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善于提问，勤于回答，你也是专家
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高铁这么快，切换不及时导致掉话未接通怎么办啊
我要回答
问题答案
47
46摘抄自华为公司的一篇期刊
运营探讨How to Operate
文/张安安
高铁通信之痛
随着高铁不断地建设和提速，1小时
长三角经济圈，4小时京沪直通车都将成
为现实，大量商务人士将从航空转向便利
的高铁，将引发对列车运行空间的高质量
通信需求，但高铁的极限速度对于移动通
有
大，这对传统静止情况下的解调算法性能
造成严重影响。
高速切换难题：高速移动不仅极大增
加了切换难度，而且使得切换更为频繁，
加大了掉话率、掉网率。
专项网规网优：由于目标用户的速度
差异和覆盖环境差异巨大，高铁覆盖对链
路预算、组网规划、干扰优化和移动性管
理等提出了与传统宏网差异明显的方案要
求，必须统筹考虑，避免顾此失彼。
攻克高铁通信难关
当前中国正掀起高铁建设浪潮，中国
联通敏锐意识到高铁乘客通信需求和技术
挑战间的矛盾，高度重视高铁通讯覆盖质
23
泉州电信掀开网络转型新篇章
讯而言，带来的恰恰是非常不利的恶劣通
信环境。
中国国土辽阔，高铁线路既要进入繁
华都市，也要穿越荒郊僻地和复杂的山区
河流，穿越超长隧道桥梁，工程实施难度
极大；而且原公网部署站点相对较少，在
铁路提速后，网络质量进一步恶化，与3G
品牌形象甚不相符，普通用户和铁路部门
都不断投诉，给电信运营商们带来很大压
力。
经过2010年规模建设，联通3G城市覆
盖渐成精品，但城市间的高铁线路却日益
成为通信投诉高发区。高速度的高铁带来
的通信挑战主要有以下三点：
多普勒效应：低速环境下可以忽略
的多普勒频移效应在高速环境下被迅速放
运营探讨How to Operate
Huawei Technologies
2011.05 第54期
量，提前论证设计和建设，从需求源头保
障高铁通信各项科技难题的顺利突破，确
保为用户提供双重飞速体验。作为全球铁
路调度通讯的主流厂家的华为，结合丰富
铁路通讯建设经验与新的运营商高铁3G建
设需求，在实践中总结了攻克高铁通信难
关的几大关键技术。
抑制多普勒效应
高铁的高速度让低速移动中被忽略
的多普勒物理效应凸显出来。多普勒效应
带来了相对频率偏差，它在自然界中无时
无刻不广泛存在，但只有移动速度超过
200km/s时，多普勒效应才会愈显突出。它
致使高速运行状态下移动通讯信号产生频
率偏移，使用户通话质量恶化，从而引发
业务断续、掉话等。而且，由于列车与通
讯站点之间的相对速率随着列车的移动而
不停变化，导致频率偏移也在不断变化，
更进一步加大解决问题的难度。
通过国内多条高铁线路的实际测试和
网络建设，运营商和设备商通力合作，从
设备和网络规划上提出了抑制多普勒效应
提升通讯质量的方法。
范围内无阻挡，从网络设计规划角度看，
可以一定程度上减少速度引起的多普勒效
应。对于拐弯弧形线路地段，建议选择在
弧形内侧建站，以降低列车与基站间的相
对速率，降低多普勒效应。
应对高速切换挑战
切换是高铁优化的重点。用户步行
移动100米花费2分钟，对于切换算法完全
没有额外要求。但高铁一秒钟就奔驰100
米，这是对切换性能的极大挑战，铁路
提速后大量掉话的原因90％源于切换。同
时，列车快速穿越位置区会使大量手机集
中进行位置更新，造成频繁的位置区边界
信令风暴拥塞。以某段城际高铁为例，全
