據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示,到2020年,中國時速在200公里以上的高速鐵路里程將會超過30000公里。伴隨中國高鐵建設的迅猛發(fā)展以及4G網(wǎng)絡的大規(guī)模商用,在高速運行的列車上體驗極速4G網(wǎng)絡正在成為每一位商旅用戶的重要需求。在枯燥的乘車旅程中,人們期望能夠有流暢的移動寬帶網(wǎng)絡作伴,而這也讓運營商看到了巨大商機。
作為運營商的重要合作伙伴 ,大唐移動深刻理解運營商建設高鐵4G網(wǎng)絡的需求,全面配合運營商探索高鐵4G網(wǎng)絡,克服重重難關,推出一系列領先的產(chǎn)品及算法解決方案;并組建高鐵專項保障團隊,針對高鐵特點制定專用優(yōu)化方案,不斷完善網(wǎng)絡性能。以大唐移動承建的大西高鐵部分路段的4G網(wǎng)絡為例,在250km/h高速飛馳的列車上乘客可以盡享高速上網(wǎng)體驗,完全能夠達到高鐵4G專網(wǎng)優(yōu)質(zhì)、高效的建設目標。
高鐵專項解決方案,攻克高速位移難關
高鐵移動信號覆蓋是世界性的難題,與傳統(tǒng)網(wǎng)絡覆蓋環(huán)境相比,高速鐵路環(huán)境較為復雜。運行速度高容易導致多普勒頻偏大、切換頻繁、接入難等一系列問題,再加上高鐵的車體穿透損耗高,導致車上的用戶很難體驗到和大網(wǎng)用戶一樣的超高LTE速率。
此外,高鐵建設可利舊資源遠不如大網(wǎng)那么豐富,沿線很多基站需要考慮新建鐵塔,引接傳輸電源等眾多問題,還需要考慮規(guī)避對高鐵專線調(diào)度專網(wǎng)的影響,導致高鐵工程建設比大網(wǎng)更加困難、基站開通速度緩慢,極大影響了高鐵網(wǎng)絡質(zhì)量。
眾所周知,高速運動所導致的多普勒頻偏會使接收端頻率產(chǎn)生變化,移動速度越快,頻率越高,產(chǎn)生的頻偏也越大,嚴重影響基站和終端的接收性能。大唐移動針對300km/h以上的高速場景,應用高效的頻偏補償算法有效解決多普勒頻偏影響。通過引入大頻偏估計、時域頻偏補償以及高速信道估計去噪和高速定時偏差修正等算法,快速測算出由于高速移動所帶來的頻率偏移,補償多普勒頻移,改善無線鏈路的穩(wěn)定性,從而提高解調(diào)性能。
高速移動帶來的切換頻繁,還會使終端接入成功率低、掉話率高,嚴重影響網(wǎng)絡性能。針對此問題,大唐移動實現(xiàn)了TD-LTE網(wǎng)絡12個雙通道RRU小區(qū)合并技術,高鐵組網(wǎng)場景下可根據(jù)實際組網(wǎng)需求,將多個物理小區(qū)合并成一個邏輯小區(qū),擴大單小區(qū)覆蓋范圍,減少了切換次數(shù)。
大唐移動領先的頻偏補償算法和小區(qū)合并技術在大西高鐵上得到了成功應用,有效地消除了高鐵高速運行對移動通信網(wǎng)絡接入帶來的影響。
高鐵專項優(yōu)化保障,確保網(wǎng)絡性能提升
大西鐵路客運專線北起山西大同市,西至陜西西安市,截至2014年,由太原南至西安北運營段已竣工。大唐移動配合中國移動承建了大西高鐵臨汾、運城2個地市的LTE專網(wǎng)網(wǎng)絡建設。
臨汾和運城大西高鐵工程自2014年下半年開始建設,由于沿線部分站點沒有鐵塔、電源、傳輸?shù)葐栴},導致了全線高鐵不能及時開通,網(wǎng)絡優(yōu)化非常困難。針對大西高鐵的建設情況,大唐移動組建了大西高鐵專項保障團隊,配合工程建設進度隨時進行專線優(yōu)化,確保已建區(qū)域網(wǎng)絡性能最優(yōu)。通過隨時優(yōu)化對工程建設提出整改建議,進一步推動未建設基站的建設開通,以及對未按規(guī)劃設計進行建設的基站進行整改,確保后續(xù)網(wǎng)絡性能更優(yōu)。
基礎優(yōu)化工作是保障網(wǎng)絡性能的重要基石,在大西高鐵優(yōu)化中,大唐移動大西高鐵專項組進行了高密度的拉網(wǎng)測試工作,對已開通網(wǎng)絡進行了細致的參數(shù)核查、故障告警核查、干擾分析以及KPI提取分析工作,針對覆蓋、干擾、工程、參數(shù)、切換、接入等問題進行了全面匯總分析,并在優(yōu)化中不斷總結經(jīng)驗應用于后續(xù)高鐵優(yōu)化中。通過對覆蓋、干擾、切換進行優(yōu)化調(diào)整,使網(wǎng)絡性能大幅提升。
此外,針對高鐵特點,在基礎優(yōu)化的基礎上,大唐移動還為簡化鄰區(qū)關系、規(guī)避乒乓切換,專門設計了定向切換算法。根據(jù)不同用戶的移動方向,確定該用戶今后所有可能的移動位置,據(jù)此來設置針對該用戶特定的鄰區(qū)關系,從而確定用戶下一個可能的切換小區(qū)。既簡化了鄰區(qū)關系,又避免了不必要的乒乓切換,防止切換掉話,提高了切換成功率,也改善了用戶的使用感受。
大唐移動專項“高鐵解決方案+高鐵保障優(yōu)化方案”有力地保障了大西高鐵移動通信網(wǎng)絡的質(zhì)量。目前大唐移動承建的臨汾至運城段高鐵全網(wǎng)平均下載速率可達30M,使用戶可以在250km/h高速飛馳的列車上盡享高速上網(wǎng)體驗,為旅客的旅程增添了樂趣。也為后續(xù)高速鐵路LTE網(wǎng)絡建設提供了寶貴經(jīng)驗。