青岛WCDMA网络高铁优化策略总结.

2010.01.06高速铁路优化策略报告高铁WCDMA优化小组内部资料注意保密－2－内容提纲测试评估报告优化策略报告－3－－3－测试评估报告联通WCDMA网络情况发现问题分类现网中存在的问题优化的难点－4－联通WCDMA网络情况导频RSCP分布图：从现阶段看导频RSCP相对总体比较理想，-90dBm的比例在96.12％以上。随着后期各期工程的开展高铁覆盖将会达到更高的目标。基本信息：济青铁路从济南到青岛，包括了济南、潍坊、淄博、青岛四个区域，共涉及2个厂家设备华为、爱立信，其中高铁青岛区域跨了8个RNC中的7个。－5－联通WCDMA网络情况导频RSCP柱状图：－6－联通WCDMA网络情况导频Ec/Io分布图：优化前导频Ec/Io，-8dB的比例在85.88％以上。这个和青岛高铁大多分布在市区有关，随着高铁专题的优化及市区RF的深度优化Ec/Io指标有一定的提升潜力。－7－联通WCDMA网络情况导频Ec/Io柱状图：－8－发现问题分类问题分类数量导频污染类6越区类11切换类13天馈安装错误类3弱覆盖类24跨Iur口切换类3－9－－9－现网中存在的问题WCDMA网络覆盖问题——越区、过覆盖、弱覆盖、没有主覆盖导频污染问题——CDMA特有的同频干扰特性邻区问题：过多邻区导致切换判决速度降低高速列车速度快，切换不及时问题基站布点问题——距离高铁沿线太近的基站（不足50米），小区的重叠覆盖区域过小，也造成切换不及时造成掉话Iur口切换问题－10－－10－优化的难点多普勒效应高速铁路沿线切换成功率低高速铁路沿线导频污染以及信号快衰落－11－－11－多普勒效应频移大小和运动速度及运动反向相关，速度越快频偏越大因信号入射角度关系，频移具有时变特性，合成频率在中心频率上下偏移列车靠近基站，信号波长变短，频率增大列车原离基站，信号波长变长，频率减少终端以下行频率为基准发送上行信号，因此基站接收机将承受2倍于终端的多普勒频移－12－－12－多普勒效应多普勒频移导致无线链路极不稳定，严重影响基站解调性能RACH信道的性能损失导致呼叫成功率降低DCH信道的性能损失导致掉话率上升－13－－13－动车沿线切换成功率低如果切换带设计太小，会导致软切换来不及完成而掉话合理切换带既要满足高速切换时间，又要尽可能减少基站数目考虑软切换测量时间和切换时间，按800ms计算切换带距离不同车速对应的切换带设计－14－－14－导频污染以及信号快衰落普通情况下各小区主覆盖将在一定的范围内，但是在高速环境下主覆盖范围呈现扁平化特征，主覆盖范围沿铁路行径方向明显扩大从而引发了新的导频污染情况。－15－－15－优化策略报告第一章、课题研究的背景第二章、高速列车对现网质量的影响分析第三章、高速铁路的测试和分析方法第四章、现网高速铁路中存在的问题和高速铁路优化的难点第五章、高速铁路的优化策略第六章、现网覆盖优化技术第七章、基于现网结构的参数优化方法第八章、增强AFC切换算法第九章、技术方案总结－16－－16－第一章、课题研究的背景铁路提速随着城市经济的发展，铁路运输系统承担起越来越多的客流运送任务。自2007年4月18日起，中国铁道部将进行第6次列车提速。列车时速将提升至200公里，而胶济等提速干线部分区段可达到时速250公里－17－－17－第一章、课题研究的背景CRH简介在本次铁路提速的同时，铁道部引入了CRH这一新型列车，该列车全称为“中国高速铁路列车”，CRH是（ChinaRailwayHigh-speed）英文字母的缩写。该列车分为CRH1、CRH2、CRH3和CRH5这4个种类，其中，CRH1、2、5均为200公里级别（营运速度200KM/h，最高速度250KM/h）。CRH3为300公里级别（营运速度330KM/h，最高速度380KM/h）。而CRH2具有提升至300KM级别的能力，目前山东省境内高速动车都是CRH2型列车。－18－－18－第一章、课题研究的背景课题背景由于CRH车体密封性好、损耗高，列车速度快等原因，车厢内通信质量明显下降。为保证乘客的通信畅通和通信质量，在中国联通山东分公司优化中心的策划下，成立胶济高速铁路优化课题组，专门对胶济沿线的2G、3G网络进行评估测试，对网络中存在的问题进行优化，并把优化的方案方法作为高铁优化的经验进行整理，进一步指导山东省内其他高铁路段的网络优化，从而提升全省的高铁网络质量，提高联通用户在高铁的满意度。