网络质量分析报告

做为我国第一条以开行单元式列车为主的双线重载电气化运煤专线，大秦铁路线西起山西煤都大同，通过山西、河北、北京、天津，东至渤海之滨的秦皇岛，全线676公里，它是“三西”煤炭外运的最重要的一条运送通道。伴随国民经济持续迅速发展，大秦铁路运送需求已远远超过1亿吨的设计能力，为满足运送需求迅速增长的需要，铁道部组织实行了大秦线采用GSM-R技术与世界铁路上先进的的LOCOTROL技术（机车无线遥控操纵系统）相结合，有效处理了机车间通信距离限制的关键问题，于3月28日开始开行了2万吨重载组合列车。做为开行2万吨重载组合列车的基础和保障的大秦线GSM-R通信系统，为提前实现2.5亿吨年运量和今年3亿吨年运量目的的顺利实现发挥了重要作用。作为世界铁路第一条运用GSM-R通信系统的重载运送铁路线，由于没有实际运用经验可借鉴，在网络规划设计及工程施工等方面经验局限性，网络质量和运用质量还存在某些问题，尤其是通信中断件数较多。为此在5月14日铁道部派专家组来太原，对大秦线GSM-R网络运行、维护和优化工作进行技术指导。在专家组工作期间，我们在专家组指导下，重要对全线天馈线工程参数进行了测试、重新规划调整频率、调整部分基站天馈线参数、修改个别小区切换参数，对贯穿漏缆进行断开、基站室内天线改负载的试验，并到现场进行了勘查，使我们初步学习、掌握了网络优化的技术措施，也对网络优化的重要性有了深入认识。专家组走后，我们认真学习、消化铁道部通信专家组的技术措施，与铁路局一起，积极协调有关单位贯彻专家组提出的工作提议，完毕了部分基站的A、B网天线调换、室内小天线更换为终端负载、基站的天线方位角调整等工作，配合华为企业对基站下通信质量差的问题进行了测试。同步组织技术骨干，坚持分析网络存在问题和通信中断故障原因，继续做好网络优化工作，尤其是对LOCOTROL中断较多地段，进行重点分析，采用有效措施，压缩通信中断件数。现将有关工作汇报如下。LOCOTROL通信中断状况自3月28日两万吨机车运行以来，大秦线共开行9420列，从地面节点观测记录，通信中断14990件，平均每趟中断1.59件。2万吨列车运行及通信中断件数日期运行趟数中断次数次/趟4月291545.315月545139.506月1226044.957月2057383.608月3127772.499月35912913.6010月36312253.3711月46310592.2912月50714192.801月60110171.692月5986091.023月5958211.384月4683410.735月5697391.306月6206331.027月7049831.408月7028611.239月7245180.7210月6924010.5811月7332870.39合计9420149902.58中断次数较多的区段中断次数如下表：重要中断地段中断位置中断次数暖泉716大黑山489K399358蓟县西348K410428翠屏山471别山209石岭口196大山王庄479小陵438K460304国各庄586小杨庄197西张庄661秦皇岛北684铁炉村333桃园275合计7172网络运用质量分析大秦线无线系统网络性能指标是根据BSC话务记录记录出成果，反应了网络的基本性能。每项话统项目都对应网络某个方面的特性。借助于话统，可以以便快捷地处理网络问题。现将大秦线网络性能状况汇报如下:（一）无线系统配置信息大秦A网大秦B网北同蒲总计BSC数112基站数10210238242BTS3512o10303o2687937184o3120012S110505S212002S224105S332002合计888837213BTS3502Co10011o21414028合计1414129小区数一种载频112316二个载频919441226三个载频172019合计10910844261载频个数23420385522基站环数32321175直放站泰通近端机1414028远端机2929058安德鲁近端机99018远端机2323046合计近端机2323046远端机52520104（二）、无线网络基本性能10月11月网络基本指标A网B网北同蒲A网B网北同蒲TCH信道可用率99.96%51.25%98.71%99.99%99.99%99.99%SDCCH可用率99.96%93.80%94.26%100.00%99.99%85.09%TCH掉话率0.52