WCDMA京沪高铁专题优化报告

1、京沪高铁专题优化报告一 京沪高铁概况京沪高速铁路于2008年4月18日开工，从北京南站出发终止于上海虹桥站，总长度1318公里，总投资约2209亿元。它的建成将使北京和上海之间的往来时间缩短到5小时以内。全线纵贯北京、天津、上海三大直辖市和河北、山东、安徽、江苏四省。是新中国成立以来一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路。2010年11月15日铺轨完成。2011年5月11日，京沪高铁开始进入运行试验阶段。6月9日中国专家组表示，京沪高速铁路各项指标均达到世界先进水平，完全具备开通运营条件。9日到19日京沪高铁全线试运行，2011年6月30日正式开通运营。 客运车站：北京南站、廊坊站、天

2、津南站、沧州西站、德州东站、济南西站、泰安站、曲阜东站、滕州东站、枣庄站、徐州东站、宿州东站、蚌埠南站、定远站、滁州站、南京南站、镇江南站、丹阳北站、常州北站、无锡东站、苏州北站、昆山南站、上海虹桥站。京沪高铁路线图如下：其中，河北境内路段包括由廊坊至沧州，如下图所示：二 京沪高铁特性1. 多普勒效应定义：因波源或观察者相对于传播介质的运动而使观察者接收到的波的频率发生变化的现象称为多普勒效应。 公式： 关系：速度越大，频移越大l 430km/h：最大多普勒频偏约852Hz/下行，776Hz/上行；l 250km/h：最大多普勒频偏约495Hz /下行，451Hz/上行；l 120km/h：最

3、大多普勒频偏约238Hz /下行，217Hz/上行；影响：两倍效果的频移影响 WCDMA基站采用相干解调检测方式工作，接收端的本地解调载波必须与接收信号的载波同频同相，载波频率的抖动会对接收机的解调性能产生明显的影响。由于UE根据接收到基站的信号频率调整发射频率，因此对于Node B而言将产生两倍的多普勒频移。 当反射方和接收方距离变远时，多普勒频移为负；当反射方和接收方距离变近时，多普勒频移为正。 中国联通可用频段为1940MHz至1955MHz（上行），2130MHz至2145MHz（下行），上下行各15MHz，频点带宽为5MHz，可用频点为3个，目前WCDMA网单载波配置上行频点9763

4、（对应频率1952.6MHz），下行频点10713（对应频率2142.6MHz）。当列车行使与基站传输方向夹角为“0”时，产生最大的多普勒频移，各种速率对应的最大频移如下表： 当前载波频点（MHz） 2142.6 移动速度（km/h） 最大多普勒频移（Hz） 50 99.2 100 198.4 150 297.6 200 396.8 350 694.4 由以上计算可以看出，多普勒频移的大小和运动速度成正比。当沪宁高铁运行在设计速度350km/h时，在当前10713频点下多普勒频移在695.4Hz之间。该偏移是基站到手机的下行信号的频移量，由于手机会通过下行信号的频率来校正上行频率，因此手机实际

5、将产生两倍的偏移量。如此高的频率偏移将直接影响手机对邻区测量结果，容易引起切换掉话。 2. 车体损耗 在高铁测试中，发现在高铁外与高铁内信号接收强度差异较大，高铁的车型损耗在14dB以上，在设计上就要以车体的最大损耗最为设计标准，但是沧州境内设计平均站据在2km左右，从设计上就带来了较大优化难度。3. 高速环境的切换重选1. 高速小区重选问题服务小区和邻小区两个的信号强度随着UE的移动不断发生改变，因此处于高速移动环境下的UE需要不断选择一个更好的合适小区进行驻留，进行小区重选过程。 UE移动速度越大，在同样小区重叠覆盖区域情况下，允许小区重选时间变短。 小区重选过程包括两个步骤： 触发测量

6、小区重选 MS在空闲模式下，要随时监测当前小区和邻区的信号质量，以选择一个最好的小区提供服务，这就是小区重选过程（cell reselection）。在下面的规则中，MS使用Srxlev for TDD作为Sx。l 如果Sx Sintrasearch，MS不执行同频测量；如果Sx Sintersearch，MS不执行异频测量；如果Sx SsearchRATn，MS不执行异系统测量；如果Sx 0的小区中，再按照下面的公式计算R：Rs = Qmeas,s + QhystsRn = Qmeas,n - Qoffsets,n - TOn * (1 Ln)MS根据上述公式计算出Rs和Rn，选一个R最大的

