高速铁路数据业务质量提升技术方案报告汇报

1、高速铁路数据业务质量提升技术方案报告广东公司网络优化中心2009-02-24目录一、研究背景4二、方案概述51.优化效果52.影响因素63.优化策略7三、铁路数据业务性能影响因素91.覆盖范围因素92.列车速度因素133.小区重选因素164.容量资源因素21四、优化策略描述251.NACC新功能应用252.覆盖优化策略403.参数优化策略42五、技术方案总结481.覆盖方案482.资源方案493.参数方案（爱立信）494.新功能应用方案51六、附录521.GMCC高速铁路EDGE专项优化_车速对数据业务质量的影响522.GMCC高速铁路EDGE专项优化_R4终端比例523.GMCC高速铁路ED

2、GE专项优化_无线参数建议方案52一、研究背景1. 铁路网建设不断扩大，车速不断提高2008年全国铁路网建设投资达3000亿以上，随后几年并不断加大投资，进入中国铁路建设的高峰期，预计至2012年，全国铁路营业里程将达到11万公里，快速客运网络将覆盖全国90%以上人口。在加大铁路网建设的同时，提速也是铁路建设的另一主题。2007年4月18日，中国铁道部进行了第6次列车提速，列车时速普遍提升至200公里，京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到时速250公里。2. 列车型号不断更新，车体损耗对信号覆盖要求越来越高在铁路提速的同时，铁道部引入了CRH（China Railway High-s

3、peed）这一新型列车。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。CRH列车采用密闭式厢体设计，增大了车体损耗。广深铁路目前行驶的CRH为CRH1型列车，采用欧洲庞巴迪动车组技术，全车无卧铺车厢， 广东公司的测试结果显示穿透损耗为14dB，比普通列车高7dB。3. 数据业务用户量不断增长，资源需求更大，速率要求更高近年，数据业务的用户量和话务增长均十分迅猛，数据业务的

4、新品种、新类型也不断增加，所以各种场景的数据业务资源需求更大，用户对数据的数率的要求也更高。由于CRH车体密封性好、损耗高、列车速度快等原因，导致信号衰落快、小区重选频繁，小区资源利用成脉冲形态冲击等，对数据业务的质量影响尤为明显，对数据业务用户感知影响较大。因此，广东成立了广深铁路网络EDGE专项优化小组对广深铁路进行全面研究和分析，以寻求各种提升数据业务网络质量的优化方法和手段。 二、方案概述1.优化效果对比优化前后指标：FTP下载平均速率(kbps)总断流时间(秒)高编码使用率优化前76.0148243.04%优化后95.7632570.50%l 下载速率提高了19.75kbps，上升比

5、例达25.98%。l 总断流时间减少了157秒，降低比例达32.56%。l 高编码比例提高了27.46，上升比例达63.80%。2.影响因素根据对高铁全线数据的深入研究，我们总结了影响高铁场景数据业务质量的主要因素如下三方面：1 小区重选频繁。由于重选过程中因系统交互信息产生的数据传输中断，对数据业务感知造成影响。而在高铁的特殊场景中，由于车速的原因，使小区重选的次数大大增多，对数据业务的影响很大。其具体的影响程度可通过以下一个量化的计算公式评估：对FTP应用层下载速率影响比例 = 5列车速度(米/秒) / 小区平均覆盖范围（米）100%通过影响比例确定对小区重选对数据业务的影响程度，并衡量是

6、否或需要采取何种手段对小区重选进行优化。2 资源利用紧张。由于高铁场景的特殊性，对高铁专网小区的话务，只有列车经过时才会出现话务，如果列车客运量很大，当用户同时进入一个小区时，对该小区的实时话务冲击很大，特别是目前PS业务一般优先权低，PDCH会被TCH清空的情况下，数据业务受到冲击还将大于语音业务。而且由于其脉冲性的话务状态，很有可能在话务统计中的平均流量和吞吐量不太高的情况下，也会发生拥塞现象。3 覆盖信号快衰落。由于车速快，在小区边缘地带容易发生信号快衰落现象，造成小区重选延迟，覆盖拖远，C/I变差，影响数据业务吞吐速率，甚至导致掉线脱网。特别是广州段采用的非专网覆盖，覆盖往往为小区旁瓣

7、信号，情况相对更为严重。3.优化策略根据影响高铁场景数据业务质量的三个主要因素，提升数据业务质量的优化方向：1 提高小区重选性能2 资源合理分配3 改善覆盖而相应的优化手段和措施如下：1 开通NACC（网络辅助小区重选）功能l 开通NACC功能，缩短小区重选时延和提高重选成功率，正面缓解重选频繁引起的速率下降。l 对于小区重选时延，从用户感知角度看，数据传输中断时间缩短了1.82秒，节省了24.11%的时间。l 对于下载速率，FTP应用层下载速率提升了13.88% ，RLC层下载速率提升了4.96%。2 使用专网覆盖：l 使用专网覆盖，减少外来用户占用高铁网络资源。l 使用专网覆盖，增加铁路沿