%1.69%1.63%0.59%1.18%包括在B网中SDCCH信令信道掉话率0.21%0.28%0.17%0.26%0.32%包括在B网中TCH拥塞率0.12%0.16%4.23%0.16%0.26%1.82%SDCCH拥塞率0.19%1.89%0.35%0.37%0.48%包括在B网中无线系统接通率99.69%99.56%95.43%99.48%99.26%无法计算BSC内小区间切换成功率96.06%88.69%无法计算99.48%99.26%无法计算出BSC切换成功率92.30%91.35%入BSC切换成功率91.59%92.63%TCH信道分派成功率99.53%96.61%93.52%99.39%98.67%93.50%（三）、切换记录切换指标是网络性能的重要指标,,由于GSM-R切换是硬切换,切换的成功率将显得非常重要,其中对LOCOTROL机车同步操控最大的威胁就是切换失败。由于大秦线GSM-R的特殊性,异常切换(包括A/B跨层、回切、兵乓、越区）、干扰等原因直接影响切换的成功率。提高切换成功率,减少切换失败将是GSM-R的重要优化指标.大秦线LOCOTROL机车同步操控系统通信中断的绝大部分原因是由于切换失败导致的，这样减少切换失败将是未来优化的重点工作之一。1、切换参数记录全网多种切换记录A网B网次数BSC内小区间切换尝试次数5930417156入BSC切换尝试次数9334176771出BSC切换尝试次数9226776303BSC内小区间切换成功次数5679917170入BSC切换成功次数8528169618出BSC切换成功次数8430171052BSC发起切换总次数68530883459切换总次数778649160230发起切换尝试次数(上行信号质量)332412257发起切换尝试次数(下行信号质量)10970713364发起切换尝试次数(上行信号强度)6169016038发起切换尝试次数(下行信号强度)308435420发起切换尝试次数(时间提前量)130发起切换尝试次数(更好小区)44956046233发起切换尝试次数(负荷)2540发起切换尝试次数(O&M干预)380发起切换尝试次数(直接重试)0147发起切换成功次数(上行信号质量)279932037发起切换成功次数(下行信号质量)8912511236发起切换成功次数(上行信号强度)5897414962发起切换成功次数(下行信号强度)298845264发起切换成功次数(时间提前量)130发起切换成功次数(更好小区)44609644564发起切换成功次数(负荷)20721发起切换成功次数(O&M干预)380发起切换成功次数(直接重试)0138比例发起切换成功次数(上行信号质量)84.21%90.25%发起切换成功次数(下行信号质量)81.24%84.08%发起切换成功次数(上行信号强度)95.60%93.29%发起切换成功次数(下行信号强度)96.89%97.12%发起切换成功次数(时间提前量)100.00%100.00%发起切换成功次数(更好小区)99.23%96.39%发起切换成功次数(负荷)81.50%100.00%发起切换成功次数(O&M干预)100.00%100.00%发起切换成功次数(直接重试)100.00%93.88%发起切换尝试次数(上行信号质量)4.85%2.70%发起切换尝试次数(下行信号质量)16.01%16.01%发起切换尝试次数(上行信号强度)9.00%19.22%发起切换尝试次数(下行信号强度)4.50%6.49%发起切换成功次数(时间提前量)0.00%0.00%发起切换尝试次数(更好小区)65.60%55.40%发起切换尝试次数(负荷)0.04%0.00%发起切换尝试次数(O&M干预)0.01%0.00%发起切换尝试次数(直接重试)0.00%0.18%PCU负荷CPU最大占用率A网BSCB网BSC模块一18%模块一12%模块二16%模块二12%模块三19%模块三13%模块四11%CPU负荷在正常范围内。（四）性能小结由于导致网络整体性能升降的原因不是一种，它的原因诸多，如无线覆盖、偶尔原因、内外部干扰、天馈参数的变化、设备的维护以及大秦线地理环境的特殊性等等，致使网络优化将是一项长期、复杂、多手段的工作。如干扰出现的形式多种多样，既有外部也许出现的干扰，也有内部的干扰。内部的既有天馈与参数设置不合理的干扰，也有由于地形问题产生的邻频干扰。