TD-LTE高铁专网网优指导书v2-1.docx

高铁专网优化指导TD-LTE高铁专网网优指导书2014年6月目 录1.1单验41.2勘测信息收集：41.2.1天线规划原则51.2.2调整前后现场必须做的61.3检查站点状态、基本参数61.3.1站点状态61.3.2检查邻区关系设置61.3.3切换参数设置72列车拉网测试72.1车型及损耗72.1.1车型、车次、车损72.1.2列车车速统计82.2列车测试注意事项92.2.1测试前工作准备92.2.2GPS注意点92.2.3规范Log命名92.2.4测试数据保存及统计输出103高铁现网组网方式及设备113.1江苏移动三条线路专网小区覆盖113.2组网方案114高铁优化思路125优化案例135.1站台覆盖场景135.1.1“无锡”大站专网衔接优化案例135.1.2“无锡新区”小型站专网衔接优化案例165.2一般覆盖场景195.2.1亭子桥RL站点南侧覆盖偏弱191 前言根据未来高铁的发展趋势，高铁覆盖方案应该能满足350km/h以上速度，最快达到450km/h的高速行驶要求。新型全封闭车厢对手机信号的衰耗在24dB之上。根据建成后的高铁专用通信网推断，高铁覆盖方案在最短发车间隔（3分钟）状态下应该满足300名左右旅客的话务量需求，网络接通率超过95%，覆盖率为99.5%，掉话率不高于5%，切换成功率在90%以上。 高速列车场景的网络覆盖面临以下挑战。车体穿透损耗大： 高速列车采用密闭式厢体设计，增大了车体损耗。各种类型的CRH列车具有不同的穿透损耗，中兴通讯对各种主要客运车型的损耗情况进行了详细测试，综合衰减值如表1所示。多普勒频偏： 高速覆盖场景对 LTE系统性能影响最大的是多普勒效应。接收到的信号的波长因为信号源和接收机的相对运动而产生变化，称作多普勒效应。在移动通信系统中，特别是高速场景下，这种效应尤其明显。高速影响性能： 在UE（用户设备）高速场景下，对切换的性能会有较大的影响。为保证用户无缝移动性及QoS，最基本的要求就是用户通过切换区域的时间要大于切换的处理时间，否则切换流程无法完成，会造成用户的QoS下降甚至掉话。在高速场景下，由于UE驻留时间小于小区选择过程，还容易出现脱网、小区选择失败等网络问题。公网和高铁覆盖专网相互影响： 高铁覆盖作为LTE公网覆盖的一部分，必须考虑高铁覆盖专网和公网之间的相互影响。专网和公网之间应避免形成空洞和过度重叠覆盖，特别要避免大网站点越过高铁轨道进行覆盖。要做好公网、专网间切换、重选等关系，确保相互之间的正常过渡1.1 单验除高铁站单验与普通宏站单验一样外，还需注意其它方面：1) 由于采用高铁专网，需提前锁频测试；2) 有铁路沿线的公路时需进行DT测试，目的查看天线主打方向是否正常覆盖铁路；3) 必须验证CSFB，能否占用高铁GSM专网小区进行语音业务，并回落至4G高铁专网；4) 每个RRU都要测到，一个扇区代表一个RRU，通过每个扇区的覆盖范围检查RRU是否正常。1.1.1 单验流程：1. 测试准备工作测试设备LTE：GPS, Mifi E5776S, Probe硬狗,移动电源。测试前站点状态查询要求无告警、站点激活，邻区关系正常，获取站点工参信息。2. 测试内容：LTE：验证每个RRU下的附着和去附着,定点上传和下载业务是否正常。3. 测试规范：LTE：附着和去附着（5-10次）, 上传和下载好点计时1分钟(上传7Mbps,下载70Mbps).测试设置截图：Probe上的Radio Parameters窗口,Serving and Neighboring Cells窗口,Throughput窗口, DUMeter,及计时窗口，如下图所示：4. 测试流程：1234每个RRU下找好点(RSRP-80dbm,SINR25db,下载70Mbps.上传7Mbps)。用Probe锁高铁专网频点及该站的PCI,测试该站下的两个RRU的上传,下载和附着. 上传和下载好点截图(30s-1min)。测试的时候闭掉该组其他高铁站点的RRU，以此保证测试占用的信号为该RRU的信号。沿着铁路方向往两个RRU主覆盖方向跑覆盖,这样有利于知道天线的主覆盖情况，方便后期RF调整。