8、线覆盖范围，减少覆盖阻挡或信号快衰落现象。l 优化非专网小区（或非铁路沿线主服务小区）覆盖，以避免占用该信号导致不必要重选甚至脱网。l 采用GSM900基站覆盖，减少路径损耗。3 改善覆盖的设备调整措施：l 拉远直放站的应用，延长覆盖范围，减少小区重选。l 调整天线下倾角、方向角，使小区主波瓣更好地沿铁路方向覆盖。l 采用窄波束的高增益天线，延长覆盖范围。l 功分扇区，增加邻小区覆盖重叠范围，保证小区重选过程。l 应用功率放大器，抵减因功分等原因造成的发射功率损耗。4 容量资源硬件设备保障：l 对于PCU和RPP拥塞情况，进行RPP板扩容，保证基础设备的容量充足。l 对于出现语音TCH拥塞小区

9、，建议扩容，保证语音业务的同时，也保证数据业务的资源。5 参数优化调整：l 对于高铁场景的参数优化，主要从小区重选和资源分配等相关参数着手，其中部分效果相对明显的参数如下： 参数建议值说明BA list 尽量短，12减少需要监听的邻区BCCH数量，缩短测量时间CRH4缩短小区重选时延CRO、PT、TO统一为0避免造成列车一个运行方向上的重选滞后，加大起呼失败的机会。ACCMIN沿线：102边缘：1保证数据业务资源TBFDLLIMIT20降低PDCH复用率，提高速率三、铁路数据业务性能影响因素1.覆盖范围因素1） 小区覆盖情况广深高速铁路（CRH和谐号）全长142公里，沿线主覆盖小区共184个，

10、平均每小区覆盖范围约770米。铁路沿线小区覆盖情况如下：路段长度覆盖方式覆盖小区个数平均每小区覆盖范围广州段60公里非专网76789米东莞段56公里专网80700米深圳段26公里专网28929米2） 小区个数（覆盖范围）对高铁场景的影响1 小区个数太少问题l 覆盖不足，容易脱网或掉话。l 容量不足（含周边话务），导致业务性能下降。2 小区个数太多问题l 干扰严重，频点规划困难。l 小区切换、重选频繁，影响业务性能。3） 最小覆盖范围计算（小区重选需求）为保证合理的小区重选，最小的小区覆盖范围可根据以下方法计算：1 规范规定，在完成一次小区重选后，允许进行下一次小区重选的惩罚时间为15秒。2 小

11、区重选判断时间可在上述15秒内完成。3 一般小区重选执行时间为5秒左右。4 如果在位置区和路由区边界小区发生重选，还必须算上位置区更新和路由区更新时间，一般3秒左右。5 完成一个完整的重选过程，所需时长大约在23秒左右。6 两个相邻的覆盖小区间重叠区域时间大约在13秒左右。7 根据车速的大小，可以计算出小区最小所需覆盖距离：列车时速（公里/小时）80120150200250列车时速（米/秒）22.22 33.33 41.67 55.56 69.44 重选前与上小区重叠距离（米）288.89 433.33 541.67 722.22 902.78 重选后所需距离（米）444.44 666.67

12、833.33 1111.11 1388.89 小区实际所需最小距离（米）733.33 1100.00 1375.00 1833.33 2291.67 8 按广深高铁总长142公里，平均时速150公里/小时，可以计算整段高铁所需的主覆盖小区数量上限：N = 142/1.375 = 103个4） 最大覆盖范围计算（最低接入需求）1 手机在单小区内的最低信号强度需求：SSreq=MSsens+RFmarg+IFmarg+BL其中：MSsens ：手机接收机灵敏度、为-104dBmRFmarg ：瑞利衰落（快衰落）余量，与“正常”移动的手机相比，快速衰落对高速移动的手机的影响很小，假设为0dBIFma

13、rg ：干扰余量2dBBL ：人体损耗5dB因此，SSreq =-97dBm2 小区切换最低信号需求计算：随着列车的运行、手机逐渐远离基站，服务小区的信号强度也在衰落。为了保证呼叫建立或者持续通话，手机要在接收的信号强度低于SSreq 前切换到新的小区。也就是说，车内的覆盖目标为：SSdesire= SSreq+ HOVmargin其中：SSreq ：-97dBmHOVmargin： 切换时间内的信号衰减余量，手机远离基站而产生的慢衰落。一次切换的最短时间包括：滤波器处理时间，我们建议高速铁路服务小区的测量报告滤波器长度设置为2，即1秒；解码BSIC的时间，平均1-2秒；切换执行时间，100m