7、小区。小区重选的相应参数：应对策略： n 优化重选参数(如Treselection等），缩短小区重选时延，优化小区重选条件，重选时间800ms之内。n 合理设置重叠覆盖区，保证小区重选成功率。n 建议重叠重选区应达到：根据800ms的重选速度,在120km/h、250km/h、350km/h移动速度下，重叠区长度(Length=Speed*Time)分别为26.67m，55.56m，77.78m。2. 高速切换问题移动通信系统的重要特点就是用户终端具有移动的特性，系统中切换的基本目的就是为移动用户提供连续的，无中断的通信服务。 RNC基于UE的测量报告和小区参数进行切换的控制，相同切换时延情况

8、下，UE移动速度越大，小区间需要设置越长的切换重叠覆盖区。CELL_DCH状态下服务小区的切换，包括以下三种类型： n 同频切换 n 异频切换 n 异系统切换 切换主要分为三个流程，测量、判决以及执行过程。同频测量主要为1A,1B,1C,1D,1F,具体定义如下：应对策略： u 优化测量周期等切换参数，在保障成功率的前提下，尽量缩短切换时延。u 合理设置切换重叠覆盖区，保证切换成功率。u 建议重叠覆盖区应满足一次切换的需要，一般1次切换时延约为400800ms左右。 u 有效抬升“小区独立偏置CIO”值，在移动信号快速衰减下，促使手机提前进行测量和提前触发软切换过程。4. 高速环境的接入随机接

9、入是UE向系统请求接入，收到系统的响应并分配接入信道的过程。 该过程发生在UE开机进行附着，关机进行分离，位置区更新，路由区更新，执行任何业务的信令连接建立过程中。 高速场景下UE在单个小区内的驻留时间很短，主叫/被叫流程进行过程中经常会发生从一个小区的覆盖区移动到另一个小区的情况。呼叫过程如果发生在小区覆盖边界，随着信道衰落容易造成PRACH/AICH信道解码异常，导致接入失败。同时如果UE在接入过程中进行了小区重选过程，虽然在接入子信道发送了接入尝试，由于无法收到基站下发的捕获指示消息，同样导致接入失败。 应对策略： 尽可能扩大单个小区的覆盖范围，减少主叫/被叫流程发生在从一个小区的覆盖区

10、移动到另一个小区的情况。 优化呼叫流程，缩短呼叫时延，尽量使呼叫过程在一个小区覆盖范围内完成。 根据呼叫流程的时延统计，合理设置计时器参数，避免计时器过短而造成呼叫过程失败。5. 掠射角根据无线电波传输特性，小区下行信号在覆盖列车的传输过程中，会不同程度的出现直射衰减损耗，同时由于主波瓣方向与列车存在夹角传播时，也会有较多的信号被列车车体反射，出现反射损耗问题，从而较大程度减弱信号实际覆盖到车厢厢体内部的能力 1) 随着掠射角的减小，列车车厢穿透损耗增加幅度增大。当掠射角小于10度时， 列车车厢穿透损耗比30度时将额外增加10dB以上，当掠射角小于5度时，列车车厢穿透损耗比30度时将额外增加1

11、5dB以上。2) 当掠射角在10度以内，列车穿透损耗增加幅度明显加快，所以在网络规划设计的时候，建议实际的掠射角应该控制在10度以上。3) 根据测试数据，CRH380动车车厢整体穿透损耗平均值在15dB以上。 例如：基站距离高铁的垂直距离为h，掠射角以10度为例，则有效覆盖距离为=tan80*h。 （tan80=5.67）三 京沪高铁工作总结1. 沧州京沪高铁基站布局 京沪高铁沧州段一共138公里，京沪高铁覆盖基站一共75个站点，平均站间距为1.84公里，沧州境内从北到南一共跨越5个县城，分别为青县，沧县，南皮，东光，吴桥，一共跨两个LAC，分别为LAC45426和LAC45427.目前沧州高

12、铁采用的是与大网相同的频点，为了避免高铁周围小区对高铁覆盖造成影响，优化过程中对个别小区采用了锁小区或者降功率的方式，给用户的使用造成了一定的不便。为了解决这个问题，在下一阶段将对高铁覆盖小区采用异频（10663）专网来对高铁进行覆盖。在修改异频专网后，其邻区关系设置，重选、切换参数的策略都应与大网有所不同，下面就简单介绍一下异频专网参数设置策略。2. 沧州高铁异频实施2.1、邻区配置策略高铁网络做为专网，在连续覆盖的情况下，我们期望高铁用户一直使用高铁专用网络，考虑到目前高铁部分路段覆盖仍较弱，以及对铁路沿线周边用户的影响，需要对邻区关系进行优化，包括：同频邻区、异频邻区、异系统邻区。同频邻

