-2- 提升市區高速鐵路列車內 GSM網絡質量 制作人：趙 鑫、崔亮 發布人：趙鑫 河北移動 QC成果交流 中國移動通信集團河北有限公司邢臺分公司 網優中心 QC小組 2015年 8月 26日 -3- 前 言 科技發展日新月異，信息時代要求人們彼此的溝通更加便利、順暢。無論是人們的日常生活的問候、關心還是工作中的信息傳遞，都對目前的通信行業服務質量提出了更高的要求。移動通信作為最便攜的通信方式，早已深入人心。無法想象離開移動電話的生活和工作將是什么樣的情景。移動通信技術受限于技術、環境等條件，通信質量存在不穩定的情況，提高移動通信質量越來越為通信行業重視。 隨著城市經濟的發展，鐵路運輸系統承擔起越來越多的客流運送任務。 2007年 4月中國鐵道部進行了第 6次列車提速。我國多條干線運行了 CRH列車，列車時速提升至 200公里，最高時速可以達到 250公里且將繼續提速。原有的移動覆蓋網絡已經不能保證 CRH列車內的通信質量。廣大的動車組列車高端客戶對列車內的通信服務質量日益不滿。動車組的圖片和不能打電話的圖片。 河北移動邢臺分公司以提升客戶感知為出發點，成立了“高速鐵路優化” QC小組，仔細剖析存在問題，制定了詳細有效的解決方案并嚴格實施了方案，全國首次完成了高速鐵路優化工作，將邢臺段高速鐵路的移動通信質量大幅進行了提升。為國內其他同行甚至于國外運行商提供了較好的借鑒經驗。 -4- 一、小組及小組成員簡介表： 小組名稱 邢臺高鐵 qc小組 小組注冊號 Xtgtqc2008_001 成立日期 2008、 2、 10 課題起止 2008、 2、 152008、 5、 30 本次攻關課題 提升市區高速鐵路列車內 GSM網絡質量 課題類型 攻關型 QC獲獎情況 2008年獲邢臺分公司 “ 優秀質量管理小組 ” 姓名 文化程度 技術等級 組內職務 組內分工 湯云峰 本科 高級工程師 組長 整體項目指導 柳延強 本科 工程師 副組長 整體項目指導， 管理 宋曉峰 本科 工程師 組員 方案制定、協調 趙鑫 本科 助理工程師 組員 技術指導、方案實 施 崔亮 本科 助理工程師 組員 方案實施、階段檢 查、后期測試 -5- 二、選題理由： 問題癥結 中國移動的核心價值觀： “ 正德厚生 、 臻于至善 ” ， 中國移動通信企業文化的核心內涵是 “ 責任 ” 和 “ 卓越 ” ， 即要以 “ 正身之德 ”而 “ 厚民之生 ” ， 做兼濟天下 、 善盡責任 、 不斷進步的優秀企業公民 。 公司要求 高速鐵路網絡現狀 高速鐵路列車上的移動通信網絡質量惡化，客戶感知下降。接通率僅為 82%左右、掉話率高達 20%左右、通話雜音較多、數據業務幾乎無法使用，網絡質量急需改良。 “提升市區高速鐵路列車內網絡質量” 確定課題 車次 線路名稱 接通率 覆蓋率 掉話率 MOS 試呼總 次數 接通總 次數 主叫 被叫 掉話 掉話 D133 北京漢口 88.89% 100.00% 11.76% 3.19 9 8 1 1 D136 漢口北京 75.00% 99.91% 16.67% 3.25 12 9 2 1 覆蓋差、話質差、掉話率高、接通率低、數據業務無法使用，在市區基站密集區域問題更加突出，客戶感知度較低， -6- 三、現狀調查： 調查一、公司內部對各種環境的網絡質量滿意度調查；得到高速鐵路的滿意度最差。 滿意度等級 通話環境 5分 4分 3分 2分 1分 城市 82% 12% 4% 2% 0% 郊區 64% 18% 12% 4% 2% 農村 45% 26% 16% 8% 5% 山區 10% 2% 11% 32% 45% 普通列車 26% 22% 23% 1% 28% 動車組列車 0% 2% 4% 12% 82% 滿意度最低 注：公司內部進行的不同場景下滿意度調查，共計六百人參加。 -7- 三、現狀調查： 調查二、 07年 5月 -07年 12月份分區域網絡關鍵指標 考核項目 考核項目細分 門限值 挑戰值 平均指標 話音（ DT） 城市（除去鐵路） 覆蓋率 95.00% 99.00% 99.96% 接通率 94% 98% 99% 掉話率 2.00% 0.50% 0.00% 通話質量 95.00% 97.00% 97.15% 動車 覆蓋率 85.00% 95.00% 99.15% 接通率 75.00% 85.00% 85.70% 掉話率 10% 7% 12% 通話質量 未考核 未考核 76.40% 鄉村 覆蓋率 未考核 未考核 99% 接通率 未考核 未考核 98% 掉話率 未考核 未考核 0.42% 通話質量 未考核 未考核 96.85% 數據 (DT) 城市（除去鐵路） FTP平均下載文件速率（ kbpS） 50 70 81 動車 FTP平均下載文件速率（ kbpS） 未考核 未考核 0。 8 鄉村 FTP平均下載文件速率（ kbpS） 未考核 未考核 未進行測試 較差 -8- 三、現狀調查： 調查三、 車體損耗大造成了鐵路沿線基站覆蓋場強的減弱 ，優化前個列車內的場強對比如下： 車型 綜合損耗（ dB） 列車內覆蓋場強（ db） T型車 5 -75 CRH5 25 -95 龐巴迪 20 -90 CRH2 10 -80 普通列車 5 -75 注： db為強度單位，數值越大表示信號質量越好，一般在 -90db以上可滿足基本通話要求。 -9- 三、現狀調查： 調查四、 動車車速快造成鐵路沿線基站覆蓋重疊區嚴重不足，無法滿足正常的通話需求。下表為列車車速與重疊覆蓋區的對應關系。郊區場景兩個連續小區的重疊覆蓋距離約為 400m，據此得到下表 列車行駛速度（ km/h） 穿越單個小區所用時間（ s） 150 9.60 200 7.20 250 5.76 300 4.80 350 4.11 400 3.60 不同車速對重疊覆蓋區域要求： 列車行駛速度（ km/h） 10s重疊覆蓋距離（ m） 150 417 200 556 250 694 300 833 350 972 400 1111 -10- 四、設定目標： 為了顯著改善市區段高速鐵路列車內網絡質量，使高速列車內的網絡質量能夠達到目前普通列車的水平，同時完成集團公司高鐵網絡考核指標（覆蓋率 95%,接通率 90%，掉話率 99%， 掉話率 90% 語音質量 92% 數據質量： Gprs ftp下載速率 30 Kbits/s -11- 五、原因分析： -12- 六、要因確認： 對原因分析中找到的 6個末梢原因 進行逐一論證，進行要因確認： 原因一：頻點干擾 小組對郊縣北段區域進行了頻率優化調整，刪除了部分冗余頻點，并減少了頻點干擾，對比測試結果如下： 實施前后對比 小區數量 頻點數量 同頻小區數目 鄰頻小區數目 測試效果 掉話率 接通率 話質 覆蓋率 數據業務下載 優化前（ 07-12-12 07-12-15） 15 92 2 3 20% 100% 82.20% 99.12% 不能使用 優化后（ 07-12-16 07-12-19） 15 68 0 0 20% 80% 84.60% 99.22% 不能使用 結論：由上表得出，單純進行頻率優化并不能明顯改善 列車內的通信質量。頻率干擾不是主要原因。 -13- 六、要因確認： 原因二： lac區劃分不合理 針對之前鐵路沿線 LAC區劃分較多的情況，小組采取了減少邢臺鐵路全段 LAC區的措施，前后的 LAC區劃分如下圖所示： 結論：接通率略有提升 ， 其他變化不大 。 該因素不是主因 。 實施前后對比 lac區數量 測試效果 掉話率 接通率 話質 覆蓋率 數據業務下載 優化前（ 07-12-23 07-12-26） 5 10% 81.80% 85.20% 98.82% 幾乎不能使用 優化后（ 08-01-04 08-01-06） 2 16% 90.90% 89.10% 99.02% 幾乎不能使用 下表是調整前后的效果對比： -14- 六、要因確認： 原因三：鄰區關系混亂 對邢臺市區郊縣南段進行鄰區關系梳理，精簡鄰區關系并對錯誤的鄰區進行修改。