沈 华

5G，即第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，是4G之后的延伸。5G具有高速率、宽带宽、高可靠、低时延等特征。随着无线移动通信系统带宽和能力的增加，面向个人和行业的移动应用快速发展，移动通信相关产业生态将逐渐发生变化，5G不仅仅是更高速率、更大带宽、更强能力的空中接口技术，而且是面向用户体验和业务应用的智能网络［1］。

我国高铁建设飞速推进，高铁智慧化、信息化发展离不开公网信号支撑。同时高铁乘客特征和运营商价值客户高度重合，是运营商网络品牌的重要展示窗口：乘坐高铁的旅客话务量及数据通信量均比一般用户大，且对移动通信网络质量要求更高；高铁用户中高端客户占比大，对于提升网络品牌具有更重要的意义。由于铁路红线外的宏基站5G 信号无法覆盖到高铁隧道，为此需要对高铁隧道覆盖方案进行研究。

1 覆盖难点

高铁隧道公网信号覆盖主要存在以下问题：小区频繁切换、多普勒频偏、穿透损耗大［2］。

1.1 小区频繁切换

5G 信号的系统可靠性需求为99.999%，端到端时延＜1 ms。高速列车以350 km/h 行驶时，信号切换区域超过90 m，所以高速移动场景下的小区重叠覆盖距离要长于其他普通场景。同时由于5G 信号频率高、覆盖半径短、基站间距小，导致频繁切换问题更加严重［3］。频繁的切换会带来吞吐率下降，甚至出现掉话问题。

1.2 多普勒频偏

5G 信号要求峰值移动性支持≥500 km/h，高速移动下的多普勒频偏会影响接收机解调性能［4］。……