14、s级别，可以忽略不计。总共需约2-3秒，在这段时间内，列车行驶了70*3=210m，在离基站300米到1000米的距离内（目前现网铁路沿线站间距一般都小于2km），用户向远离基站的方向移动210米，信号衰减约在48dB左右，即HOVmargin8dB；因此，列车内SSdesire =-89dBm。而车外的信号强度设计目标SSdesign为：SSdesign= SSdesire +LNFmargin(o+i)+TPL其中：LNFmargin(o+i)：正态衰落余量，在市区、室内环境下取值，为13.1dB；TPL ： Train Penetration Loss, 火车厢穿透损耗，14dBSSde

15、sign-61.9dBm3 小区覆盖半径计算：假设EIRP为51.1dBm（考虑了大多数基站的发射功率、馈线及跳线损耗，CDU-D，天线增益为13dBi），则最大允许的路径损耗为：Lpathmax =EiRP- SSdesign=51.1-(-61.9)= 113dBm根据GSM900无线传播模型，Lp= A - 13.82logHb+ (44.9 - 6.55logHb)logd - a(Hm)其中Lp为路径损耗、Hb为基站高度（米）、Hm为手机高度（米）、d为手机到基站的距离（km）、a(Hm)=3.2*(log11.75Hm)2-4.974 高铁不同场景覆盖范围计算：若采用各种手段增加E

16、IRP，站间距还可以增大，例如采用增益为18dBi的天线，EIRP可以达到56.5dBm，根据不同场景的链路预算损耗，可计算小区最大覆盖范围：假定：基站高度30米、手机高度2米场景 市区 郊区 农村 道路 A（传播模型） 146.8142138136最大覆盖驱离（米）12701738225825745 按广深高铁属于郊区农村场景，可以计算整段高铁所需的主覆盖小区数量下限：N = 142/2.258 = 63个5） 广深高铁实际覆盖范围对比1 广深高铁沿线的主覆盖小区数量理论计算值范围在63到103个之间。2 实际主覆盖小区为184个，比103个多81个。3 统计多次测试结果，实际中平均每次高铁

17、沿线发生的小区重选次数为140次，并非占用全部主覆盖小区。其主要原因是：l 在部分区域中，特别是车站覆盖区域，为了解决容量问题，而添加了部分重叠覆盖的小区。l 部分三扇区基站中的某两个扇区指向基本一致，从而也增加了部分重叠覆盖小区。l 所以一般情况下，高铁全路段的小区重选过程中不一定会占用全部的主覆盖小区。4 实际平均小区覆盖范围：1421000 /141 = 1007米，小于平均时速150公里/小时的最小覆盖范围1375米，有较大调整空间。2.列车速度因素全程长度142公里，高铁全程行驶时间为约57分钟，平均时速约149.47公里/小时。其中：路段 时速（公里/小时）东站黄村段120黄村-凤

18、凰城段160凤凰城-增城东莞段200东莞段160深圳段120各项指标汇总如下：指标受车速影响车速km/h上升/下降RLC层下载速率0-180下降RLC层BLER0-200上升C/I0-200下降RxLev0-180下降MCS-90-180下降指标固定情况下变化：根据以上分析，车速对RxLev、C/I、BEP、BLER、编码方式、PDCH占用个数、RLC层下载速率等均有不同程度的影响，总结如下：1 随着车速的加快，RxLev呈下降趋势。2 C/I随着RxLev的下降而下降。3 BEP随着C/I的下降而下降4 BLER随着C/I的下降而上升。5 BEP随着BLER的上升而下降。6 BEP和BLER

19、决定将要使用的编码方式。具体分析情况，可参考报告附录1：GMCC高速铁路EDGE专项优化_车速对数据业务质量的影响3.小区重选因素1） 理论研究对于进行数据业务的终端，在进行小区重选时，在SGSN中需要进行一个Cell Update的过程，信令流程如下：1 当手机在Ready 状态进入新小区时，就会发起一个Cell Update 过程。手机通过在新小区发送一个任意的上行LLC Frame 将手机相关信息通知BSC，而BSC 则添加BVCI、RAC、LAC 等信息后再发送至SGSN；2 当SGSN 发现小区改变后，便向BSS 发送FLUSH-LL PDU 来将储存在旧的BVC 的该手机所有的LL

20、C-PDU 删除或传输到新的BVC；3 对应于FLUSH-LL PDU，BSS 将会向SGSN 发送FLUSH-LL-ACK PDU，其中包括TLLI 和原先的那些LLC-PDU 是被删除了还是被传输到新的BVC 的指示（决定是否需要重发数据）。4 数据将在传输至新小区内恢复。整个过程中，MS的数据业务中断时间包括以下3部分：l MS解读新小区系统信息，获取Cell Update所必需信息过程l FLUSH-LL交互过程l 在新小区的TBF建立过程2） 实例研究截取高铁测试数据中带小区重选的小段数据，要求重选前后下载速率相对稳定并有一定的持续时间，重选过程有常规的速率下滑、传输停止、速率爬升三