长约25公里，宏网规划共跨越7个LA位置
区。按照300公里时速计算，全程5分钟平
均43秒就会发生一次位置更新信令风暴，
期间可能产生高比例的接入失败或寻呼失
败。针对这一系列难题，目前已经有了成
熟的应对方案。
共小区方案减少切换数量：减少了切
换数量，自然就减少了切换失败数量和系
统信令负荷。基于这个朴素的思想，基站
24
先进AFC算法抑制多普勒效应：AFC
（Automatic Frequency Correction，自动频率
校正）是专门针对高铁快速移动特点而设
计的基站频率校正算法。它采用先进的自
动频率纠偏技术，针对高速移动的特点，
通过快速测算基站与终端间由于多普勒效
应带来的频率变化，动态跟踪校正两者之
间的频率偏差，高效补偿高速移动下多普
勒效应引发的信号损耗，以保证无线链路
的稳定连接，从而保证优质的系统性能。
同时，针对不同信道的特点，例如RACH
（Random Access Channel，随机接入信道）
的非连续短时数据发射，DCH（Dedicated
Channe l，专用信道）的连续数据发射，
AFC也将采取不同的针对性算法，保障频
偏跟踪的准确和高效。
合理规划站点抑制多普勒效应：当列
车和基站越来越近时，频偏减小，频偏变
化增大；当列车远离基站时，频偏增大，
频偏变化减小；当列车高速经过与基站垂
直距离最近的点时，此时多普勒频偏最
小，但变化速率最大。因此，为了减少多
普勒频移对网络性能的影响，高铁覆盖一
般都尽量离铁路线一段距离建站，且视距
运营探讨How to Operate
2011.05 第54期
设备可结合直放站和基站的优势，实现多
RRU共小区特性，既达到在多个基站站点
间无需切换的目的，又保留了基站高性能
的特性，可把整条线路的切换次数降低至
原有切换次数的几分之一，大幅度降低了
掉话次数，提升用户体验。
快入慢出原则提升切换性能：为充
分发挥WCDMA的软切换优势，针对性地提
出了“快入慢出”的高铁软切换参数设置
原则，以保障列车前方目标站点小区更快
加入软切换激活集，列车后方站点小区则
尽量晚地删除出激活集，最大概率地保障
终端在切换区域随时有两条链路与基站通
讯，降低高速移动中的切换掉话率。
专属位置区抑制边界信令风暴：宏
网规划未考虑高铁特点，容易在高铁线路
上因为高速率而形成位置区碎片效应，
这是导致频繁产生位置区边界信令风暴
的内在原因。利用宏网RNC（Radio Network
Controller，无线网络控制器）或部署独立
RNC为高铁沿线规划专属位置区，可沿线
一个或多个本地网规划为同一位置区，只
在进出本地网时做位置更新，最大幅度减
少边界位置更新信令风暴，同时在边界小
区配置比传统公网更多的信令信道，以降
低浪涌信令带来的网络负荷压力。
专项网规网优
高铁覆盖的特点非常明显，金属车
体屏蔽效应，高时速带来的多普勒频偏和
切换难题，以及隧道、大桥等众多特殊场
景，使得传统网络规划优化不再适用于高
铁覆盖。华为根据多年的商用实践，提出
了一系列的高铁专项网规网优解决方案。
链路预算：高铁车体本身损耗很大，
且不同车型损耗不同，车内不同区域的复
杂结构将导致不同损耗，铁路线与天线波
瓣的夹角也会导致信号损耗，因此需要综
合考虑多种因素进行链路预算，才能保障
整体高铁用户的通讯质量。
站点规划：3G高铁建设可通过重用公
网站点，以大幅降低建站成本；同时要保
25
让3G和高铁一起飞
驰的高铁上同时用便携机无线上网，用手
机收看电视，发微博，逛淘宝，看股市大
盘……，但业务体验依然平稳流畅如坐家
中，令苛刻的记者们叹服WCDMA网络真给