5. 报告模版单验报告:根据工参填写单验报告上的数据,截图数据,用后台软件Assistant导出覆盖PCI,RSRP,SINR,上传和覆盖轨迹图。1.2 勘测信息收集：根据铁路规划沿线无线环境场景、基站建设类型、是否处共小区交界处等信息，确认覆盖范围。勘测时需采集基站经纬度天线挂高、天线类型、原始方位角、原始下倾角、铁轨高度、无线环境照片。安装google earth，把新勘站点经纬度输入（格式：lat,lon），找到站点，并用尺子量距离及方位角，在图上直接找到主打方向，并把方位角的参照物告诉塔工，方便他调整方位角。l 天线高度、轨道高度算出站点距离轨道高度（天面距离铁轨高度）l 站点经纬度-算出站点距离轨道的距离，两站间距（站点垂直至轨道处，两垂直点的距离）。l 在塔下勘测人员量下站点的方位角（保障方位角正确性，而上塔量的误差较大）；勘测注意点：勘站报告:根据勘站信息填写报告页数据,插图要将RRU型号,天线型号及每个RRU主打方向放到报告中。勘测记录表中要记录站的方位角、站高、经纬度、塔型、高铁天线在该塔上第几平台、铁轨高度、天线距离铁轨的距离、天线挂高（要比铁轨高20-25M，以此判别该站点是否符合高铁规划）。同时记录下，站点未爬、站点是否可以上塔站点、能否调整、以及相关说明（不能调整原因、不能上塔原因说明），以后可以补勘测或者留着参考调站用。实测和规划相对比是否符合规划，例如下图：对于还没勘测的站点，我们根据图层事先进行方位角和下倾角的规划，塔工上站勘测的时候我们就可以让塔工按方案调整，这样有利于减少后期RF优化的工作量。勘站时，天线下每个RRU型号的照片,天线背后的铭牌(天线信号),每个RRU主打方向,天线整体照,无线环境照片(从0-330,每30拍一张),出入口照片,共19张。勘站和调站，凡是拍主打方向的，尽量把天线的上边缘拍出来，如下图所示：请梳理一下这些站点是否符合规划要求：（2014年6月26日的要求，可能不同时间不一样）1 站点距离铁路垂直距离200m以内2 天线距离轨道的高度25-35米3 站间距F频段1000-1100米，D频段800-1000米1.2.1 天线规划原则勘测完后，按照初步规划原则（下面信息涉及的规划方位角和下倾角，）直接进行天线调整，减少再次上站调整次数：-如果有实测拉网数据覆盖情况较好，以实测数据为准！ 站点方位角：正对相邻站间距离的中心（补充：是否为两个共小区间，建议朝共小区间方位角调整到1/4处）。 站点下倾角见下表：标黄部分为总下倾角（电下倾先统一按照3度计算，后期网管调整，除排气管等特殊天线外），F频段下倾角在D频段基础上下压1度。站点距离轨道高度15m站轨距m/站间距m8009001000100555200554300544站点距离轨道高度20m站轨距/站间距m8009001000100655200555300555站点距离轨道高度25m站轨距/站间距m8009001000100666200665300655站点距离轨道高度30m站轨距/站间距m8009001000100766200766300666站点距离轨道高度35m站轨距/站间距m8009001000100877200776300766注：下倾角也可参考excel基本公式: DEGREES(ATAN(天面距离铁轨高度/站点覆盖目标距离)+5.5/21.2.2 调整前后现场必须做的1、 塔工拍照，调整前、调整后必须拍；照片中最好含有天线头部，以便让优化人员看到调整的情况；2、 务必知道调整前的天线方位角和下倾角，调整后偏差多少度；3、 道路复测验证，如果铁路附近有沿线道路的，要调整前后验证情况，减少铁路验证。1.3 检查站点状态、基本参数2.21.3.1 站点状态单验及铁路测试前，确保站点无告警、站点激活可用。1.3.2 检查邻区关系设置主要考虑专网网络下的邻区关系设置，系统内设置原则如下：u 一般铁路区域相邻专网小区设置邻区，前后各加1个，总计2个邻区，特殊区域交汇处根据实际情况添加。u 火车站内的专网小区与公网小区间增加间隔小区邻区（如：候车室、月台等室分系统）；部分小型火车站（如无锡新区）公网小区增加专网单向邻区关系；u 地市边界区域设置双向邻区关系；u 异系统邻区关系，目前LTE专网小区增加GSM专网（GSM加TDS专网小区邻区关系，TDS加LTE邻区）。