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【摘要】本文通过真实环境进行测试验证，可靠评估高铁覆盖场景下TD-LTE F频段的车厢穿透性能、接入成功率、切换成功率、上下行吞吐量等性能指标。
【关键词】TD-LTE高铁吞吐量成功率同异频组网TD-LTE dense Urban single cell coverage performance analysis
Yu Shi China Mobile Group Design Institute Co.Ltd
Hu Zhefeng ，Qu Zewei China Mobile Group Design Institute Co.Ltd Zhejiang Branch Abstract：In order to evaluate TD-LTE single cell coverage performance in dense Urban. We analysis from theory and do test in a real environment， then evaluate TD-LTE single cell coverage performance in dense Urban reliably. Key Word：TD-SCDMA Long Term Evolution Link Budget Coverage Remote
高铁作为一种高效经济的城际交通方式，日渐成为人们中长距离出行的首选，商务旅行较多，中高端客户较集中，较多的移动办公和网络娱乐休闲需求，高铁通信逐步成为各运营商品牌竞争，获取经济利润的新领域。
高铁运输网络带来了高效交通和舒适体验，但高铁途径城市、平原、高山、丘陵、隧道等几乎所有无线环境，这对于移动通信，特别是处于起步阶段TD-LTE网络技术是非常严峻的挑战。
一、测试环境与内容
1.1测试环境
主测基站系统带宽全部设置为20M，频段为1800MHz-1900MHz，上下行时隙配比为3：1，特殊子帧配置3：9：2。具体站点配置参数如表1：
高铁测试覆盖区域周边地形以平原地形为主，全长约60km左右，列车全程行驶时间15分钟左右，测试小区呈线性分布，实际测试中正常使用小区数为54个，站间距平均1km左右，天线平均挂高34.6米。TD-LTE站点以一个主站（BBU）带多个远端（RRU），并通过远端（RRU）小区合并方式形成超级小区来实现线性覆盖区。
车体穿透损耗高达12～24dB，对基站和终端的杂散性能和接收灵敏度等提出了更高的要求。高速移动带来较大的多普勒频偏，严重影响了基站侧和终端侧的性能。频繁切换导致掉话和脱网的风险增加，带来极差的用户体验。
测试TD-LTE站点分布及测试路线如图1所示：
1.2测试内容
本次试验测试分为四个部分，分别为接入成功率测试、切换成功率测试、TM2/TM3模式性能对比以及同频/异频组网性能对比。
四、总结与建议
本项测试用例有效的评估了TD-LTE的覆盖能力，获得如下结论：（1）20MHz同频组网条件下，高铁上各项KPI指标均能满足目前用户使用需求；（2）TM2与TM3相比，高铁场景下使用双流下行数据调度可以带来下行流量增益；（3）10MHz与20MHz组网相比，单用户吞吐量偏低，用户感知相对差；（4）异频组网与同频组网相比，切换成功率有所提高，从实测结果看上下行吞吐量并未获得增益。
本项测试还存在一些问题，建议如下：（1）高铁组网下，需要做好单小区覆盖控制，过覆盖会导致切换关系复杂，引发切换失败、掉话等异常；注意规划设计好各小区的方位角和下倾角，防止过覆盖、主覆盖不明显、主服务小区覆盖交替出现时，终端容易发生乒乓切换等问题。（2）TD-L采用2个RRU的方案进行小区合并，可以通过测试获取RSRP的分布比例，确认整体覆盖是否符合集团规范要求；（3）若存在弱覆盖的情形，可以通过调整RS功率、工程参数等方法进行弥补；（4）目前PCCPCH功率配置为33dBm，RS功率配置为9或12dBm；（5）切换性能可以通过LTE协议中的相关参数调整进行保证，如切换参数，包括触发门限、Time to Trigger、小区个体偏移、T304等；（6）调整随机接入类相关参数，包括Preamble的期望接收功率、Preamble最大发送次数等解决小区数量增多、切换次数增多等问题；（7）现阶段高铁不建议与周边大网同频组网，在宏蜂窝同频组网条件下吞吐量有一定程度下降的，高铁与公网同频组网时性能可能也会有所下降；（8）TD-L和TD-S都工作在F频段，但其中心频点不同，且保留一定频带隔离度，并通过上下行时隙及特殊子帧配比规避交叉时隙干扰；（9）建议高铁专网与周边公网同频组网研究后续专项开展，可以结合eICIC等算法进行研究。
参考文献
[1]王映民，孙韶辉TD-LTE技术原理与系统设计.人民邮电出版社. 2011.3