力。对于早已习惯普通列车上打电话质量
不佳的用户来说，突然一朝发现速度更快
的高铁线路竟然能提供快速平稳的优质无
线通讯，而专业人士也惊讶于如此极限环
境下的移动通讯优质质量到底从何而来？
事实上，这个成果来自于电信运营商
和设备商长期合作的经验积累和强大的技
术解决方案保障。华为早在2003年就意识
到了高铁对于3G通讯的挑战，依托上海全
球最快磁悬浮线路，建设了极限高速场景
下的WCDMA新技术测试基地，以验证算法
积累经验，发明了大量提升高铁通讯质量
的专利技术，以协助运营商完善高铁通信
质量。
比如，超级繁忙的沪杭城际高铁的最
高时速达到416.6公里/小时，年输送旅客量
达到单向8000万人，创造了铁路运营的新
高度，沪杭“半小时交通圈”由口口相传
的吴越神话变为现实。华为的高铁通信技
术在沪杭线进一步经受了考验，“画面很
清晰，声音很清楚，非常流畅”，激动的
杭州电视台记者在沪杭高铁车厢里，通过
华为承建的联通WCDMA网络向全球观众传
递了列车高速运行时的现场直播画面。先
进的3G网络见证了中国高铁发展的历史时
刻。
在以3G契机带动全面创新的理念指导
下，中国联通抓住了高铁发展给3G品牌带
来的机遇和挑战，从全国一盘棋的高度推
动快速建设高质量的高铁3G。未来五年，
我国还将新建8000公里高速铁路，飞速发
展的中国高铁在3G先进技术的支撑下，将
飞得更快！
10001010100101001010101001
10001010100101001010101001
障站点天线视线可达，天线主瓣指向铁路
覆盖边缘；以“之”字型在铁路两侧交错
建站，有助于改善切换区域和保障车内两
侧用户接收信号质量相对均匀；建议站点
与铁路之间留出合适距离，可在减少车体
穿透损耗和加大站间距节省成本之间取得
较好的平衡。
天线规划：主要根据站点离铁路线的
距离考虑天线选型。建议在距离小于200m
时，采用普通波瓣宽度的天线（例如33
度）；大于200m时，采用更大波瓣宽度的
天线（例如65度），以天线主瓣对铁路进
行主力覆盖。其目的都是为了加大铁路有
效覆盖范围，减少站点数量和成本。
频点规划：高铁狭长的自有空间，封
闭的车内用户，特点鲜明的性能要求，都
显示出相对独立的规划更利于高铁和大网
的覆盖质量。根据实践经验，采用异频组
网可规避与大网间的同频干扰，便于针对
性进行高铁专项优化，避免相互牵制，极
大地简化了网络优化工作量，是体现高铁
独立规划思路的匹配方案。
切换规划：主要规划点在车站和沿
线。车站是高铁和宏网覆盖的重选切换过
渡区，为形成良好过渡，可充分利用车站
室内分布系统或宏小区，通过设计和优化
使宏网小区在过渡区（进站口或站台）内
信号质量低于一定门限，便于用户从宏网
切入高铁网络。在铁路沿线，一般配置高
铁向宏网的单向邻区，避免乒乓切换，防
止宏网用户进入影响高铁网络，同时按照
快入慢出原则，对高铁线路前后小区配置
双向邻区关系。
3G让高铁更完美
2 0 1 0 年初， 福建联通发布第一条
WCDMA高铁覆盖线路；到2010年底，浙
江联通就发布了第5条高达350公里时速的
WCDMA高铁覆盖线路。高铁建设和3G建设
速度都在不断加快。
为了体验高铁3G，各方媒体记者在飞
责任编辑：许鹏 xupeng@huawei.com
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运营探讨How to Operate
文/张安安
高铁通信之痛
随着高铁不断地建设和提速，1小时
长三角经济圈，4小时京沪直通车都将成
为现实，大量商务人士将从航空转向便利