为了深入提高网络整体性能，我们将继续加强如下几种方面的工作：1深入加强对网络设备的维护。导致重载列车通信中断的原因诸多，硬件设备也是影响网络性能的重要原因，因此加强对网络设备如基站、BSC、MSC等的平常维护和告警分析，深入减少由于网络设备出现问题对网络的影响。2深入加强对网络优化复杂性的认识。由于导致网络下降的原因诸多，网络优化的方案也将不一样，甚至同样的案例在优化中实行的方案将大相径庭。我们将按照铁道部专家的指示，深入解放思想，不拘泥单一的手段调整网络，根据网络的实际状况进行合理的分析和调整。3在华为的技术支持下，加强对网络合理的调整。由于我们的优化知识和经验局限性，在网络优化方面有不全面的地方，因此我们将加强和华为网络优化人员的技术交流与学习，深入提高网络优化能力。三、网络优化状况我们在铁道部和太原铁路局、铁通企业的领导下，重点针对大秦线2万吨重载列车通信中断频繁的区段进行了分析与网络优化，使网络运用质量状况有所改善，通信中断次数逐渐减少。1、调整频点，减少干扰影响7月上旬通过AN地面节点发现：2万吨重载组合列车在K387-K418区段频繁发生通信中断，并且中断多发生在白天，夜间很少发生。我们立即组织工程技术人员对该区段进行了现场测试。K387-K418区段基站分布及频点状况见下图、表名称A网B网BCCHTCHBCCHK399（K399+280）101610141018蓟县西（K406+644）1002100010041006K410（K410+880）100810101012翠屏山西（K417+961）101310171005翠屏山东（K417+961）101510001003在K399～蓟县西间间现场测试时，我们发现K403.2附近常常脱网，几乎无法进行通话，K399基站的信号很弱，C/I不不小于9的状况诸多，最差时为-3dB，但有时1016、1018频点射频信号忽然很强（约-54.3dBm），我们怀疑非K399基站发来的信号。通过反复试验、测试，发现是该地点附近移动企业基站的信号，其主BCCH为32频点，TCH为1016、1018频点，恰好与K399基站A、B网的主BCCH相似。因此，我们断定中断重要原由于外网信号干扰所致，对此我们立即将K399基站的BCCH频点进行了调整。改频后，我们跟踪发现，该区段通信中断次数由改频前平均每天40件（7月8日～12日196件），减少到每天不到1件（7月13日～9月30日67件），效果非常明显。在K410～翠屏山间进行现场测试时，虽然发现移动企业使用GSM-R频点，但与该地段基站频点不相似，影响不大，经对基站数据分析，发现K410基站B网主BCCH使用1012频点，此频点与翠屏山西A网主BCCH1013为相邻频点，初步判断为邻频干扰所致。我们对翠屏山东A网BCCH频率进行了调整。经观测效果也比较明显，该区段通信中断次数由改频前平均每天16件（7月1日～13日210件），减少到每天1.2件（7月14日～9月30日93件）。石岭口－小陵中断区段现场进行测试时发现此区段存在下行宽频干扰，是导致中断比较多的原因。对次我们对大山王庄A、B网的频点进行了调整。经观测效果也比较明显。11月10日开始在延庆至军都山段2万吨机车中断较频繁，通过Abis接口跟踪观测，其间发生中断时基站上下行电平均在容许范围内，而下行通话质量均在7级。TA值一般不不小于7且中断时间重要集中在9：00—11：00和17：00—20：00之间。从以上数据并结合BSC网管话务记录综合分析，初步怀疑在延庆基站以东也许存在无线信号干扰。 我们立即组织工程技术人员对该区段进行了现场测试。通过测试手机拨测发现，C/I常常不不小于15。射频信号扫描发现从975——1023信道有突发脉冲，类似业务信道。幅度在-75dBm左右。 运用中国移动SIM卡测试发现：在主BCCH为45下的HOPINGTCH为1003、1005、1007，恰好与延庆基站A网的频点相似。通过定位为经度115.5823,纬度40.2644处的中国移动基站。基站信息如下：BCCH：45、BSIC：0.6、CI：8904、LAI：，北京市延庆县南菜园二区。11月16日在网管上将延庆A网主BCCH1003调整为1001，将A网主BCCH载频优选，修改前后基站频点如下表。