優化前后測試對比如下表： 結論：由于鄰區關系精簡數據業務下載速率平均為 1.67kbps，但距離目標值仍較遠 。 該因素不是主因 。 實施前后對比 小區數量 鄰區數量 錯誤鄰區數量 測試效果 掉話率 接通率 話質 覆蓋率 數據業務下載 優化前（07-12-1207-12-15） 18 324 8 0% 85% 85.20% 99.32% 不能使用 優化后（07-12-1607-12-19） 18 144 0 0% 85% 85.60% 99.16% 1.67kbps -15- 六、要因確認： 原因四：覆蓋場強不足 對市區郊縣北段鐵路沿線基站進行天饋線調整，保證小區天線主瓣方向朝向鐵路，加強列車內信號覆蓋場強，調整前后測試對比見下表： 結論：天饋調整完后，覆蓋有所提高，但其他指標提升不明顯，不是主要因素。 實施前后對比 小區數量 測試效果 掉話率 接通率 話質 覆蓋率 數據業務下載 優化前（ 08-01-08 08-01-10） 15 20% 85% 84.20% 99.08% 不能使用 優化后（ 08-01-12 08-01-14） 15 20% 85% 86.60% 99.62% 不能使用 -16- 六、要因確認： 原因五：基站故障過頻繁 小組對市區基站加強監控，出現故障及時處理，在保證鐵路沿線基站正常運行情況下進行聯系三天的測試，平均測試效果如下 結論：整體測試指標較之前無明顯改善，該因素不是主要原因。 實施前后對比 測試效果 掉話率 接通率 話質 覆蓋率 數據業務下載 優化前（ 07-01-14 07-01-16） 15% 85.10% 81.20% 99.03% 幾乎不能使用 -17- 六、要因確認： 原因六：重疊覆蓋區不足 在內丘縣縣城的鐵路穿越區域進行了小范圍試驗。通過采用高增益天線擴展鐵路覆蓋區的小區覆蓋半徑，加大了相鄰小區的重疊區。經過針對性測試，發現效果較明顯。如表： 結論：通過小范圍試驗，發現效果提升較為明顯。經過詳細分析及小組討論，確認為主因。 實施前后對比 測試效果 掉話率 接通率 話質 覆蓋率 數據業務下載 優化前（ 08-01-04 08-01-08） 20% 85.10% 81.20% 99.03% 幾乎不能使用 優化后（ 08-01-04 08-01-08） 0 100% 95.06% 100% 距離較短，無法進行測試。 -18- 七、制定對策表： 對策 目標 措施 地點 完成時間 負責人 GRRU專網的建設 使專網覆蓋良好，采用單獨信源，不占用公網信號，市區段 24公里切換次數不多于 5次。 整段采用三個小區覆蓋 市區 2008年 5月初 宋曉峰 序號 對策 目標 措施 地點 完成時間 負責人 1 專網段LAC調整 專網采用一個 LAC將大幅減少位置更新次數，避免信令信道溢出，保證客戶正常使用 將專網劃為單獨 LAC區 市區 2008年 5月初 趙鑫、崔亮 、 2 車站區域 優化 使專網和公網之間順暢切換過渡，改善候車室和出站口處的通信質量 車站候車室建立緩沖區 市區火車 站 2008年 5月中旬 趙鑫、 3 GRRU專網頻率規劃 使專網話質良好，減少重選錯誤和切換失敗及掉話次數，提升專網質量。 采用市區公網的 TCH（業務）頻點作為專網的 BCCH（標頻）頻點。并將市區三段專網做頻率復用。 市區 2008年 5月初 崔亮 4 專網入口鄰區規劃 保障專網和公網的順利重選和切換，保持客戶通話的連續性。 專網入口和公網建立單獨鄰區關系 市區 2008年 5月初 趙鑫、崔亮 為保證對策能有效的實施，需要進行以下跟進策略 -19- 八、對策實施： 實施 1： 采用京信 GRRU進行專網覆蓋，連續鏈狀覆蓋，在車站南路、十里鋪、 建濤集團設置三個信源點，將專網分成三段建設，信源采用華為設備，同時專網和公網除出入口外不設置切換重選關系。 