4G高铁优化中“超级小区”的应用

摘 要：随着微信、移动支付等流媒体应用在4G网络中的广泛普及，人们对应用的“用户感知度”的要求同时也在逐步提高，针对高速铁路的特点，该文对4G网络在高铁覆盖中的关键技术“超级小区”的具体应用以实例的形式展开详细的分析说明，具体包括方案评估、实施及验证。

关键词：高铁 超级小区（SuperCell） 信道

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（b）-0008-02

高铁4G网络建设是一种特殊的场景覆盖，如何有效解决超高速移动所带来的多普勒效应、覆盖不足、容量不够以及新型列车穿透损耗较大等难题，是实现高铁4G精品网络部署所必须要面对的问题，而“超级小区”的引入则有效解决了以上问题所带来用户感知差等后果。

1 基本原理

将互干扰严重的相邻几个小区合并起来组成一个超级小区（SuperCell），每个传统小区成为SuperCell的一个组成部分，称为CP（Cell Portion），如图1所示，同一个SuperCell内的CP共用相同的Cell ID及其相关的公共信道。

对于SuperCell内部不同CP间的边缘用户，多个CP可以联合起来给该UE发射或接收，相当于宏分集，从而信号大幅提升，干扰明显减少，大大提高了上下行链路性能。SuperCell是一种实现方案，并不影响空口，对R8终端的兼容性较好。SuperCell在终端看来是一个小区，用户看不到CP的概念。SuperCell对于小区共享信道、控制信道、业务信道都能起作用。

1.1 应用场景

SuperCell仅适用于强干扰、对系统流量要求不高的场景。若实际应用场景的小区公共信道、专用控制信道的干扰不强，或者有条件采用其他更简洁、更有效的干扰解决方法（比如eICIC、FeICIC、ePDCCH等），则尽量不采用SuperCell方案。

具体的应用场景有微蜂窝（站间距为50～100 m）、城市楼宇阴影补盲、楼层垂直覆盖、高速铁路覆盖、空中/海平面航道覆盖等。

1.2 修改原因

XX段高铁FDD_LTE小区为高速移动场景，同一基站不同扇区之间切换不及时，小区合并技术将多个小区合并成一个超级小区（上行BBU对多个RRU进行多径搜索和RAKE解调，解调后各RRU信号进行最大比合并，下行信号复制多份发给各RRU），为使其覆盖不受影响，缩减小区个数，减少切换次数，降低掉话风险。但因小区内用户数增加，地市需关注资源拥塞、容量问题、邻区漏配等问题。

2 方案评估

目前从用户感知出发减少切换，按照如果一个隧道内RRU≤6个，就合并成一个小区，如果>6个，就分成两个小区。

容量方面，目前隧道内1个RRU一般覆盖500 m，最大6个RRU合并的小区覆盖就是3 km，同一条线路上两列高铁的前后距离远远大于3 km，3 km长度最多会有两列高铁在隧道内会车。按两车会车用户数模型计算，一辆列车按满员1 000人计算，假设XX运营商用户占20%，4G渗透率计算80%，列车上该运营商4G用户为160人，高铁用户按20%的在线率算，则RRC在线用户为单车32，双车64用户，且同时使用的情况下，按照高铁小区吞吐量为40 Mbps（外场测试经验值Cat3），则单用户平均速率为0.625 Mbps，单车可达1.2 M以上，满足用户感知需求。

小区合并方案案例：808877_WZSFFL6317瓯海金温高铁泽雅隧道BBU1SF站点涉及的6个小区合并（图2）。

3 修改方案

（1）修改基带资源的小区CPID。

将跨板SuperCell所引用的基带资源的“小区CPID”修改为不同值。该例中，ECellEquipmentFunction=1/2/6的『CPID由“0/0/0”修改为“0/1/2”，如图3所示。

（2）使用“超级小区管理工具”组建SuperCell。

使用工具将几个配置在不同BPL1上的常规小区组建成一个跨板SuperCell。该例中，将第一、第二和第六个常规小区（CellID=0/1/5、CPID=0/1/2）组建成一个跨板SuperCell，且第一个小区（PCI=130）作为主CP，如图4所示。

完成跨板SuperCell组建后的结果如图5和图6所示。

（3）修改保存后对全网小区进行数据同步。

4 回退及测试验证

如果参数修改后出现网络无法接入或者其他重大问题等，需要立即进行参数修改回退操作，恢复到原网络参数设置使业务恢复正常。进行小区接入、重选、切换功能验证；数据业务性能的测试，含上传业务测试和下载业务测试；语音CSFB，含主被叫CSFB测试验证：成功率、时延；后台告警、指标等监控。

5 结语

“超级小区”的应用使用户在时速300 km的高速移动场景下，大幅减少切换次数并有效降低同频干扰，最大程度保障了高速用户的业务感知。

参考文献

[1] 陈国忠.高铁LTE网络的建设与优化[J].电信技术，2014 （6）：73-76.

[2] 张艳艳，徐亮，张扬.高铁场景下LTE网络覆盖的解决方案研究[J].通讯世界，2016（16）：122-123.

[3] 夏烛，车张涛，李曙海.中国电信LTE高铁异频叠加组网专题研究[J].邮电设计技术，2015（11）：28-33.