武广高铁(岳阳段)移动专网参数优化策略

1、武广高铁(岳阳段移动专网参数优化策略 2010年7月目录1概述 (31.1概况 (32网络规划主要内容 (42.1LAC区规划 (42.2覆盖规划 (42.2.1基本规划思路 (42.2.2武广高铁(岳阳段基站规划 (52.3容量规划 (62.3.1容量设计原则 (62.3.2话务模型 (62.4频率规划 (72.4.1频率规划原则 (72.4.3武广高铁(岳阳段频率规划 (82.5邻区规划 (92.5.1邻区规划原则 (93参数规划设置建议 (103.1高铁场景下常见的无线网络问题 (103.2一般参数设置策略 (103.3切换参数设置 (123.4特殊地区参数(LAC边界、BSC边界 (1

2、31 概述武广客运专线为京广客运专线的南段,位于湖北、湖南和广东境内,将于2009 年12月26日试运营。湖南境内路线全长518公里,湖南境内设8个新火车站岳阳东、汨罗东、长沙南、株洲西、衡山西、衡阳东、耒阳西、郴州西,武广高速铁路最高时速达390Km/时,为保证移动用户在高速行驶过程中的通话质量,因此必须组建专网对高铁沿线进行无缝网络覆盖。1.1 概况岳阳移动高铁专网将采用华为BBU+RRU的组网模式,采用RRU共小区组网解决方案。 图1采用RRU组网示意图采用RRU进行高铁覆盖的优点:大幅度减少切换次数。 合理设计站间距,有效增强高铁覆盖。 大幅度降低在重叠区起呼的概率,从而提高起呼成功率

3、。 RRU各位置组不同步发射功能,不但降低能耗、避免了时间色散,而且减轻了 高铁专网对公网的频率影响。铁路沿线链型邻区形成高铁专网,较少与周围异厂家小区切换,提高网络稳定性。另外关于关于参数的设置也必须适合高铁高速运行的场景。2 网络规划主要内容本次武广高铁的网络规划、优化都是围绕“覆盖、容量、质量”三个核心问题来进行的。2.1 LAC区规划列车通过LAC边界时,会发生大量的手机位置更新,容易产生SDCCH拥塞,影响小区的正常业务,因此建议减少列车高速运行时穿越的LAC数量。为避免频繁的跨LAC区位置更新,专网位置区尽量采用一个地市一个位置区进行规划,只在进出地市边界时各发生一次全员位置更新,

4、为了确保进出地市边界时位置更新顺利进行,边界站采用大配置独立小区,确保有足够的SD信道配置,在火车站需设置室内分布系统,室内分布系统与专网属于相同位置区,用于避免客流上车前的大量位置更新。本次规划的武广高铁岳阳段专网共用一个华为BSC系统,所以使用相同的LAC区。2.2 覆盖规划2.2.1基本规划思路针对武广高铁沿线经过区域特征,全线采用RRU共小区封闭组网的覆盖方式,只在火车站和大型交通枢纽处开口,其他路段均是封闭性组网。采用RRU共小区专网覆盖方式,站址选择应紧靠铁路沿线,采用功分器双向覆盖方式,更好的贴合铁路走向,提高覆盖效率;铁路平直路段且两侧建筑稀疏时,优先选择窄波束高增益天线,既能

5、满足覆盖要求,又能控制对周边网络的影响;若基站距离铁路较远,可考虑功分后使用18dB/65度天线双向覆盖的方式。采用RRU共小区专网覆盖方式,整个专网新建一个链型LAC区,避免列车频繁穿越LAC 边界引起大量位置更新;专网大部分区段与周边公网不做相邻关系,避免不希望的重选和切换;火车站调整原有分布系统,配合专网策略,增加站台分布系统作为专网和公网的过渡覆盖,保证高铁用户顺利进出高铁专网,特殊路段专网需要开口(与公网配置邻区关系,保障可能出现的特殊情况。2.2.2武广高铁(岳阳段基站规划为了满足重选和切换对重叠覆盖区域的要求,并且考虑到高铁车厢对信号的穿透损耗, RRU站点间距平均约1.5Km,