21、个过程。对数据分别进行两种统计方法：1 有小区重选：直接统计截取数据整段的FTP应用层、RLC层下载速率。2 无小区重选：去掉重选前后数据（包括速率下滑1秒、传输停止5秒、速率爬 升过程1秒，共7秒），再统计FTP应用层、RLC层下载速率。应用层下载速率RLC层下载速率有小区重选104129无小区重选119135增长幅度156增长比例14.42%4.65%从多组数据对比情况看，裁减掉小区重选段数据后：1 对于增长数值，相对稳定，FTP应用层下载速率有10-15kbps的增长，RLC层下载速率有5kbps左右的增长。2 对于增长比例，由于速率基数不同，得出的增长比例也会有所区别，大致上，FTP应

22、用层下载速率有15%的增长，RLC层下载速率有4%的增长。 案例2：全路段分析采集高铁测试数据中一个全路段数据， 对数据分别进行两种统计方法：1 有小区重选：直接统计截取数据整段的FTP、RLC平均下载速率。2 无小区重选：去掉重选前后数据（包括速率下滑1秒、传输停止5秒、速率爬 升过程1秒，共7秒），再统计FTP、RLC平均下载速率。裁减前后速率统计对比如下表：应用层下载速率RLC层下载速率有小区重选5286无小区重选6592增长幅度136增长比例25.00%6.98%裁减掉所有小区重选段数据后，FTP应用层下载速率提升13kbps，增幅达25%，RLC层下载速率提升6kbps，增长6%左右

23、。3） 小区重选影响程度量化计算从上述理论和实例研究，对于高铁场景量化计算过程如下：1 全路段小区重选次数约140次，与规划覆盖服务小区数量有关，可参与主覆盖服务小区数量为141个。2 计算平均每小区覆盖范围：1421000/141=1007米3 根据平均车速计算：每两次小区重选平均时间间隔为 ：1.007/149.473600 = 24.25秒，。4 根据数据中断时长约5秒，计算小区重选中断时长占全路段行程比例：5/24.25=20.62%。5 根据实际案例分析，每次小区重选对数据业务下载速率（应用层）的影响在15%至25%之间。6 小区重选中断时间比例与对下载速率影响比例基本相符。所以可以

24、得出最终因小区重选影响下载速率的因素为以下2点：1 动车的车速，以米/秒为单位（S）2 规划小区覆盖范围（主覆盖小区数量）（D）计算公式：影响程度比例 = 5S / D100%根据不同车速和不同的小区覆盖范围，小区重选对FTP应用层下载速率的影响比例如下表：车速（km/h） 小区覆盖范围（m）80 km/h 120 km/h150km/h200km/h250km/h80013.89%20.83%26.04%34.72%43.40%100011.11%16.67%20.83%27.78%34.72%12009.26%13.89%17.36%23.15%28.94%15007.41%11.11%1

25、3.89%18.52%23.15%20005.56%8.33%10.42%13.89%17.36%25004.44%6.67%8.33%11.11%13.89%l 小区重选影响比例与车速成正比，即车速越快，影响程度越大。l 小区重选影响比例与规划小区覆盖范围成反比，即覆盖范围越小，影响程度越大。4.容量资源因素1） Gb口信令数据分析从Gb口信令中，可以收集并提取以下信息：实时时间小区CIIMSI网关类型网页地址通过上述信息，可进行以下统计。 用户数量统计根据上述数据，可以统计某一实时时间的某一小区的IMSI个数，从而获取实时数据业务的实际用户数。例：高铁沿线BSC东莞DGWBSC1，小区（天

26、堂围工业区2），CI（64202）统计每5秒该CI涵盖的IMSI数量，如图：用户数量明显呈脉冲波动形态，且与列车每5至15分钟一班的班次吻合：l 脉冲形态中，波峰阶段对资源的冲击比较大，突然用户的增多，将产生语音业务与数据业务抢夺资源的情况，同时数据业务用户的突然增多，也将摊分固有的数据业务资源，影响数据业务质量。l 脉冲形态中，波谷阶段对资源的利用较小，特别是专网小区，由于列车的离开，意味着没有用户占用该小区，资源呈空闲状态，降低了话务统计中的流量等指标，影响了资源的合理利用。 用户行为统计根据上述数据，可以通过网关类型和网页地址等数据的分析，统计出该实时时间内数据业务用户的实际行为，如：1

