表明，当入射角小于10度以后，穿透损耗增加的斜率变大。通过试验数据得到不同的高铁列车车型的穿损也不尽相同，同时D频段普遍要比F频段穿损要大。

1.1.3   小区切换频繁

高铁列车高速移动，在短时间内会穿过多个小区，相比较而言，若采用传统的小区设置会频繁发生小区选择/重选，频繁的小区切换将严重降低网络性能。

1.1.4   业务需求量突发集中

用户突发集中接入导致"峰均比"高。无列车通过时，专网小区用户数少、业务量低；有列车通过时，覆盖小区的用户数、业务量短时内(数分钟)迅速达到峰值。

2  优化措施

结合前文提出的高铁场景特点，分别从覆盖、容量、干扰、质量四个方面提出优化措施，具体描述如下。

2.1 覆盖优化建议

高铁覆盖应根据场景宏站+室分相结合，其中高业务车站应新建室分，充分吸收话务。沿线采用宏站覆盖，结合多RRU小区合并、高增益窄波束天线、4T4R覆盖增强等相关技术，提升覆盖效果。

对于弱覆盖路段或隧道区域，根据距离长短、网络资源、协调难度等灵活选择新增站址、4T4R等方式提升覆盖。

2.1.1    多RRU小区合并

针对高速移动场景引入多RRU小区合并技术，不同RRU采用相同的频率及参数设置，在逻辑上设置为同一小区，以避免频繁发生小区重选/切换，提升用户业务感知。如华为设备支持12RRU合并能力，使用户在时速350km/h的高速移动场景下，平均60s左右切换一次(目前宏网ATU测试平均40s左右切换一次)，可最大限度保障高铁用户业务体验。

注:宏网8通道宏站RRU不支持小区合并技术，高铁专网采用2通道RRU。

2.1.2    4T4R远距离覆盖

新增1个RRU和1副天线，与原有RRU形成联合收发。4T4R方案组网如下图所示：

4T4R增强方案将原有1RRU+1天线变成2RRU+2天线，2个RRU和2幅天线分别并排集中放置，采用4通道双模接收来同时提高TDL上下行覆盖能力，增加小区覆盖范围20%左右。该方案适用于站间距大导致连续覆盖弱场景、跨江跨桥场景等；

2.1.3    泄露电缆+定向天线

对于长隧道场景，优先采用单小区RRU合并+泄露电缆+洞口定向天线组合方式覆盖；对于短隧道场景，建议采用单个RRU增加二工分器件连接两面高增益天线向RRU两端覆盖；

切换占用方面，隧道小区采用慢进快出切换策略，避免进出隧道出现信号快衰问题；

2.2 容量优化建议

高铁用户增长迅速，同时周边公网用户进一步大量占用专网资源，导致专网小区负荷较高，可通过以下措施保证容量需求。

u   F1+F2，快速、临时缓减容量问题

u   容量需求较大，F+D双层网扩容，F专网作为覆盖兜底与VOLTE语音主承载，D专网为数据业务主承载

u   采用公网补盲，低速用户迁出，专网异频，保证高铁专网资源专用

2.2.1    高业务小区扩容

高铁扩容方案比较:：

    扩容功率配置：

2.2.2    容量参数优化

2.3 干扰优化建议

2.3.1    异频组网

目前中国移动可用的F/D频点如下：

由于高铁为专网专用，为减少与公网的同频干扰，可考虑采用1895MHz~1915MHz频段覆盖，与公网频段（1885 MHz ~1905 MHz）进行异频组网。如下：

由于两个频段存在10 MHz重叠，高铁小区为链状分布，与公网RS无法完全错开，因此建议将RS对齐，保证子载波正交即可，若不正交则会产生符号间干扰ICI。

保证RS对齐的推导过程如下：

根据3gpp 36.211协议，LTE频点间隔0.1MHz，若RS需要对齐，频点间隔需要满足15k、100k的最小整数倍，即300kHz。 9.6MHz=300kHz*32，即若高铁采用band 39 38496(中心频点1904.6MHz)，公网采用band 39 38400(中心频点1895 MHz)，则RS可以对齐。

2.3.2    融合优化

①  公网/专网融合优化：在专网信号满足业务要求的情况下，高铁沿线应优先采用专网覆盖。一方面通过RF优化和参数优化，缩小或改变公网站点覆盖范围，避免重叠覆盖。另一方面优化切换参数，加快专网内小区间切换，同时通过同/异频黑名单设置、低速用户迁出等技术，避免专网用户轻易切出至公网以及公网用户占用专网。

②  2/4G融合优化：确因客观原因导致局部弱覆盖且短期内无法解决的场景，应做好2/4G互操作参数优化，确保volte用户快速切换至GSM，保障MOS值和通话效果。

2.4 重要参数优化

2.4.1   高铁场景化丢包率私有参数设置

适用场景：高铁场景下由于车速较快、切换频繁导致丢包率过高，通过调整VOLTE用户的IBLER相关参数，提升业务体验。

语音用户SINR校正算法IBLER目标值:语音用户SINR校正算法IBLER目标值表示非TTI Bundling状态的语音用户动态调度的SINR校正算法IBLER目标值，该参数值越大，则SINR的调整量也随之增大，选择的MCS也会更大。该参数影响上行语音质量，不同组网环境下语音质量最优对应的上行IBLER目标值有差别：如果上行IBLER目标值设置较小，会导致语音用户的上行MCS偏小，近点语音用户的QCI1上行丢包率可能会略有下降（语音质量基本相当）；中、远点语音用户由于语音包的上行RLC分段增多，QCI1上行丢包率可能会上升（语音质量变差）。反之，如果上行IBLER目标值设置较大，会导致语音用户的上行MCS偏大，近、中点语音用户的QCI1上行丢包率可能上升（语音质量变差）；远点语音用户由于语音包的上行RLC分段减少，QCI1上行丢包率可能会略有下降（语音质量改善）。