6、岳阳移动高铁专网共覆盖约76km的路段,目前规划站点规模如下:区域BBU数RRU数覆盖里程(Km临湘7 41 36市区 6 35 37岳阳县 5 30 33汩罗9 54 55合计27 160 161岳阳段RRU站点分布图如下: 上图中红色显示小区就是规划的岳阳高铁专网RRU站点2.3 容量规划2.3.1容量设计原则RRU共小区覆盖模式通过牺牲容量以换取减少切换、减少重选、提高覆盖和质量、增大站间距等优点,必须严格控制专网在铁路沿线两侧的覆盖范围,避免大量非高铁用户接入专网产生拥塞现象;根据不同路段情况,确定共小区配置的位置组数目,城区、郊区以及其他一些两侧有大量紧邻铁路的厂房和居民小区的路段,

7、考虑到可能的渗透到专网的非高铁用户占用一部分容量,单个共小区覆盖距离不宜太长;农村偏远地区,铁路两侧普通用户稀少,单个共小区覆盖距离可按最大规格设计;车站附近区域乘客通话概率较大,单个共小区覆盖距离需要严格计算和控制。2.3.2话务模型当前我国铁路发车的闭塞区间为10km,也就是说铁路线任何一个10km区段内,对于双线轨道而言,考虑双向列车交汇的情况,最多同时存在两列列车。CRH的标准配置为8节车厢,额定载客人数约为600人次,单方向一个小区内仅有一列火车,单小区用户最多时是两车交会时,此时总用户数为1200人,按目前中国移动客户渗透率75%计算,那么单小区移动用户数为900人,按每用户0.0

8、2Erl计算,此时话务量为900×0.02Rrl=18Erl。查询爱尔兰B表得出需要TCH数为26。假定GPRS用户比例为20%,附着率80%,激活成功率30%,每用户忙时带宽150bps。考虑GPRS业务峰均比25%。设PDCH信道复用人数为8。每PDCH的IP层带宽:CS1为5.73kbps,CS2为8.56kbps,CS3为10.3kbps,CS4为14.4kbps。设CS2比例80%,CS1比例20%。则GPRS渗透率=20%×80%×30%=4.8%,则IP层平均承载速率为=8.56×80%+5.73×20%=7.996kbps考虑峰

9、均比后GPRS每用户忙时带宽=GPRS每用户忙时带宽×(1+GPRS业务峰均比= 150×(1+25%=187.5bps每GPRS信道带宽=IP层平均速率/PDCH信道复用人数=7.996kbps/8=0.9995kbpsGPRS用户忙时带宽=单小区用户数×GPRS渗透率×考虑峰均比后GPRS每用户忙时带宽=900×4.8%×187.5=8.1kbpsGPRS业务话务量=GPRS用户忙时带宽/每GPRS带宽=8.1kbps/0.9995kbps=8.81Erl查爱尔兰表得出需要GPRS信道数为14.8,GPRS业务每连接占用PDCH数

10、=每GPRS带宽/IP层平均速率=0.9995kbps/ 7.996kbps=0.125则所需要的PDCH信道数=GPRS信道数×GPRS业务每连接占用PDCH数=14.8×0.125=1.85则所需要的静态PDCH信道最少为2个。总信道数=26个TCH+1个BCCH+3个SDCCH+2个静态PDCH=32个根据信道计算可得最小配置为O4。结合高铁小区的具体话务量情况,本次武广高铁小区的容量规划为每小区最低配置为O4。对于LAC边界,考虑用户位置更新带来的大量SDCCH开销,采用O6配置。建议后期根据话务量对于普通场景扩容到O6-O8配置。目前规划的岳阳所有BBU小区均采用