27、 用户在做路由区更新2 Attach3 移动QQ4 通过HTTP访问网页5 通过WSP访问网页例：高铁沿线BSC（东莞DGWBSC1），小区（天堂围工业区2），CI（64202）移动QQ、路由区更新比例相对较大。根据业务类型，可相应评估对数据业务资源的实际利用情况：l FTP、网页浏览等数据量相对较大的业务，对资源的要求相对较高。l 移动QQ、飞信、彩信等数据量相对较小的业务，对资源的要求相对较少。 用户数量对资源的最低要求计算根据统计用户数量的脉冲峰值（H），可以认为，为保证该小区所有数据业务正常链路，在不考虑PDCH复用情况下，可通过以下公式计算数据业务所需的资源数量：PDCH所需数量=

28、Roundup(H/PDCH复用度,0)时隙需求PDCH复用度=每PDCH上承载的tbf数（可以为2，3，4）时隙需求=用户占用PDCH预期（如QQ为2.5）注：PDCH复用度越高，每用户的带宽越低；用户的时隙需求越小，用户的带宽也越小；on-demand PDCH = PDCH所需数量- FPDCHon-demand PDCH = Rounddown(deblocked FR TCHsODPDCHLIMIT,0)其中：ODPDCHLIMIT：参数定义每CHGR中on-demand PDCH的最大分配比例，参数取值为百分比。Roundup：向上取整函数。Rounddown：向下取整函数。2）

29、话务统计数据分析从话务统计数据中，可以收集并提取以下信息：统计数据考核标准（小时统计）TCH拥塞率1%PDCH预清空次数10GSL负荷大于90%比例0%PDCH分配成功率99%上行TBF建立成功率100%下行TBF建立成功率100%通过上述信息，可进行以下评估：l 由于高铁场景的特殊性，话务呈脉冲形态，波峰阶段对资源的冲击较大，波谷阶段对资源的利用比例较小，所以常规话务统计（小时平均）中的平均数值，并不能反映在波峰阶段实时冲击，很有可能当时的影响会较为严重。因此，高铁场景的话务统计考核标准较其他一般场景高。l TCH拥塞率：如果出现TCH话务拥塞，将导致预清空全部On-Demand PDCH，

30、大大降低数据业务质量，影响用户感知。l PDCH预清空次数：PDCH 预清空的次数直接反映了PS 和CS 争夺信道资源的严重程度，对PDCH 预清空次数很高的小区，应考虑优先扩容。l GSL负荷大于90%比例：GSL的使用负荷过高导致RPP拥塞、PCU拥塞，将影响PDCH的分配成功率，降低数据业务质量。l PDCH分配成功率：PDCH分配成功率低，导致部分用户无法进行数据业务，更无法进行多时隙功能提高吞吐速率，用户感知影响比较明显。l 上行TBF建立成功率、下行TBF建立成功率：该两项指标较低，将导致用户无法接入数据业务，严重影响用户感知。3） 高铁场景资源评估方法总结1 对于高铁场景，用户数

31、量的即时变化波动很大，呈明显脉冲形态。特别是对于铁路专网覆盖小区，当列车进入小区覆盖范围时，用户急剧增加，当列车驶出小区覆盖范围时，用户几乎为0。2 由于话务统计均是采取时间段的统计（最短15分钟），较难呈现实时数据业务资源的使用状况。3 由于Gb口信令数据只能采集进行数据业务中用户信息，较难呈现新用户的实际需求及语音业务需求状况。4 所以，对于高铁场景的数据业务资源评估，只能通过话务统计结合Gb口信令数据收集的方式共同进行，以呈现总体用户需求及实时资源冲击的各类状况。四、优化策略描述1.NACC新功能应用1） NACC功能概述网络辅助小区重选（NACC：Network Assisted Ce

32、ll Change）是爱立信BSS的一项附加功能。其通过BSS系统对BSC内部小区重选进行相关辅助，使小区重选对用户的影响降到最低。NACC主要功能就是通过BSS来帮助GPRS/EGPRS终端进行小区的重选，旨在降低小区重选的时间（从原来的1到5秒降到1秒以内），同时帮助终端减少数据的丢失及重发。该功能只在终端进行数据业务的过程有效，即终端在空闲状态下，NACC不起作用。对于BSC而言，一旦将NACC功能激活，那么将对整个BSC的所有内部小区起作用，而不需要修改任何小区参数。2） NACC功能原理 NACC信令流程图BSC/PCU/SGSNCCN modeCell AT3208Data tra

33、nsmission until end of current LLC-PDUThe REST of SYSTEM INFORMATION TYPEPACKET SERVING CELL DATAWith NACCTransfer DataCell BRead rest System Information from BCCHRead System Information from BCCHSYSTEM INFORMATION TYPE 1, 3, 13PACKET NEIGHBOUR CELL DATACell Update & PACKET SI STATUSReceived System