异系统邻区，前后2个站+本站3个站点邻区，特殊区域交汇处根据实际情况添加。特殊场景邻区关系：u 铁路与公路交汇区域专网到公网站点背向（反方向）的邻区做单向邻区，见下图：后续华为版本升级之后，与公网的单向邻区配置会结合华为的“低速用户迁出专网”和“高速用户定向切换”算法（版本已规划，下个版本实现），保证公网和专网用户的切换，而不互相影响。1.3.3 切换参数设置切换关系确认后，为了确保火车高速运行下，相邻小区参数设置如下： u 同频采用A3切换策略；Offset+Hys=3dB即可；u 火车站根据不同场景采用A2+A3切换策略，或者A2+A4切换策略。A2+A3和A2+A4的策略其实大部分场景都可以，只是A3是相对门限值，A4是绝对门限值。对于目标小区异频RSRP好的时候尽量用A3。只要满足目标小区比原小区好一定门限2-3dB即可切换过去，如果目标小区异频RSRP不是很好的话，尽量用A4，设置一个绝对门限值即可，不然启动测量也切换不过去。2 列车拉网测试2.1 车型及损耗2.1.1 车型、车次、车损 各种车型介绍： 由座位规律对应车型、实际车体损耗：型号对应座位规律实测车损CRH2普通座（无商务座、特等座）10-12dbCRH380A特等座18dbCRH380B商务座23-25db 列车查询：车型确认对测试结果是至关重要的一步，不同车型对应的车损结果不一样。安排列车测试任务前需12306官网查询，或者手机安装“智行火车票”是否有商务座、特等座。电脑下载安装“极品时刻表”后可以在查询界面的“高级”选项中导出查询的所有车次。 如何判断是某车次是什么车型：江苏南京至上海的高铁车次，在12306网上购票，有商务座车票出售的车次是CHR380B, 有特等座车票出售的是CHR380A，只有1、2等座的是CHR2。需要注意的是铁路系统每过一段时间会变更车次，车型也会随之变化，因此比较方便的方法是测试之前先查出售票种，以此来判断所对应的车型。2.1.2 列车车速统计根据地市停靠及不停靠站台不同，存在“高速”“中速”“低速”不同情况，影响下载速率，需分析。以无锡地区进行统计分析：南京至上海方向CHR2车型CHR380A车型CHR380B车型速度判断经停无锡站和无锡新区站72低速经停无锡站，不停无锡新区站62311中速经停无锡新区站，不停无锡站53中速不经停无锡站和无锡新区站71高速上海至南京方向：CHR2车型CHR380A车型CHR380B车型速度判断经停无锡站和无锡新区站93低速经停无锡站，不停无锡新区站61313中速经停无锡新区站，不停无锡站5中速不经停无锡站和无锡新区站6高速根据以上停靠站点及车型不同进行列车测试，最终分析并得出不同场景下的下载速率情况。三条线路现网运行的列车情况统计以供参考：CHR2车型次数CHR380A车型次数CHR380B车型次数沪宁线南京至上海方向81317上海至南京方向81316京沪线南京至上海方向37231上海至南京方向42227宁杭线南京至杭州方向27425杭州至南京方向283262.2 列车测试注意事项2.2.1 拉网测试前工作准备1) 线路站点状态是否正常-单验通过都激活的；2) 邻区正常- 核查完成；3) 确认自己测试卡可以跨地市漫游；4) 服务器确保也是可以跨地市测试；5) 设备要提前调测好，确保可以用的-至少测试前要准备演练一遍；6) 按车型车次规律，购买指定车次，测试车票提前购买，尽量提前半小时到检票区域，如果可以，和检票员沟通，先到月台去。7) 移动电源要确保电力供应的上,注意上车之后及时找到插座 以缓解移动电源供电压力,测试兄弟的电脑待机至少要求1小时以上；8) 测试过程中发现问题及时反馈，尤其是长途测试的，假如出现问题，可以避免全线数据作废，尽量减少重复性工作。例如南京测到苏州，假如出问题了，南京到镇江就先处理好，然后在进行测试。2.2.2 拉网测试GPS注意点因月台顶棚阻挡GPS信号，在进火车站之前，把电脑打开，连上GPS，在站前较开阔的地方等待GPS获取卫星信号（在空地4.5分钟左右），等GPS成功获取卫星信号后再进站。