11、O6的配置。2.4 频率规划2.4.1频率规划原则铁路专网属于封闭型连续覆盖专网,为了保证专网的独立性,在频率规划方面采用不规则频率分配方式。通常情况下,在做网络频率规划的时候,BCCH频点与TCH频点有严格的界定。但在GSM通信事件,我们知道System Infomation2中会下发IDLE BA表的邻区测量频点,如果专网频率与周围大网采用相同的BCCH规划,则不能够保证手机由专网附近邻区的小区重选至专网小区内。在手机关机再开机时,同样由于BCCH的记忆效应,手机会首先扫描关机前所占用的频点。这样可能会存在这样一种情况,即使手机关机前占用服务小区的频点与专网频点相同,那么在专网附近开机可能

12、也会误选至专网小区上。因此,在铁路专网频率规划时,BCCH基本采用大网的TCH频点做规划,从而使周边基站对铁路专网的干扰减低到最小程度。2.4.3武广高铁(岳阳段频率规划由于高铁专网的多个RRU共用一个小区,连续覆盖范围广,与周围公网小区发生频率碰撞机率大,有时在规划TCH频点时很难找到合适的频点,所以在规划时建议调整周边公网小区的频点,以便让使用频次较少更适合在广范围覆盖的频点对调出来由于由于岳阳段武广高铁路线有部分途经岳阳现有基站比较密集的地方,频率比较难规划,需跟局方协商调节该路段的频率划分。本次频率规划如下表:BBU名称BCCH BSIC TCH联盟85 31 65,81,69,92,

13、76小杨村78 32 89;55;61;87;49金鸡66 33 38;68;47;42;93松峰81 34 91;84;77;70;64火炬79 35 88;37;49;72;86杨田77 36 74;70;66;64;68白云镇81 37 85,79,61,90,58,56,50,44,37,33,31 建设村88 31 77,70,66,53,48,92,83,46,41,39,35桃李村81 32 94;90;85;64;60乔石村74 33 79;66;58;53;51武广火车站94 34 92;87;84;62;56木里港82 35 90;75;73;65;60毛栗小学92 36

14、84;79;70;67;62新开94 37 87;82;76;64;60牌头92 31 90;71;67;62;57311厂80 32 87;85;82;75;64黄秀桥62 33 90;73;71;60;53黄沙街69 34 88;80;78;67;86吕仙92 35 90;82;76;74;62花桥64 36 86;84;80;78;71大松桥88 37 82;94;75;73;62新市团山90 31 92;86;84;70;60元宵 88 32 94;74;72;68;64 神鼎 82 33 90;76;70;57;55 苏溪 94 34 92;86;67;61;59 望麓 76 35

15、63;88;84;82;79 毛塘903669;71;74;65;572.5 邻区规划 2.5.1邻区规划原则高速铁路专网覆盖独立于外网,相邻专网小区间建立邻区关系,而不与外网发生重选与切换,专网和公网的过渡区设置在候车大厅和站台间的进出站通道,通过分布系统控制过渡区的切换和重选。其中武广高铁(岳阳段设有一个武广火车站。高速铁路专网与大网的衔接示意图如下:火车站候车室火车站站台外网HO/RHO/R专网小区HO/R铁路专网图12:切换关系设置示意图按图中切换关系设置原则,火车站候车室充当与大网之间的缓冲区角色,火车站站台充当与铁路专网之间的缓冲区角色,从而可以有效解决手机在大网与铁路专网之间的错