34、Information PACKET CELL CHANGE NOTIFICATION ARFCN and BSIC PACKET CELL CHANGE ORDERARFCN & BSIC MS 基本原理未启动NACC的小区重选过程：1 在GPRS READY状态下，MS在达到小区重选要求，并准备进行小区重选时，MS将终止数据业务，同时去解读目标邻区的系统信息，确定目标小区相关信息。2 解读目标小区信息，并确定允许小区重选后，BSC要求MS向 BSC发送一个新小区的LLC Frame，并解读新小区的LLC Frame。3 BSC完成解读新小区的LLC Frame后，数据的传送重新在新小区进行

35、。启动NACC的小区重选过程：1 在GPRS READY状态下，MS在达到小区重选要求，并准备进行小区重选时，MS将发送一条“PACKET CELL CHANGE NOTIFICATION (PCCN)”的消息给BSC，PCCN消息包含了目标小区的BCCH和BSIC。2 此时，MS处于Cell Change Notification (CCN)状态。MS继续进行着数据的传送，并继续接收和储存邻区的信息，但并未执行小区重选。3 同时MS启动CCN状态计时器T3208（固定为0.96秒）。4 当BSC收到MS的PCCN消息后，将回复一条“PACKET NEIGHBOUR CELL DATA”的消息

36、给MS，该消息包含了目标邻区接入最少所需的系统信息。5 同时，BSC将要求MS向BSC发送一个新小区的LLC Frame，并尽量解读新小区的LLC Frame。6 在BSC完成解读新小区的LLC Frame或T3208超限时，BSC将发送一条“PACKET CELL CHANGE ORDER (PCCO)”的消息给MS。7 收到PCCO后，MS将结束CCN状态并停止T3208计时器，开始根据PCCO消息进行小区重选。8 因为MS在之前已经接收到BSC发送的目标小区接入的所需系统信息，所以可以直接接入目标小区。9 当目标小区接入后，数据的传送重新在新小区进行。 功能优点1 减少小区重选时间（从原

37、来的3-4秒减到1秒以内）。2 减少数据丢失和重传。3 提高终端用户的数据业务的吞吐量。 功能缺陷l 限于3GPP Rel-4（R4）终端用户（现网中和高铁场景的R4终端比例可参阅下面相关章节）3） 测试验证结果 测试数据个案分析下面列举SZVBSC1局NACC开启前后测试数据比较：SZVBSC1测试数据对比数据分析：l 如图A、B，DGWBSC1开启NACC前后，小区重选次序为(CI)：3704-3684-3634-3574-3594-3614；l 图A中红框部分为数据业务服务停止状态，间隔明显，图B中间隔不明显；l 开启NACC后RLC下载速率明显上扬。以上2组对比数据采集方法：根据列车相

38、同行驶方向，在相同路段位置上，采集重选前后小区顺序相同的数据进行对比（图中所列为各占用小区CI）；故可比性比较高。对比两组数据A、B图，可直观的看出，A图NACC开启前小区重选前后数据业务传输中止时间较长，而B图NACC开启后没有明显的数据业务传输中止；NACC开启后整体RLC下载速率也明显上扬。 小区重选时延分析小区重选时延计算方式1 小区重选时延l NACC功能开通前（不支持NACC功能终端）：开始于：旧小区所传的最后一个EGPRS Packet Downlink Ack/Nack / Packet Uplink Ack/Nack。结束于：新小区的发起的channel request。l

39、NACC功能开通后（支持NACC功能终端）：开始于：PCCO信令结束于：新小区发起的channel request信令2 用户感知时间（数据传输中断时间）对下行业务，小区重选用户感知时间计算方法如下：开始于：旧小区的最后一个EGPRS Packet Downlink Ack/Nack结束于：到新小区的第一个EGPRS Packet Downlink Ack/Nack 测试结果（秒）开启前开启后缩短时间减少比例平均小区重选时延3.592.960.6317.55%平均用户感知时间7.555.731.8224.11%(秒)不支持NACC支持NACC缩短时间减少比例平均小区重选时延3.532.311.

40、2234.56%平均用户感知时间6.095.081.0116.58%分别汇总多组测试数据比较，分析如下：1 NACC开启前后对比：l 小区重选时延缩短了0.63秒，节省了17.55%的时间。l 从用户感知角度的小区重选时间缩短了1.82秒，节省了24.11%的时间。2 支持/不支持NACC功能手机测试对比：l 小区重选时延缩短了1.22秒，节省了34.56%的时间。l 从用户感知角度的小区重选时间缩短了1.01秒，节省了16.58%的时间。 掉线分析汇总NACC开启前后各4组测试数据，统计比较小区重选过程中发生的掉线次数，结果如下：开启前开启后减少次数减少比例广州-深圳2819932.14%深