改前37北辛堡-01010100810001014K237+01438k250-01013101610181006K250+02039延庆-010031007100510011017K262+51440军都山-01009101910111000K273+75041铁炉村东1001100410181014K283+990改后37北辛堡-01010100810001014K237+01438k250-01013101610181006K250+02039延庆-010011007100510031017K262+51440军都山-01009101910111000K273+75041铁炉村东1001100410181014K283+990通过观测发现此地段机车中断状况较修改参数之前有一定的改善。但从Abis接口跟踪观测和网管话务记录发现1005和1007频点仍然有占用，并且占用时在延庆以东TA在3-6时上下行电平均在容许范围内，而下行通话质量均在7级以上。由于目前G网频点有限，已无其他可用频点。需移动企业配合处理。2、调成天线，减少中断在8月份按照专家组提议将部分基站的A、B网的天线进行调整，A网的天线由本来的下层调到上层，发现K32基站越区覆盖，切换次数增多，并导致中断较多。我们根据Abis接口跟踪监测系统和天线参数的综合分析，对K32天线进行了调整，K32的切换参数及邻区关系也进行了对应的调整，调整后此地段中断由8月份的26次减少到了9月份的7次。3、优化切换参数根据Abis接口跟踪监视观测，我们发目前木林基站下木林西往木林东切换时导致中断，初步鉴定也许是由于木林西和木林东的切换带的重叠区域较小，因此8月29日中午对木林的网优参数进行了调整。将木林西的PBGT记录时间改小，木林东的小区间切换磁滞和PBGT切换门限都改小，使得木林西切换到木林东更轻易。调整后在木林的中断基本得到处理，9月份只发生了1次中断。根据Abis接口跟踪监视观测，大黑山远2--花果山地段中断原由于在大黑山远2与花果山基站切换带附近监测不到花果山A网信号，无法进行切换，导致重载列车中断。针对此地点中断分析状况，我们在10月份对花果山的网优参数进行修改，将花果山A、B网同层同级。修改了网优参数后，在此地段无中断。根据Abis接口跟踪监视观测，东城镇-化稍营中断分析东城镇由于电平低、下行质量差往化稍营切换时化稍营信号时有时无导致中断。也许是由于站距过大（两站相距11公里），导致两基站之间电平低、质量差。针对此地点中断分析状况，对东城镇和化稍营的网优参数进行修改，将东城镇往化稍营切换的PBGT切换门限由目前的70修改为67、小区间切换磁滞由6改为3，修改了切换参数后，通过Abis接口跟踪监视观测，在切换带附近，东城镇和化稍营的上、下行电平比修改网优参数前提高了10dB左右。中断状况得到明显的改善。4、车载终端异常越区切换针对摩天岭-下王峪段车载终端异常越区切换状况，将摩天岭基站A、B网设成同层同级，通过Abis接口跟踪观测，此地段异常越区切换状况得到明显改善。5、其他中断频繁区段的分析其他中断频繁区段重要是由于大秦线地处山区，地形复杂，网络设计又存在某些缺陷导致：（1）区间基站间距大，俯仰角很平，导致越区覆盖严重，同步电平也低，导致质量差，规划困难，单靠区域网络优化难以提高性能，需要新添加基站来提高覆盖，如K195－暖泉之间站距为12.53KM，暖泉-沙城东之间站距10.62（2）部分区段采用一体化小基站＋漏缆方式，由于所带漏缆距离较长（约1公里），漏缆末端信号较弱，尤其在无线双网建设时，为共用一条漏缆，又增长了一种合分路器，信号再次下降约6Db,邻站信号也较弱，信号重叠区域很小。当重载列车行驶到该地段时，由于下行电平低，质量差切换时，假如车速高，也许成功切换，假如车速低，会很难成功切换到邻站，导致通信中断。如K460-小杨庄等区段，需要增长光纤直放站，改善覆盖质量。（3）部分区段特殊地形，覆盖问题存在问题，如西张庄-秦北区段存在的沟堑太深太长如下图，导致西张庄和秦北基站的信号都无法直接覆盖，导致覆盖较差，中断次数较多，需要在沟堑处增长光纤直放站或小基站，弥补覆盖局限性问题。此外通过度析，我们认为目前的GSM-R网络部分参数设置有些不合理，对于网络性能影响较大，尤其是频率规划（目前B网TCH信道还处在封闭状态）、切换参数等的设置。由于该项参数修改工作影响大，鉴于覆盖问题还没有完全处理，需要将该项优化工作放入下一阶段执行。在现场测试时我们还发现部分区段存在下行宽频干扰，如大山王庄～小陵间，也是导致中断比较多的原因。