的高铁，将引发对列车运行空间的高质量
通信需求，但高铁的极限速度对于移动通
有
大，这对传统静止情况下的解调算法性能
造成严重影响。
高速切换难题：高速移动不仅极大增
加了切换难度，而且使得切换更为频繁，
加大了掉话率、掉网率。
专项网规网优：由于目标用户的速度
差异和覆盖环境差异巨大，高铁覆盖对链
路预算、组网规划、干扰优化和移动性管
理等提出了与传统宏网差异明显的方案要
求，必须统筹考虑，避免顾此失彼。
攻克高铁通信难关
当前中国正掀起高铁建设浪潮，中国
联通敏锐意识到高铁乘客通信需求和技术
挑战间的矛盾，高度重视高铁通讯覆盖质
23
泉州电信掀开网络转型新篇章
讯而言，带来的恰恰是非常不利的恶劣通
信环境。
中国国土辽阔，高铁线路既要进入繁
华都市，也要穿越荒郊僻地和复杂的山区
河流，穿越超长隧道桥梁，工程实施难度
极大；而且原公网部署站点相对较少，在
铁路提速后，网络质量进一步恶化，与3G
品牌形象甚不相符，普通用户和铁路部门
都不断投诉，给电信运营商们带来很大压
力。
经过2010年规模建设，联通3G城市覆
盖渐成精品，但城市间的高铁线路却日益
成为通信投诉高发区。高速度的高铁带来
的通信挑战主要有以下三点：
多普勒效应：低速环境下可以忽略
的多普勒频移效应在高速环境下被迅速放
运营探讨How to Operate
Huawei Technologies
2011.05 第54期
量，提前论证设计和建设，从需求源头保
障高铁通信各项科技难题的顺利突破，确
保为用户提供双重飞速体验。作为全球铁
路调度通讯的主流厂家的华为，结合丰富
铁路通讯建设经验与新的运营商高铁3G建
设需求，在实践中总结了攻克高铁通信难
关的几大关键技术。
抑制多普勒效应
高铁的高速度让低速移动中被忽略
的多普勒物理效应凸显出来。多普勒效应
带来了相对频率偏差，它在自然界中无时
无刻不广泛存在，但只有移动速度超过
200km/s时，多普勒效应才会愈显突出。它
致使高速运行状态下移动通讯信号产生频
率偏移，使用户通话质量恶化，从而引发
业务断续、掉话等。而且，由于列车与通
讯站点之间的相对速率随着列车的移动而
不停变化，导致频率偏移也在不断变化，
更进一步加大解决问题的难度。
通过国内多条高铁线路的实际测试和
网络建设，运营商和设备商通力合作，从
设备和网络规划上提出了抑制多普勒效应
提升通讯质量的方法。
范围内无阻挡，从网络设计规划角度看，
可以一定程度上减少速度引起的多普勒效
应。对于拐弯弧形线路地段，建议选择在
弧形内侧建站，以降低列车与基站间的相
对速率，降低多普勒效应。
应对高速切换挑战
切换是高铁优化的重点。用户步行
移动100米花费2分钟，对于切换算法完全
没有额外要求。但高铁一秒钟就奔驰100
米，这是对切换性能的极大挑战，铁路
提速后大量掉话的原因90％源于切换。同
时，列车快速穿越位置区会使大量手机集
中进行位置更新，造成频繁的位置区边界
信令风暴拥塞。以某段城际高铁为例，全
长约25公里，宏网规划共跨越7个LA位置
区。按照300公里时速计算，全程5分钟平
均43秒就会发生一次位置更新信令风暴，
期间可能产生高比例的接入失败或寻呼失
败。针对这一系列难题，目前已经有了成
熟的应对方案。
共小区方案减少切换数量：减少了切
换数量，自然就减少了切换失败数量和系
统信令负荷。基于这个朴素的思想，基站
24
先进AFC算法抑制多普勒效应：AFC
（Automatic Frequency Correction，自动频率
校正）是专门针对高铁快速移动特点而设
计的基站频率校正算法。它采用先进的自