16、误切换和重选问题。对于靠近车站铁路沿线两侧、紧邻铁路沿线有厂房和居民小区、铁路与公路的交叉路区段等特殊路段,选择在该路段沿铁路沿线覆盖范围长,覆盖电平和质量良好的公网小区配置双向相邻关系;要保证专网小区电平和质量的绝对优势,并辅以参数调整,避免专网高铁用户通过切换或者重选离开专网。其次对于高铁专网建议不配置高铁小区与距离铁路较近,信号较强的非专网小区邻区关系;转而与距离铁路较远,在铁路侧信号电平与高铁专网小区电平相差比较大的铁路两边的公网小区配置单向邻区关系。由于配置了高铁专网小区与两侧距离高铁较远公网小区的单向邻区关系,当用户B 慢速移动远离铁路时,用户将由专网小区重选至距离高铁较远公网小区

17、,减少再次重选至高铁专网小区的情况。 另外高铁同BSC 小区相邻关系设置链行小区。3 参数规划设置建议3.1高铁场景下常见的无线网络问题小区重选问题手机在远离基站的过程中,为防止手机脱网(空闲模式,必须保证在手机顺利进入新的小区之前,当前小区的信号不会进一步衰落门限值以下,来保证重选的完成;假设手机从A小区往B小区移动,在移动过程中,一直在测量二者的信号强度,并计算各自的C1、C2值,根据小区重选规则,C2B>C2A超过5秒,在重选到小区B;在覆盖受限的情况下,快速移动状态可能造成手机脱网,进而造成寻呼失败和起呼失败。切换问题切换问题手机在远离基站的过程中,为防止手机掉话,必须保证在手机

18、顺利切入新的小区之前,当前小区的信号不会进一步衰落到门限值以下,来保证切换的完成。高速铁路特殊环境下,武广高铁时速都在350KM/H的情况下,必须保证切换能够顺利完成,需要对相关参数的特殊设置;GSM话音在通话过程中经过不同小区时,要进行话音切换。切换过程前后的信号检测时间、测量值平均时间、切换执行时间等都必须考虑。根据现网测试数据,在覆盖良好、邻小区关系明确、相关切换参数优化的情况下,GSM通话状态下在一个小区内从启动切换测量到切换完成所需的时间为2.5s3.5s左右。如果希望在自由空间传播条件下重叠区域的设置能够确保切换成功,系统应该允许第一次切换失败后,有充足的时间尝试第二次切换,因此可

19、以考虑1倍的余量因素,切换所需时间可以考虑78秒左右。3.2一般参数设置策略参数类型参数名称设置值修改值(城区修改值(郊区作用寻呼参数bs_pa_mfrms 复帧周期 2 2加快小区重选MS 的最小接入电平ACCMIN设置成高铁全网一致小区选择、重CRO 0 0 0选参数 CRH RE 0 关闭 3 打开 3 关闭 呼叫重建 保持呼叫不释 RLT 呼叫控制 10 40 50 放信道 保持呼叫不释 SACCH复帧数 10 40 50 放信道 小区所在层 层间切换门限 层间切换磁滞 层级设置 层间切换统计时间 层3 10 2 3 层4 10 2 3 层4 10 2 3 慎重使用层级 设置。除非该

20、站仅作为覆盖 高铁之用，不 用于覆盖其它 层间切换持续时间 4 4 4 地区 加强上行发射 上行功率控制允许 打开 关闭 关闭 功率，避免电 平快速波动 加强下行发射 下行功率控制允许 打开 关闭 关闭 功率，避免电 平快速波动 其它参数 上行DTX 下行DTX 打开 关闭 关闭 关闭 关闭 关闭 打开全半速率 调整开关，以 TCH速率调整允许 否 是 是 满足火车经过 时瞬时话务突 增的需求 11 3.3 切换参数设置 参数类型 参数名称 信令信道切换允 关闭 许 打开 打开 SDCCH后掉话 加快PBGT切换 PBGT统计时间 3 3 2 判决 加快PBGT切换 PBGT持续时间 2 2 1 判决 切换候选小区最 15 小下行功率 10 10 中有可选邻区 占用TCH后在最 业务信道切换最 4 短时间间隔 换 占用SDCCH后 信令信道切换最 4 切换参数 短时间间隔 以切换 连续两次切换