－19－－19－第二章、高速列车对现网质量的影响分析CRH2衰耗车厢类型位置接收电平(dBm)衰耗值(dB)软座车厢A点-490C点-501E点-6011B点-530D点-552F点-629－20－－20－第二章、高速列车对现网质量的影响分析高铁沿线覆盖信号强度需求铁路网络特征1）列车穿透损耗大列车车身由金属包裹，屏蔽效应明显。一般情况下高速列车的穿透损耗约20～30dB。和普通郊区环境相比较，为保证相同的覆盖质量，铁路网络的基站数量随着列车穿透损耗的增加而急剧增长。2）话务量存在突发铁路沿线一般情况下话务量需求接近零，列车经过时话务量剧增。导致忙时话务量和闲时话务量差距明显，呈现明显的波动趋势。3）线状覆盖铁路线一般呈线状分布，因此铁路沿线的基站也呈线状分布，多普勒效应明显铁路网络特征：根据铁路网的特征，理论要求高铁覆盖（火车内）VP需求导频信号-90dBm。－21－－21－第二章、高速列车对现网质量的影响分析相邻小区的重叠区域根据速度和距离的关系，我们可以大致获得UE运动速度与所需最小切换区大小的对应关系不同速度下最小切换区大小备注：上述数据均假设天线和基站夹角为0度或180度，属于最坏情况。理论依据：l=v*t。－22－－22－第二章、高速列车对现网质量的影响分析小结：综合以上分析，高速列车对网络质量的影响主要有以下因素：车体密闭造成的额外的穿透损耗增加，胶济铁路采用的CRH2型列车穿透损耗约为10dB。高速运行铁路要求深度覆盖，根据典型传播模型计算，64K速率的VP需要到达火车内覆盖-90dBm。高速运行造成小区切换重叠区域加长,胶济高铁运行要求小区的重叠覆盖区要达到44米以上。－23－－23－第三章、高速铁路的测试和分析方法优化测试方法：测试软件采用鼎力3.6.1.20和华为Probe+scanner，鼎利软件用来测试数据业务，华为Probe软件加scanner用来测试VC(长呼)+VP（长呼），数据业务采用的是上传下载都保持五分钟时长，间隔15s，上传下载数据大小1G以上。语音业务采用VC(长呼)+VP（长呼）组合业务，时长为5分钟，起呼间隔为5S。测试方案采用长呼，主要考虑高速动车车速较快，采用短呼测试，手机起呼过程动车运行距离较大，使得测试图呈现间断不易分析，因此采用长呼测试。－24－－24－第三章、高速铁路的测试和分析方法优化分析方法：目前我们对高铁的分析一般从导频污染、RSCP、Ec/Io、切换、越区、CDT信令跟踪、Iur口切换策略等方面进行分析，同时我们借助于google地图、Mapinfo等地理工具结合分析，争取做到使铁路上的信号达到深度覆盖、质量良好、切换及时等使得业务能够正常顺利进行。－25－－25－第三章、高速铁路的测试和分析方法下面就具体案例介绍铁路分析过程Case1：－26－－26－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case1：问题分析：此路段由南向北，W肉联厂_3（psc332）信号没用着，且此段路Ec/Io稍差，通过覆盖图可以看出1扇区的方位角可能存在误差，需要上站检查调整3个扇区的方位角解决此处问题。优化方案：调整1小区的方位角从40度调整为100度，下倾角调整到6度；2小区是否是190度，下倾角控制在6度；3小区的方位角从280度调整为350度，下倾角调整到6度.复测效果改善。见下图：－27－－27－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case1：－28－－28－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case2W惠合惠商务酒店_3小区问题：问题分析：此路段车由南向北，W惠合惠商务酒店_3(psc325)的RSCP在高铁上越区覆盖，从而造成Ec/Io较差，优化家建议增大3小区的下倾角来解决此处问题.