动频率纠偏技术，针对高速移动的特点，
通过快速测算基站与终端间由于多普勒效
应带来的频率变化，动态跟踪校正两者之
间的频率偏差，高效补偿高速移动下多普
勒效应引发的信号损耗，以保证无线链路
的稳定连接，从而保证优质的系统性能。
同时，针对不同信道的特点，例如RACH
（Random Access Channel，随机接入信道）
的非连续短时数据发射，DCH（Dedicated
Channe l，专用信道）的连续数据发射，
AFC也将采取不同的针对性算法，保障频
偏跟踪的准确和高效。
合理规划站点抑制多普勒效应：当列
车和基站越来越近时，频偏减小，频偏变
化增大；当列车远离基站时，频偏增大，
频偏变化减小；当列车高速经过与基站垂
直距离最近的点时，此时多普勒频偏最
小，但变化速率最大。因此，为了减少多
普勒频移对网络性能的影响，高铁覆盖一
般都尽量离铁路线一段距离建站，且视距
运营探讨How to Operate
2011.05 第54期
设备可结合直放站和基站的优势，实现多
RRU共小区特性，既达到在多个基站站点
间无需切换的目的，又保留了基站高性能
的特性，可把整条线路的切换次数降低至
原有切换次数的几分之一，大幅度降低了
掉话次数，提升用户体验。
快入慢出原则提升切换性能：为充
分发挥WCDMA的软切换优势，针对性地提
出了“快入慢出”的高铁软切换参数设置
原则，以保障列车前方目标站点小区更快
加入软切换激活集，列车后方站点小区则
尽量晚地删除出激活集，最大概率地保障
终端在切换区域随时有两条链路与基站通
讯，降低高速移动中的切换掉话率。
专属位置区抑制边界信令风暴：宏
网规划未考虑高铁特点，容易在高铁线路
上因为高速率而形成位置区碎片效应，
这是导致频繁产生位置区边界信令风暴
的内在原因。利用宏网RNC（Radio Network
Controller，无线网络控制器）或部署独立
RNC为高铁沿线规划专属位置区，可沿线
一个或多个本地网规划为同一位置区，只
在进出本地网时做位置更新，最大幅度减
少边界位置更新信令风暴，同时在边界小
区配置比传统公网更多的信令信道，以降
低浪涌信令带来的网络负荷压力。
专项网规网优
高铁覆盖的特点非常明显，金属车
体屏蔽效应，高时速带来的多普勒频偏和
切换难题，以及隧道、大桥等众多特殊场
景，使得传统网络规划优化不再适用于高
铁覆盖。华为根据多年的商用实践，提出
了一系列的高铁专项网规网优解决方案。
链路预算：高铁车体本身损耗很大，
且不同车型损耗不同，车内不同区域的复
杂结构将导致不同损耗，铁路线与天线波
瓣的夹角也会导致信号损耗，因此需要综
合考虑多种因素进行链路预算，才能保障
整体高铁用户的通讯质量。
站点规划：3G高铁建设可通过重用公
网站点，以大幅降低建站成本；同时要保
25
让3G和高铁一起飞
驰的高铁上同时用便携机无线上网，用手
机收看电视，发微博，逛淘宝，看股市大
盘……，但业务体验依然平稳流畅如坐家
中，令苛刻的记者们叹服WCDMA网络真给
力。对于早已习惯普通列车上打电话质量
不佳的用户来说，突然一朝发现速度更快
的高铁线路竟然能提供快速平稳的优质无
线通讯，而专业人士也惊讶于如此极限环
境下的移动通讯优质质量到底从何而来？
事实上，这个成果来自于电信运营商
和设备商长期合作的经验积累和强大的技
术解决方案保障。华为早在2003年就意识
到了高铁对于3G通讯的挑战，依托上海全
球最快磁悬浮线路，建设了极限高速场景
下的WCDMA新技术测试基地，以验证算法
积累经验，发明了大量提升高铁通讯质量
的专利技术，以协助运营商完善高铁通信
质量。