13、区配置同频邻区配置可按照正常的邻区配置进行，基本上配置异频网内相邻3个小区为邻区，与大网邻区配置差别不大。异频邻区配置异频邻区配置相对来说比较复杂，大致可以分为3种情况：1）只配置大网的单向邻区如果只配置专网到大网的邻区关系就可以在高铁专网覆盖不足的地方切换或者重选到大网中，避免掉话的发生；但是大网没有配置专网的邻区，就会导致无法回到专网中来，失去了建专网的意义，同时也会在大网覆盖差的地方掉话。2）配置双向邻区这种配置的优点就是可以尽量避免在专网或者大网覆盖不足的地方产生掉话，但是如果网络覆盖不足的情况下，就会造成频繁的异频切换或者重选，同样也会存在掉话的风险。3）不配置异频邻区不配置异频邻区

14、的优点就是可以只占用专网，最大限度避免了大网的影响，资源得到了充分的利用。但是在专网中信号不好的地方就容易产生掉话，并且不能保证高铁上的用户都及时重选或者切换到专网。异系统邻区异系统的配置大概与异频配置相同，这里就不详细介绍。1边界邻区配置沧州-德州边界德州邻区列表如下，在修改异频专网后，考虑到沧州不添加异频邻区，建议德州将下列小区同样修改为异频（10663），或者将修改频点的小区列表提供给一下，我们将删除现网中不必要的邻区。WN0OB0423A1WN0OB0423B1WN0OB0549A1WN0OB0549B1WN0OB0423A1WN0OB0423B1WN0OB0549A1WN0OB054

15、9B1WN0OB0370A1WN0OB0370B1WN0OB0423A1WN0OB0423B1WN0OB0549A1WN0OB0549B1WN0OB0423A1WN0OB0423B1WN0OB0549A1WN0OB0549B1WN0OB0423A1WN0OB0549A1同样，在沧州与天津边界也需要天津修改相关小区频点，或者提供已经修改为异频（10663）的小区列表。现网天津边界邻区如下：JingHaiDaShiBaHu_33143JingHaiManYiZhuang_34292JingHaiManYiZhuang_34293jinghaiguozhuangzi_35601jinghaiguoz

16、huangzi_35602jinghaiguozhuangzi_35603 沧州专网邻区配置针对目前沧州高铁的网络情况，结合之前的优化情况来综合考虑，初步制定的邻区关系的设置策略如下：邻区分类设置方案同频邻区同频邻区都只为高铁专网小区，规划高铁沿线邻区关系，避免明显漏配邻区异频邻区不配置异频邻区，在火车站位置添加双向邻区异系统邻区除火车站外，如果GSM同样建立专网的话加双向邻区；否则不添加GSM邻区。火车站出口涉及小区：基站名小区名专网小区CX_JiJiaWaCX_ZhiFangTouDiaoZhuangCun_41CX_JiJiaWaCX_JiJiaWa_11大网小区CZ_WangZhuan

17、gziCZ_WangZhuangzi21CZ_XiaoWuzhuangCZ_XiaoWuzhuang312.2 重选参数配置策略由于并没有配置异频和异系统邻区，因此这里就不再考虑异频和异系统重选参数的设置。同频重选参数也可以按照当前的参数设置：Sintrasearch=14这里主要介绍一下火车站附近的重选参数设置：专网小区还是首先要考虑高铁的覆盖，其次才是出口，因此采用下面的设置：Sintrasearch=14Sintersearch=6大网小区要尽早重选到专网中，但考虑到Sintrasearch=14Sintersearch=12异系统重选参数这里不做特殊设置。涉及到的小区如上面的表中所示。

18、2.3 切换参数设置策略同频切换参数高铁异频专网的同频切换同样要本着快进慢出的原则，建议设置参数如下：1A事件门限：设置为10dB，容易触发1A事件，提早切换；1B事件门限：设置为14dB，1B不易触发，减慢删除速度；1A事件触发时延：设置为200ms,尽快触发1A事件；1B事件触发时延：设置为1280ms,减慢删除速度；1D事件触发时延：设为200ms，尽快触发1D事件。另外，根据实际测试情况再对CIO进行调整来优化个别小区之间的切换。异频切换参数由于高铁专网并没有添加异频邻区，并不需要对异频切换参数进行特殊设置。这里主要还是出口的参数设置问题，专网的出口小区的异频切换门限值可以设置的略低，

