华为服务精彩世博磁悬浮通信性能大幅提升

目前，中国自主研发的时速达350km/h的CRH3系列的动车组已经大面积投入使用，上海的磁悬浮专线，时速更是高达430km/h。高速铁路的覆盖已经成为TD-SCDMA网络覆盖中不可或缺的部分。

现有的TD标准对高速移动环境下TD系统性能的保障缺乏力度，由于覆盖不足、解调性能不佳、无法及时切换导致掉话掉网，严重影响了TD的用户感知。随着高速铁路的快速发展，这种负面影响的范围也在越来越大，找到能提升高速环境下系统性能尤其是切换和掉话性能的解决方案，成为当前摆在中国移动和所有设备厂商面前亟待解决的重大课题。

上海磁悬浮是世博会重要的交通保障和体验资源，实际运行速度高达到430km/h。传统TD技术已经无法满足如此高速度下的切换及系统性能的要求。上海移动携手华为公司对原有的磁悬浮网络进行了替换和改造，采用一系列创新方案，解决了高速移动环境下的系统性能尤其是切换性能的问题。上海磁悬浮TD网络相比替换前，接通率、掉话率、切换成功率等各项KPI指标得到了大幅的优化和提升，全面超过了世博会的指标要求，确保了世博精彩在磁悬浮上“不掉话”，也为其它告诉铁路的通信保障提供了宝贵的经验。

一、 高速移动带来的挑战

决定高速环境下切换性能好坏的无非两个方面的因素：其一是高速条件下的基础覆盖，此为前提条件，没有良好的基础覆盖，就不可能有好的网络性能或者说用户感知;其二是高速条件下信号解调、切换相关的产品解决方案，同样是保证高速移动下性能所不可或缺的重要环节。

在高速条件下，要实现上述两个方面的提升和优化却并非易事。

首先，高速移动严重影响了TD收发信机的解调性能，影响网络基础覆盖。当终端在运动中，特别是在高速情况下通信时，终端和基站都有直视信号，接收端的信号频率会发生变化，称为多普勒效应。多普勒效应所引起的频移称为多普勒频移，用户移动方向和电磁波传播的方向相同时，多普勒频移最大;完全垂直时，没有多普勒频移。在移动台远离基站方向移动时，频率降低;在移动台向基站方向移动时，频率升高。对于联合检测而言，按照R4 TD-SCDMA系统的时隙结构，在QPSK调制模式下，TD-SCDMA的中间码(midamble码)对高速移动产生的多普勒频偏估计的能力大概在160-250km/h。如果移动速度更高，由于信道的快速变化，数据部分特别是burst两端的数据符号，经历的实际信道与信道估计的偏差较大，因而两端的数据和中心midamble码的信道估计在幅度和相位上会产生一定误差，从而使系统解调性能有所下降。

其次，高速移动对切换是否及时产生了不利影响，从而影响到切换质量和用户体验。高速移动的列车在进行小区切换时，可以很快速地穿过小区间的切换区。如果小区的切换区设置过小，那么用户在还没来得及进行切换时就已经穿过了切换区，导致切换失败而掉话。

二、上海磁悬浮网络性能提升解决方案

上行预制频偏技术

上行零频偏技术能够提高上行灵敏度。

上行零频偏功能：NodeB根据收到的上行信号的频率调整下行信号的频率，如果上行信号大于f，则减少下行的频率，反之亦然。

下行预制频偏技术

下行频偏预置，两帧之间频偏预置量小于可设置门限f。门限值f的设置需要与UE沟通以及实际测试获得并可通过开关开启、关闭下行频偏预置功能。

上行零频偏技术以及下行预制频偏技术有效克服了多普勒效应带来的不利影响，大大提升了高速环境下的覆盖质量，为高速性能的提升打下了基础。

重定向算法

重定向算法是在起呼的过程中网络会按照用户的移动速度来判断该用户属于专网用户还是公网用户，如果属于公网用户，就会将该用户重定向到公网资源中，如果属于专网用户，就会将该用户重定向到专网资源中。这样可以避免由于专网用户误选到公网上或者公网用户误选到专网上之后，无法进行正常的重选和切换而造成的掉话，有效提升了客户体验。

单信令切换

单信令切换是指在RRC连接建立完成之后，RNC就可以发送测量控制，UE根据测量控制里面的参数开始进行测量，如果满足条件，就会触发切换流程。如果不打开单信令切换开关，那么UE必须在RAB分配完成之后，RNC才能够发送测量控制，UE才能够发起切换流程。经过统计从RRC连接建立完成到RAB分配完成之间需要大概1~2s的时间，在430km/h的速度下，可以行使119~238米的距离，信号会衰减4dB~6dB。因此在小区边缘UE如果发起呼叫，在单信令切换打开条件下，就能够及时发起切换，避免原小区的信号变弱而不能够发起切换请求，从而大大降低发生掉话和切换失败。

通过采用系列创新解决方案，上海磁悬浮TD网络质量全面超过世博会指标要求。有知名博客说“世博会的背后更精彩”。华为公司在配合运营商全力保障世博会网络质量的同时，在高铁覆盖、TD-LTE演示网、IPV6等领域为世博会提供了大量创新的解决方案，与运营商共同演绎“通信改变生活”。

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