比如，超级繁忙的沪杭城际高铁的最
高时速达到416.6公里/小时，年输送旅客量
达到单向8000万人，创造了铁路运营的新
高度，沪杭“半小时交通圈”由口口相传
的吴越神话变为现实。华为的高铁通信技
术在沪杭线进一步经受了考验，“画面很
清晰，声音很清楚，非常流畅”，激动的
杭州电视台记者在沪杭高铁车厢里，通过
华为承建的联通WCDMA网络向全球观众传
递了列车高速运行时的现场直播画面。先
进的3G网络见证了中国高铁发展的历史时
刻。
在以3G契机带动全面创新的理念指导
下，中国联通抓住了高铁发展给3G品牌带
来的机遇和挑战，从全国一盘棋的高度推
动快速建设高质量的高铁3G。未来五年，
我国还将新建8000公里高速铁路，飞速发
展的中国高铁在3G先进技术的支撑下，将
飞得更快！
10001010100101001010101001
10001010100101001010101001
障站点天线视线可达，天线主瓣指向铁路
覆盖边缘；以“之”字型在铁路两侧交错
建站，有助于改善切换区域和保障车内两
侧用户接收信号质量相对均匀；建议站点
与铁路之间留出合适距离，可在减少车体
穿透损耗和加大站间距节省成本之间取得
较好的平衡。
天线规划：主要根据站点离铁路线的
距离考虑天线选型。建议在距离小于200m
时，采用普通波瓣宽度的天线（例如33
度）；大于200m时，采用更大波瓣宽度的
天线（例如65度），以天线主瓣对铁路进
行主力覆盖。其目的都是为了加大铁路有
效覆盖范围，减少站点数量和成本。
频点规划：高铁狭长的自有空间，封
闭的车内用户，特点鲜明的性能要求，都
显示出相对独立的规划更利于高铁和大网
的覆盖质量。根据实践经验，采用异频组
网可规避与大网间的同频干扰，便于针对
性进行高铁专项优化，避免相互牵制，极
大地简化了网络优化工作量，是体现高铁
独立规划思路的匹配方案。
切换规划：主要规划点在车站和沿
线。车站是高铁和宏网覆盖的重选切换过
渡区，为形成良好过渡，可充分利用车站
室内分布系统或宏小区，通过设计和优化
使宏网小区在过渡区（进站口或站台）内
信号质量低于一定门限，便于用户从宏网
切入高铁网络。在铁路沿线，一般配置高
铁向宏网的单向邻区，避免乒乓切换，防
止宏网用户进入影响高铁网络，同时按照
快入慢出原则，对高铁线路前后小区配置
双向邻区关系。
3G让高铁更完美
2 0 1 0 年初， 福建联通发布第一条
WCDMA高铁覆盖线路；到2010年底，浙
江联通就发布了第5条高达350公里时速的
WCDMA高铁覆盖线路。高铁建设和3G建设
速度都在不断加快。
为了体验高铁3G，各方媒体记者在飞
责任编辑：许鹏 xupeng@huawei.com
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回答者：sunshy 回答时间：2011-07-21 15:45
个人感觉：
1 尽量增加切换带（切换带越长，切换的小区接续就有更多得时间进行测量判决等）
2 合理的SHO切换参数（小区较容易加入A-set，相对较难退出A-set，即快进慢出）
3 增加小区间的CIO，使得目标小区尽快加入A-set
等等……（需要高手补充了，呵呵）
1 尽量增加切换带（切换带越长，切换的小区接续就有更多得时间进行测量判决等）
2 合理的SHO切换参数（小区较容易加入A-set，相对较难退出A-set，即快进慢出）
3 增加小区间的CIO，使得目标小区尽快加入A-set
等等……（需要高手补充了，呵呵）
回答者：xtxaihc 回答时间：2011-07-24 15:05