19、由于采用异频，ECIO一般都很好，触发异频切换主要是基于RSCP，因此这里主要介绍RSCP门限值的设置：2D的RSCP门限值：设置为-105，目的是保证用户尽可能的留在高铁网络，但是又要可以在保证业务的前提下，成功切换到大网中。2F的RSCP门限值：设置为-103。而大网小区可以尽早切换到高铁专网中，因此2D门限值可以设置较高，2D的RSCP门限值：设置为-85，使用户可以尽快占用高铁网络。2F的RSCP门限值：设置为-80。涉及小区如下：基站名小区名专网小区CX_JiJiaWaCX_ZhiFangTouDiaoZhuangCun_41CX_JiJiaWaCX_JiJiaWa_11大网小区CZ

20、_WangZhuangziCZ_WangZhuangzi21CZ_XiaoWuzhuangCZ_XiaoWuzhuang312.4 改频前后测试总结测试区域为京沪高铁沧州段，且改频前后测试方法一致。AMR锁WCDMA长呼互拨，接入超时为30秒，呼叫间隔30秒；如出现未接通或掉话，应间隔30秒进行下一次试呼。测试主被叫手机为：诺基亚N85。为了验证改频前后对高铁覆盖的效果，分别在改频前后进行了高铁优化测试。通过测试对比发现改频后指标有以下几方面的改善：1、 由于改频后排除了非高铁小区对高铁小区信号的干扰，ECIO覆盖较改频前有明显提高2、 改频后由于切换小区减少软切换比例较改频前也有明显降低 。

21、3、 软切换比例降低以后，因为切换不及时导致的掉话问题也有所减少。改频前沧州境内掉话1次，改频后沧州境内没有掉话。2.5 改频前后指标对比改频前后ECIO对比 改频后ECIO-12dB的比例由92.97%提升到97.04%。ECIO-8dB的比例由75.62%提升到88.92%。TotalEcIo改频前改频后1=-6.0043.77%61.56%总采样点15261-7.101-6.054最大值-2.705-25.012-24.949改频前后RSCP对比在理论上讲，改频不会影响高铁RSCP覆盖，但是在改频前后测试中由于测试所乘坐的列车型号不一样，导致前后测试RSCP相差较大。TotalRSCP改

22、频前改频后1=-65.0021.02%0.70%总采样点-70.525-80.659最大值-99.088-108.031改频前后TxPower对比 在理论上讲，改频不会影响高铁TxPower覆盖，但是由无线信号直接影响手机的发射功率强度，因此与RSCP一样，两次的差别较大。TxPower改频前改频后1=20.000.00%0.00%总采样点-20.339-10.615最大值-49-34改频前后软切换比例对比改频后由于切换小区减少软切换比例较改频前也有明显降低，软切换比例由61.27%降至44.27%。软切换比例改频前61.27%改频后44.27%由于沧州高铁网络基站数量相对较少，与周围大网的连

23、接点并不是很多，因此在邻区设置过程中，我们的目的是尽可能保持专网专用。上述的参数设置还需要经过测试来不断的进行完善。3. 沧州的高铁参数优化高铁新场景的引入需要合理规划高铁小区的参数模式，高铁高速特性决定了各类参数需要配合该特性进行优化，主要分为空闲模式参数，接入类参数，切换类参数以及其它参数。1. 空闲参数参数名称参数作用建议修改值sIntraSearch手机进行邻小区测量的启动门限12-16 tReselection 目标小区好于驻留小区的保持时间 1sSearchRatGsm 手机进行GSM邻小区测量的启动门限02. 接入参数参数名称参数作用建议修改值constantValue手机计算初

24、始发射功率的常量参数 -16 powerOffsetPO前导功率攀升步长 3preambleRetransMax前导最大攀升次数 24t300最大的RRC CONNECTION SETUP等待时长 ueTimeIdle1000MSn300RRC Connection Request 消息最大重传次数33. 切换参数参数名称参数作用建议修改值 cpichEcNoReportingRange1A1A事件的门限 10hysteresis1A1A事件的迟滞 0timeToTrigger1A1A事件的延迟触发时间 200cpichEcNoReportingRange1B1B事件的门限 14hysteresis1B1B事件的迟滞 9timeToTrigger1B1B事件的延迟触发时间 1280hysteresis1C1C事件的迟滞 6timeToTrigger1C1C事件的延迟触发时间 320hysteresis1D1D事件的迟滞 3timeToTrigger1D1D事件的延迟触发时间 320cpichRscpThresholdUsedFreq2D压缩模式启动的RSCP门限-120cpichEcNoThresholdUsedFreq2D