－29－－29－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case2W惠合惠商务酒店_3小区问题：－30－－30－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case2W惠合惠商务酒店_3小区问题：W惠合惠商务酒店_3的下倾角增大3度后越区现象基本消失。复测效果改善:－31－－31－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case3长呼跨Iur口导致掉话：问题分析：在高铁DT长呼测试中发现个别固定点一直以来必然掉话，原因为起呼RNC和切换目标RNC没有Iur口（物理连接）导致.－32－－32－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case3长呼跨Iur口导致掉话：－33－－33－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case3长呼跨Iur口导致掉话：青岛IUR口现状：RNCRNCID存在IUR连接Target_RNC118081809211808181031180818136218091808121809181033181018081318101809231810181254181118125418111813641811181474181118158518121814761813181476181318158－34－－34－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case3长呼跨Iur口导致掉话：优化策略：若要避免由于无IUR口导致高铁长呼掉话，目前的DSCR切换策略需要添加以下IUR口，同时考虑到和潍坊也有RNC连接建议也能互联RNCRNCID需求IUR连接Target_RNC11808181142180918114318101811411808181252180918125218091813631810181365181218136118081814721809181473181018147－35－－35－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case4信令跟踪排除异常掉话：W第八棉纺厂_1被统计为掉话的情况说明问题描述：此路段由南向北，W第八棉纺厂_1（PSC40）和W李沧区汾阳路小学_2(psc223)在RSCP和EC/IO较好的情况下出现掉话，详见图：－36－－36－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case4信令跟踪排除异常掉话：怀疑是测试时候电脑或软件出了问题导致前台软件统计信令不完整而显示掉话，因为Probe中丢失了一段信令，详见图：根据后台跟踪CDT数据显示为正常释放，详见下图：－37－－37－第三章、高速铁路的测试和分析方法Case5话统监控针对性处理高铁问题小区：在优化过程中充分利用Nastar后台话统监控针对性处理高铁问题小区，主要监控性能如：RRC建立成功率、RAB指配成功率、掉话率、各种切换成功率、话务量等等。－38－－38－第四章、高铁中存在的问题和优化的难点高速铁路存在的问题：根据CRH2列车损耗大、速度快的特点，课题组通过分析大量的测试数据，并且查阅了高速铁路优化的相关资料，结合山东联通自身WCDMA网络结构，发现山东联通高速铁路WCDMA网络小区信号有如下几个特点：a).高速铁路沿线较长，穿越的地理环境相当复杂，市区高楼毗邻、郊区地域开阔，并且山东多丘陵地貌，这就容易造成高铁沿线WCDMA网络信号较多较杂、越区信号较多、路段没有主覆盖的情况。b).高速铁路郊区路段山东联通的基站都是F1频点小区覆盖，并且穿越市区的基站密度较大联通F1频点自身导频污染较多。－39－－39－第四章、高铁中存在的问题和优化的难点高速铁路存在的问题：c).同时基站均按照默认网孔结构3扇区设计，在郊区路段车速通常时速较快，很容易掉话。d).高速铁路车速较快的区域，由于信号切换不及时，信号快速衰落，造成掉话。e).穿越RNC较多：特别是青岛段穿越8个RNC中的7个，这无异造成了更多的跨RNC切换增加切换失败及掉话风险。f).距离高铁