在铁道部、铁通总部的对的领导和太原铁路局、大秦企业及有关单位大力支持下，我们在加强大秦线GSM-R通信系统平常维护工作的同步，积极开展网络优化，获得了一定成效，网络状况有了改善，但也清醒地认识到我们的工作还存在许多局限性，维护人员技术水平不够，各项管理和网络质量尚未做到可控，与铁道部领导的规定及与兄弟单位相比有一定的差距，在下一步我们将加强学习，增强安全、服务意识，认真贯彻铁道部有关规定，做好平常维护和网络优化工作，不停提高维护管理水平，保证大秦线GSM-R网络安全运行，为今年3亿吨年运量的任务顺利完毕做出奉献。四、下一步网络优化的思绪根据前面对网络性能的记录分析，结合Abis接口监测分析以及过去对重载列车通信中断的优化成功经验，我们下一步优化思绪如下：1、切换（1）异常切换结合交大Abis接口监测系统,对机车越区异常切换进行记录和分析。发生越区异常切换的地段，一般都是天馈发生变化，或参数设置不合理甚至偶尔原因等，处理的措施通过度析并结合现场状况，进行参数或天馈的调整。（2）切换失败大秦线重载机车通信中断的原因目前重要还是由于切换失败导致。切换失败出现的原因诸多，因此要加强对华为切换算法的深入学习，并结合实际状况进行分析并处理。2、充足运用ABIS接口的检测分析以及结合OMC网管的话务记录对发现的干扰区域作出调整1）、对于基站带有直放站首先现场检查基站的参数与否发生变化，在没有发生变化的状况下，重点检查直放站，通过现场拨打测试以及进行扫频进行干扰查找。根据查找成果，进行合理调整。2）对于基站出现的干扰1、查找干扰源查找干扰源是处理问题最主线措施，我们加强与现场人员的配合共同查找干扰源。2、改频在频率资源有限的状况下，对重点区域进行合适的频率调整来消除干扰。五、Abis接口监测设备的应用大秦线GSM-R网络承担着传送2万吨重载组合列车同步操控信息的重要任务，同步操控业务的应用对GSM-R通信系统的可靠性和安全性提出了很高规定。GSM-R网络接口监测系统可以通过对顾客信令和数据的跟踪，为系统的故障分析和原因诊断提供根据。在GSM-R网络的Abis接口上，对信令数据进行实时监视和记录。当机车同步操控系统的车载通信单元(OCU)与GSM-R网络在建立、保持、拆除等通信过程中，Abis接口会反应出GSM-R网络无线空中接口的上行链路/下行链路接受电平、定期提前量、无线传播质量、无线资源管理事件、移动性管理事件、通信连接管理事件等信息，因此通过对Abis接口信令的监视和分析，不仅可以对GSM-R网络无线空中接口进行实时监视，并且也能实时监控Abis接口2M传播环路的工作状态，从而对通信中断等故障给出详细的原因分析和判断，为无线网络优化和运行维护提供分析工具和基础数据，提高机车同步操控系统的数据传播可靠性。Abis接口监视系统原理图如下：Abis接口监测系统可以实现对BSC与BTS之间的Abis接口上的顾客信令信息及电路数据的跟踪和分析。从所监视的Abis接口上获取原始信令流，显示终端可以实现对Abis接口原始信令的解析，具有对存储的数据准时间、信令类型、机车号、IMIS、小区等多种组合方式进行查询的功能。通过查询功能，可以获得所跟踪GSM-R顾客的Abis接口基本信令、测量汇报、切换事件的记录。目前Abis接口监测系统具有对大秦线湖东至大石庄区段所有在线LOCOTROL顾客进行全程实时跟踪的功能，可以精确的定位机车的所在小区位置，反应机车状态的多种网络参数。顾客还可以根据需要灵活选择跟踪的方式，可以配置被监测小区的本小区载频、邻小区BCCH载频；IMEI、机车号与车次号对应关系；可以对监测端口号和时隙号进行添加、修改和删除。通过Abis接口监测系统可以进行网络性能分析及信令记录分析，详细包括：覆盖分析、切换分析、小区测量汇报记录、切换时长记录。并能将所监测的成果从测量汇报、信令几种方面以EXCEL的方式进行列表导出。在现网维护中重要是运用Abis接口监测系统的查询功能，重要包括：信令查询、切换查询和测量汇报查询，在平常维护使用中需要综合分析。从LOCOTROL地面节点处获取所需的机车车次号和开行时间，根据这些查询条件在系统显示终端上进行查询，通过测量汇报查询可以直观的看到机车的网络运行状况，其中包括机车所通过小区的时间、电平、接受质量、TA值、占用的频点和邻区频点及其小区切换状况。根据这些参数并结合信令查询成果可以精确的定位中断时间、原因和异常越区切换状况。通过采用对应的有效措施，明显的减少了