41、圳-广州21111047.62%汇总49301938.78%不支持NACC支持NACC减少次数减少比例掉话次数136753.85%分析如下：1 NACC开通后，小区重选过程中的掉线次数减少比例达38.78%。2 由于NACC功能缩短了小区重选的所需时延，在高铁场景中，降低了在小区重选过程中因信号快衰落引起的影响，从而降低了掉线的风险。RLC层BLERNACC开启前14.82NACC开启后13.10支持NACC24.09不支持NACC26.47 误码率分析分别汇总NACC开启前后多组测试数据比较，分析如下：1 RLC层误码率BLER减低了1.72，改善幅度达11.61%。2 由于NACC功能开通

42、，缩短了小区重选时延，使MS更快进入更佳小区，获得更好的无线环境，减低了平均误码率。 编码方式分析编码方式使用率CS1-CS4MCS1-MCS5MCS6-MCS9NACC开启前5.79%17.60%76.61%NACC开启后3.44%12.55%84.00%支持NACC4.72%12.68%82.59%不支持NACC0.14%32.47%66.39%分别汇总NACC开启前后多组测试数据比较，分析如下：1 高编码方式（MSC6-MCS9）比例提升了7.39%，其中MCS-9的比例提升了2.34%。2 由于NACC功能开通，缩短了小区重选时延，使MS更快进入更佳小区，获得更好的无线环境，减低了误码

43、率，提升了高编码方式的比例。3 由于NACC功能开通，缩短了小区重选时延，减少从初始编码方式向高编码方式爬升所占用时间的比例，提升了MCS-9的比例。4 支持NACC手机的MCS-6MCS-9的使用率明显高于不支持NACC的手机。 FTP下载速率指标分析开启前开启后增长比例应用层平均下载速率62.8271.5413.88%RLC平均下载速率88.3492.724.96%不支持NACC支持NACC增长比例应用层平均下载速率42.2866.2256.62%RLC平均下载速率48.4797.46101.07%分别汇总多组测试数据比较，分析如下：1 NACC开启前后对比：l FTP应用层下载速率提升了

44、13.88%。l RLC层下载速率提升了4.96%。l 应用层速率的提升幅度较RLC层速率提升幅度大，用户感知度的提升相对比较明显。l 由于FTP应用层下载速率与RLC层下载速率的计算方法不一样：在小区重选的数据传输停止过程中，RLC层下载速率不计算该采样点，而应用层下载速率则需计算该采样点。l 对于应用层下载速率，由于NACC功能开通，缩短了小区重选时延，减少数据传输中断的时间，提高了应用层的下载速率。l 对于RLC层下载速率，虽然不能从小区重选过程数据传输停止时间的减少而获得速率提升，但是NACC功能开通缩短了小区重选时延，使MS更快进入更佳小区，获得更好的无线环境，减低了误码率，提升了高

45、编码方式的比例，同时也减少从初始编码方式向高编码方式爬升所占用时间的比例，从而获得速率的提升。但相对应用层下载速率比较，提升幅度较小。2 支持/不支持NACC功能手机测试对比：l FTP应用层下载速率提升了56.62%。l RLC层下载速率提升了101.07%。l 速率提升比例非常大，主要是由于此次不支持NACC功能手机6230测试的下载速率偏低引起，由于数据量不是很大，测试存在偶然性因素。不过速率对比趋势是提升的。 WAP指标性能分析开启前开启后减少时间较少比例PDP激活时长（s）1.2791.2440.0352.74%首页显示时长（s）10.51310.3840.1291.23% 分别汇总

46、NACC开启前后多组测试数据比较，分析如下：1 PDP激活时长变化不大。2 WAP首页显示时长变化不大。3 NACC功能仅对小区重选起作用，对于WAP、HTTP等小数据业务，由于数据传输时间相对较短，受小区重选的影响相对较小，所以NACC开通前后性能变化不大。4） 话务统计分析收集NACC功能开启前后沿线小区的24小时话务统计，对比如下：东莞部分：NACC 功能时间GPRS下载速率GPRS上传速率EGPRS下载速率EGPRS上传速率开启前平均36.14 13.89 87.89 22.42 开启后平均36.97 14.06 90.06 22.27 提升比例2.28%1.22%2.46%-0.67

47、%深圳部分：NACC 功能时间GPRS下载速率GPRS上传速率EGPRS下载速率EGPRS上传速率开启前平均32.46 13.60 85.08 22.97 开启后平均33.11 13.61 88.00 23.26 提升比例2.00%0.09%3.43%1.27%NACC开启对小区的整体数据业务性能依然有一定的提升；从对比情况看，GPRS/EGPRS RLC下载速率都有2%-3%的提升，GPRS/EGPRS RLC上传速率有0%-1%的提升。对于话务统计部分指标提升幅度较DT数据低，其主要原因如下：1 话务统计中以整个BSC的用户为数据源，其大部分的用户为非移动状态，在其数据业务进行中，很可能没