[2]赵训威，林辉3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范.人民邮电出版社. 2010.1
【关键词】TD-LTE高铁吞吐量成功率同异频组网TD-LTE dense Urban single cell coverage performance analysis
Yu Shi China Mobile Group Design Institute Co.Ltd
Hu Zhefeng ，Qu Zewei China Mobile Group Design Institute Co.Ltd Zhejiang Branch Abstract：In order to evaluate TD-LTE single cell coverage performance in dense Urban. We analysis from theory and do test in a real environment， then evaluate TD-LTE single cell coverage performance in dense Urban reliably. Key Word：TD-SCDMA Long Term Evolution Link Budget Coverage Remote
高铁作为一种高效经济的城际交通方式，日渐成为人们中长距离出行的首选，商务旅行较多，中高端客户较集中，较多的移动办公和网络娱乐休闲需求，高铁通信逐步成为各运营商品牌竞争，获取经济利润的新领域。
高铁运输网络带来了高效交通和舒适体验，但高铁途径城市、平原、高山、丘陵、隧道等几乎所有无线环境，这对于移动通信，特别是处于起步阶段TD-LTE网络技术是非常严峻的挑战。
一、测试环境与内容
1.1测试环境
主测基站系统带宽全部设置为20M，频段为1800MHz-1900MHz，上下行时隙配比为3：1，特殊子帧配置3：9：2。具体站点配置参数如表1：
高铁测试覆盖区域周边地形以平原地形为主，全长约60km左右，列车全程行驶时间15分钟左右，测试小区呈线性分布，实际测试中正常使用小区数为54个，站间距平均1km左右，天线平均挂高34.6米。TD-LTE站点以一个主站（BBU）带多个远端（RRU），并通过远端（RRU）小区合并方式形成超级小区来实现线性覆盖区。
车体穿透损耗高达12～24dB，对基站和终端的杂散性能和接收灵敏度等提出了更高的要求。高速移动带来较大的多普勒频偏，严重影响了基站侧和终端侧的性能。频繁切换导致掉话和脱网的风险增加，带来极差的用户体验。
测试TD-LTE站点分布及测试路线如图1所示：
1.2测试内容
本次试验测试分为四个部分，分别为接入成功率测试、切换成功率测试、TM2/TM3模式性能对比以及同频/异频组网性能对比。
四、总结与建议
本项测试用例有效的评估了TD-LTE的覆盖能力，获得如下结论：（1）20MHz同频组网条件下，高铁上各项KPI指标均能满足目前用户使用需求；（2）TM2与TM3相比，高铁场景下使用双流下行数据调度可以带来下行流量增益；（3）10MHz与20MHz组网相比，单用户吞吐量偏低，用户感知相对差；（4）异频组网与同频组网相比，切换成功率有所提高，从实测结果看上下行吞吐量并未获得增益。
本项测试还存在一些问题，建议如下：（1）高铁组网下，需要做好单小区覆盖控制，过覆盖会导致切换关系复杂，引发切换失败、掉话等异常；注意规划设计好各小区的方位角和下倾角，防止过覆盖、主覆盖不明显、主服务小区覆盖交替出现时，终端容易发生乒乓切换等问题。（2）TD-L采用2个RRU的方案进行小区合并，可以通过测试获取RSRP的分布比例，确认整体覆盖是否符合集团规范要求；（3）若存在弱覆盖的情形，可以通过调整RS功率、工程参数等方法进行弥补；（4）目前PCCPCH功率配置为33dBm，RS功率配置为9或12dBm；（5）切换性能可以通过LTE协议中的相关参数调整进行保证，如切换参数，包括触发门限、Time to Trigger、小区个体偏移、T304等；（6）调整随机接入类相关参数，包括Preamble的期望接收功率、Preamble最大发送次数等解决小区数量增多、切换次数增多等问题；（7）现阶段高铁不建议与周边大网同频组网，在宏蜂窝同频组网条件下吞吐量有一定程度下降的，高铁与公网同频组网时性能可能也会有所下降；（8）TD-L和TD-S都工作在F频段，但其中心频点不同，且保留一定频带隔离度，并通过上下行时隙及特殊子帧配比规避交叉时隙干扰；（9）建议高铁专网与周边公网同频组网研究后续专项开展，可以结合eICIC等算法进行研究。
参考文献
[1]王映民，孙韶辉TD-LTE技术原理与系统设计.人民邮电出版社. 2011.3
[2]赵训威，林辉3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范.人民邮电出版社. 2010.1