一旦列车开动出站台后，收星的速度都快。GPS不要离电脑太远，一两米吧，不然会掉端口。蓝牙GPS安装及使用说明：2.2.3 规范Log命名包含：测试时间、车次、座位、线路、测试方向、测试方式（长呼下载上传或者CSFB等）。即 “系统自动生成-切记勿删”-日期-车次-车厢和座位号-测试方式(包含区域范围)；例如：probe201405161324-20140516-G2341-2车16F-京沪线-常州北到无锡东-数据长呼下载。2.2.4 测试数据保存及统计输出总计4段log测试人员对所测数据及时发邮件给分析人员或上传至云盘保存。1) 候车厅进月台log：检票大厅开始测试到月台停止。分析是否能正常进专网；2) 车体损耗log：从月台开始测试约1分钟log，进入列车之后座位地方测试约1分钟,输出车体损耗。（月台的信号强度-进入列车之后座位地方的信号强度=车体损耗）；3) 中间线路log：按照线路要求测试保存。-主要是高铁测试log。 按模板输出数据：-定期可能会更新，以最新的为准。 统计高铁测试指标：4) 出站log：下车后月台到出站口的log，后续分析出入专网用。3 高铁现网组网方式及设备3.1 江苏移动三条线路专网小区覆盖3.2 组网方案单小区多RRU级联技术从LTE高铁覆盖特点来看，为了保证小区间的可靠切换，需要增加小区的覆盖范围，减小小区切换次数。为了扩大小区覆盖范围，可采用基带池+RRU（射频拉远单元）的网络覆盖方案，可以将多个RRU组网, 利用基带合并技术组合到一个小区内。属于同一小区的RRU沿高速铁路部署，从而减少切换频率以提高网络性能，如图所示：组网示意图：下行方向，基站相当于多个站点同频分集发射，每个RRU的发射信号是相同的。手机可以在多RRU的覆盖重叠区到接收增益，增强了下行信号的接收效果。上行方向，基站相当于多路接收，处于多个RRU覆盖重叠区手机的上行信号，由多个RRU的天线同时接收到，接收数据通过光纤传递到基带池之后，基带处理板实现多路合并分集接收，提高了上行接收灵敏度和抗干扰能力。高铁列车车体有较强的屏蔽效果，需要足够的覆盖信号强度，这样便限制了覆盖区域的不能太大。当属于同一逻辑小区的多个RRU，覆盖区域部分重叠连环相连之后，构成一个狭长地带的高信号强度的适合铁路沿线的小区覆盖方案，有利于增加覆盖信号强度。江苏移动采用BBU+RRU3172FAD共小区组网方式，6个光口其中最大级联12个RRU，无锡段主要为6个或6个以内物理站点*每物理站点2台RRU组网，即一个逻辑小区最大由6个物理站点组成。RRU3172FAD： 3.3 高铁参数规划3.3.1 PCI规划 PCI用于区分不用小区，在终端下行同步时使用，高铁PCI规划原则与宏站基本相同： 1.同频邻区中不能出现相同PCI 2.保证高铁小区与路线上的前后小区PCI模3错开，同时与相近宏网强邻区PCI模3错开 。3.3.2 PRACH规划PRACH信道用作随机接入，是用户进行初始连接、切换、连接重建立的保障。高铁场景PRACH规划方法与普通宏网存在较大不同：1.采用高速下PRACH规划方法计算循环移位取值2.基于高速场景的要求进行根序列选择（江苏高铁：1.高铁小区半径(MOD CELL里的参数)是指单个RRU覆盖半径,非合并小区的大小,因此建设设置为1500-2000米；2.高速小区通过小区广播Ncs等于固定237来控制UE使用的Preamble只能是ZC根序列,因此没有循环移位了，当前超高速产品规格最大支持20个Preamble。即每个超高速小区目前仅处理20个ZC根序列的Preamble。所以小区和小区的根序列索引（MOD CELL里的根序列索引起始值）的间隔应该是20；3.为规避部分终端兼容性问题，根序列范围设置在384-513（这部分没变），所以高铁小区的根序列索引值应该配置为（384、405、426、447、468、489、510）7组复用）3.3.3 TA规划简单一句话跟着GSM走，CSFB要求是TAC和LAC一致的，所以不能错！TA（跟踪区）用于终端寻呼及位置更新管理 高铁TA规划原则：1.