48、有发生小区重选，受NACC功能的影响相对较少；2 话务统计中以整个BSC的用户为数据源，其有较多用户进行的数据业务可能是一些小数据传输的业务（如WAP浏览、彩信等），该类业务的速率受NACC功能的影响也相对较少。5） 测试验证结论根据以上分析，NACC功能开启对高铁路线的数据业务性能提升效果明显，总结如下：1 对于小区重选时延，重选间隔缩短了0.63秒，节省了17.55%的时间。2 从用户感知角度看，因小区重选的数据传输中断时间缩短了1.82秒，节省了24.11%的时间。3 对于掉线情况，在小区重选过程中的掉线次数减少比例达38.78%。4 对于传输误码率，RLC层误码率BLER减低了1.72

49、，改善幅度达11.61%。5 对于编码速率，高编码方式（MSC6-MCS9）比例提升了7.39%，其中MCS-9的比例提升了2.34%。6 对于下载速率l FTP应用层下载速率提升比例比RLC下载速率提升比例大。l FTP应用层下载速率提升了13.88%。l RLC层下载速率提升了4.96%。7 对于WAP、HTTP等小数据业务，由于其收小区重选的影响称度较低，所以NACC功能对小数据业务的性能提升影响不大。8 对于BSC话务统计，GPRS/EGPRS RLC下载速率都有2%-3%的提升，GPRS/EGPRS RLC上传速率有0%-1%的提升。6） R4终端比例统计根据Gb口统计，现网中R4版

50、本终端（NACC功能）的统计比例如下：统计区域R4终端在用比例全网65.02%铁路BSC34.98% 具体统计情况，可参见附录2：GMCC高速铁路EDGE专项优化_R4终端比例2.覆盖优化策略1） GSM900基站覆盖GSM1800信号由于频率高，其路径衰耗要大于GSM900，按照COS231模型，GSM1800衰耗比900大5dB以上，实测效果与地形相关，广深铁路这一差距接近10dB。基于这一传播特性，GSM900比GSM1800更有利于铁路覆盖，因此应将GSM1800信号尽量清退出铁路的覆盖信号序列。具体的清理方法包括：l 通过天线调整，将1800信号移离铁路线覆盖。l 通过参数调整，删除

51、铁路线主覆盖900小区的1800邻区，避免进入1800小区（但要注意保留1800小区的900邻区关系，避免1800小区的掉话率上升）。1 天线角度调整天线方向角调整可以使小区主波瓣更好地沿铁路方向覆盖，有效地提高覆盖距离。方向角的调整与基站与铁路的垂直距离相关，一般原则是距离越近则方向可越贴近铁路线方向，距离越远，则天线方向越垂直铁路方向。经前期验证，对于同一个基站，对比距离铁路分别为200米和300米时天线方向的仿真效果，当要求达到相同覆盖效果时，200米时可采用更大的天线夹角。当铁路沿线某段有多个小区场强比较接近时，建议调整相关小区的天线方向和下倾角，确认主服务小区场强为主导信号，降低其他

52、小区的信号强度。2 采用窄波束的高增益天线现网大部分的天线多为水平波瓣角为65度天线，增益在15.5dBi左右，为适应铁路的覆盖可以调整选择不同的天线。如果基站与铁路沿线的垂直距离较小（100米以内），可选择使用30度窄波束的高增益天线（增益为21dBi），通过高增益天线可以获得额外6dB增益，延长覆盖约1.4倍（奥村模型）。如果基站与铁路沿线的垂直距离较大，则不适宜使用水平波瓣过窄的天线，否则容易造成主波瓣覆盖距离过短的问题。此时可以选择垂直波瓣更窄的高增益天线，如KRE，增益可达到18dBi。3 功分扇区铁路沿线的现网小区中有一部分已经专门用于覆盖铁路，无须承担本地网客户覆盖任务的小区，将

53、这些小区功分扇区，在无线覆盖效果上与新分裂一个第四小区是完全一致，而且小区功分扇区不需要额外增加基站主设备，可以有效节省设备资源。4 功率放大器的应用为了弥补功分扇区或微蜂窝扇区所损失的功率需要在小区天线输出口上安装基站功率放大器。5 直放站的应用在铁路覆盖中，存在建筑物、山体阻挡，或者隧道等情况，造成信号急速衰减，针对这种情况，可以通过架设光纤直放站来实现局部区域的覆盖提升。也可应用光纤拉远直放站，以增加覆盖范围。3.参数优化策略1） 参数优化原则针对高铁这一特殊场景，对于EDGE数据业务的优化目标和方向主要包括：1 改善无线环境，提高载干比C/I。2 减少小区重选过程受无线信号快衰落的影响，保证小区重选的成功率。3 减少不必要的小区重选，以减少数据传输的中断