由于高铁专网为专网专用，基站一般分布在铁路两边，且对站间距有较严格的规划要求，故用户距离基站较近，大多分布在近点，建议将该参数值适当减小。

下行IBLER目标值初始值：该参数表示下行IBLER目标值初始值，不控制下行IBLER目标值自适应算法和下行增强型IBLER目标值自适应算法使能时的IBLER目标值。参数设置越大，MCS选阶越高，但重传率也会越高，如果MCS增加带来的频谱效率增益大于重传率增加带来的性能损失，则可以提升下行吞吐量，否则可能使下行吞吐量下降；该参数设置越小，MCS选阶越低，但重传率也越低，如果MCS降低带来的频谱效率损失小于重传率降低来的增益，则可以提升下行吞吐量，否则可能使下行吞吐量下降。

VoIP基于TBS的MCS选择开关：VoIP基于TBS的MCS选择开关为开时，可以减少VoIP业务HARQ重传，提升中、近点用户时延性能。

VoIP上行最大RLC分段数：该参数用于控制非TTI Bundling模式下VoIP业务上行RLC分段控制特性的开启以及配置上行最大RLC分段数。参数设置越小（最小值为1），非TTI Bundling模式下VoIP业务的上行动态调度的RLC分段数越少，VoIP业务的上行覆盖越差，但VoIP业务的上行动态调度消耗的CCE资源越少；参数设置越大（最大值为对应制式下的推荐值），非TTI Bundling模式下VoIP业务的上行动态调度的RLC分段数越多，VoIP业务的上行覆盖越好，但VoIP业务的上行动态调度消耗的CCE资源越多。

上行VoIP调度优化开关：该参数用于控制上行VoIP调度优化功能是否生效。当开关关闭时，该功能不生效；当开关打开时，对上行采用动态调度的语音用户，若调度间隔超过上行语音调度间隔门限值，则触发一次上行动态调度。保证在发生SR漏检时，也能及时对语音用户进行上行调度，避免PDCP丢包定时器超时丢包。

丟包率优化参数设置：

参数优化调整后，南充至营山段高铁专网站点上、下行丢包率性能得到明显改善，统计对比如下：

2.4.2   高铁场景化eSRVCC门限参数设置

隧道等弱覆盖场景主要优化eSRVCC切换门限，目标“快测量”、“快触发”:

建议参数设置值：

1.1  新功能特性

1.1.1   低速用户迁出

低速率用户迁出特性：根据用户在高铁小区上行频偏大小，判断用户移动速率，对速率较低的用户启动低速用户迁出功能，通过切换方式，将低速用户迁出到周边公网。为避免信令风暴及停车时用户大量迁出，以每半个小时为一个周期，每个周期分8次进行，每次最多5个用户的方式进行迁出。

    开启要求：

1）  低速率用户迁出特性对专网组网要求：

a.城区或郊区场景，周边存在大量公网用户进入高铁专网小区；

b.高铁车速大于120Km/H以上区域可以全部开启，车站及低速率区域禁止开启；

c.高铁专网与周边公网为异频组网场景。

2）  低速率用户迁出特性对周边公网要求：

a.要求高铁沿线有公网覆盖，建议公网覆盖电平不低于-105dBm；

b.按照公网边缘RSRP=-105dBm作为可以迁出低速用户的条件，公网主瓣方向距离高铁线路的站间距不大于1Km；

c.公网覆盖空洞，高铁隧道、桥梁、大河等特殊场景均无法实现有效迁出。

将低速用户迁出后，验证的高铁专网站点承载用户数明显减少，RRC连接建立成功率、VoLTE无线接通率等指标得到提升。

低速用户迁出效果统计如下：

开启前后无线性能指标对比如下：

1.1.2   语音和数据业务分层

适用场景：异频同覆盖场景下使用，根据业务类型将QCI1业务优先承载到某个或某些指定频点上，实现语音、数据等业务分层。

优化方法：通过事件A4触发，原理与触发基于覆盖的常规异频切换事件A4的原理相同，配合不同的异频参数组使用，实现业务分层。将QCI1对应的VoLTE语音业务绑定到F载波上，由于F频段比D频段覆盖距离更远，切换次数相对会有所减少，从而降低丢包率，提升MOS值和VoLTE用户感知。

参数设置：将QCI1设置设置单独系统内切换参数组，切换参数设置推荐如下：

根据实地验证：语音用户与数据用户切换参数组分离后，语音用户切换次数减少，语音用户在F频段占比增加，同时拉网平均MOS分和MOS3.0占比有一定提升，符合预期。指标对比如下：

PS:方案目前暂有遗留问题，有待继续研究完善：

1、D1和D2，D和F都使用A3切换方式，导致D1和D2之间切换次数增加，系统内总的切换次数减少不明显。

2、数据业务采用增加F到D的频偏，使数据用户更容易切换到D频段。频偏设置对所有QCI用户生效，导致语音用户F频段占比仍不高。