高铁路线上尽量规划为同一个TAlist，减少大量用户跨TAlist带来的TAU信令冲击2.TAlist边界建议规划于低速地带3.TAlist不跨MME4 高铁优化思路根据前期优化经验初步总结高铁优化思路：1) 高铁覆盖优化：按照理论规划初步规划方位角与下倾角，再根据列车测试数据，细化调整天线方位角与下倾角，提升高铁沿线覆盖；2) 交界覆盖优化：小区交界处需减少重叠覆盖，但又不能存在弱覆盖，达到平衡度。地市边界，通过两市边界站点信息，调整合理覆盖范围；3) 频率优化，专网频点与公网频点不同，测试前查看铁路沿线是否有专网频点，如果干扰专网需清频；(主要是TDS和GSM，LTE的频点基本是惟一的，但是也不排除部分区域存在频点相同的情况)4) 空闲优化测试，不同车型及车速情况下，均需在专网；5) CSFB优化测试，不同车型及车速情况下，起呼后在2G专网小区，回落均需至专网；4.1 优化手段4.1.1 RF天馈调整 其中RF调整的目的最主要的是控制小区覆盖和切换区域，合理的控制小区间重叠覆盖区域是实现网络业务连续的基础，重叠覆盖区域过小会导致切换失败，过大则会导致干扰增加，都会影响用户业务感知，因此高铁覆盖调整过程中要合理来控制重叠覆盖区域，所以前期单验、勘测数据的准确性至关重要，RF优化在单验、勘测的基础上先逐个物理站点天线精细调整、部分场景进行参数（目前主要是功率参数RS、PA/PB）调整优化，优化调整的使得高铁专网场景下，重叠切换带需求约200m左右覆盖：（其中A,B是2个不同的逻辑站点，其中A、B各包含多个物理子站，他们的覆盖中间重叠带不是按照下图的方案，）假定移动方向A到B，其中切换带重叠区域需要的距离初步判断为2种需求，A达到切换门限的覆盖距离+B-满足切换事件发生到切换完成的所需距离（现在多同频切换A3事件，部分区域存在异频的还需要A2事件启动门限的时间）-此处还需要考虑2次切换需求距离。4.1.2 参数优化调整暂时不考虑 暂时我们先不考虑这个方案。其中主要的方案就是调整切换参数、重选参数、功率、子帧配比、一些算法等。4.2 测试场景选择优化调整对比测试场景分不同车型、不同车内位置，不同行车方向，主要是信号衰竭不同，所以在调整前后对比的时候尽量买同车次（同车型）、同方向位置。不然没办法真实反映出是调整的效果还是你场景衰减程度不一样导致的结果。场景一 ：两车厢结合处靠窗： 该区域非完全封闭，且靠近窗口信号处于直视径，损耗较其他场景要小场景二：座位靠窗： 该区域处于完全封闭态，信号需穿透玻璃到达用户终端，由于靠近窗口信号处于直视径，损耗中等。场景三：座位靠过道：该区域处于完全封闭态，且信号并非直视径传输，损耗较其他场景大。5 优化案例5.1 站台覆盖场景-列举无锡作为案例说明5.1.1 “无锡”大站专网衔接优化案例 站台场景概述无锡高铁站共有6个检票口，分别为A1、A2、A3、B1、B2、B3检票口。无锡高铁站候车室是由城区沪宁高铁无锡站L(M)_1（PCI=83，EARFCN=39250）覆盖。 各区域覆盖摸底及调整措施候车厅、过道、月台覆盖测试：1、城区沪宁高铁无锡站L(M)_1（PCI=83，EARFCN=39250）覆盖如下：2、高铁专网小区高墩桥北RL_1（PCI=332，EARFCN=38100）在候车室的覆盖如下图所示：高铁专网高墩桥北RL_1（PCI=332，EARFCN=38100）在月台的覆盖情况如下图所示： 测试分析及解决方案根据遍历测试的结果,将城区沪宁高铁无锡站L(M)_1（PCI=83，EARFCN=39250）到高墩桥北RL_1（PCI=332，EARFCN=38100）配置单向邻区关系，且采用A2+A3作为异频切换事件，A2=-95dbm，A1=-90dBm。将城区沪宁高铁无锡站L(M)_1（PCI=83，EARFCN=39250）重选的异频异系统测量启动门限设置为24，通过优化调整，UE从候车室进入高铁过程中能顺利从室分占到高铁专网信号（切换或重选）。 调整效果1) 切换效果无锡高铁站A1、A2检票口室分切换至高铁专网位置：在电梯上至月台前。 无锡高铁站A3、B1检票口室分切换至高铁专网位置：下了电梯向前5米。 无锡高铁站B2、B3检