三段建設的示意圖如下： -20- 八、對策實施： 專網容量： 經過對列車客流量及周邊客戶分析，三個信源基站配置均為 8套載頻。 天線架高及遠端站點間距： 專網區段 對應信源站 站點數 平均天線架高（米） 平均站點間距（公里） 北段 建滔集團 6 18 22 1.3 1.6 中斷 車站南路 10 10 15 0.7 0.9 南段 十里鋪 7 15 20 1.3 1.6 根據不同場景下無線信號衰耗及阻擋的實際情況設計如下： -21- 八、對策實施： 跟進對策實施如下： 跟進對策實施 1： 將專網進行位置區調整，調整為單獨的一個位置區，減少位置更新次數。 調整前 調整后 事件 次數 百分比 事件 次數 百分比 呼叫嘗試 3 - 呼叫嘗試 4 - 呼叫建立 2 66.67% 呼叫建立 4 100% 呼叫失敗 1 33.33% 呼叫失敗 0 0% 掉話 1 33.33% 掉話 0 0% 切換 31 - 切換 4 - 專網開通并且 LAC調整完成后與之前對比如下： -22- 八、對策實施： 跟進對策實施 2： 設置車站緩沖小區及次強鄰區關系。 在候車室建設 1800M基站作為緩沖小區，緩解專網話務壓力及信令沖擊。 設置次強鄰區關系保障客戶在專網和公網間順利重選和切換，次強鄰區設置如下圖所示： 表示小區間做雙向切換關系 表示小區間做單向切換關系 -23- 八、對策實施： 車站緩沖小區和次強鄰區優化效果： 車站區域 CQT測試數據： 記錄項目 記錄數據 說明 火車站臺專網至緩沖小區 CQT切換測試（ 10次） 切換成功 專網切換至緩沖小區 緩沖小區至火車站臺專網 CQT切換測試（ 10次） 切換成功 緩沖小區切換至專網 緩沖小區至火車站廣場公網 CQT切換測試（ 10次） 切換成功 緩沖小區切換至公網再切換至公網 火車站廣場公網至緩沖小區 CQT切換測試（ 10次） 切換成功 公網切換至緩沖小區 結論：候車室緩沖小區與專網和公網間的切換和重選等指標良好， 驗證了在高鐵專網方案中設置火車站緩沖小區的必要性和可行性，火車站緩沖小區即保證了鐵路專網的相對獨立性，同時又保證了專網與大網之間的正常切換，達到預期目的。 -24- 八、對策實施： 跟進對策實施 3： 專網采用特殊頻率規劃方式。 區域 BCCH TCH1 TCH2 TCH3 TCH4 TCH5 TCH6 TCH7 北段 40 42 44 46 48 50 52 54 中段 56 58 60 62 64 66 68 70 南段 40 42 44 46 48 50 52 54 考慮到手機的“記憶效應”，手機在重新開機后會優先選擇關機前駐留小區的頻點，因此專網 BCCH設置采用公網的 TCH頻點。經過嚴密的網絡規劃從 900M現網網絡中提取了 39、 40 70合計 33個頻點供專網使用（其中 39為公網與專網的保護頻點）。具體設置如下： 通過上述頻率調整，在專網正式開通后，經過對專網和公網相關區域的測試，發現專網的通話質量非常好，公網也沒有出現較大的干擾情況，達到了預期的效果。 -25- 八、對策實施： 跟進對策實施 4： 專網入口鄰區規劃 。 重選優化方面：通過合理調整專網小區 CRH參數、大網小區 CRO等參數，保證列車進出專網時能夠順利完成小區重選； 切換調整方面：通過控制專網兩端的覆蓋區域、優化鄰區關系、合理設置切換區域，保證列車進出專網的正常切換。 -26- 九、效果檢查： 專網開通前后語音業務事件對比： 開通前 開通后 事件 次數 百分比 事件 次數 百分比 呼叫嘗試 3 - 呼叫嘗試 4 - 呼叫建立 2 66.67% 呼叫建立 4 100% 呼叫失敗 1 33.33% 呼叫失敗 0 0% 掉話 1 33.33% 掉話 0 0% 切換 31 - 切換 4 - 切換成功 29 93.55% 切換成功 4 100% 切換失敗 2 6.45% 切換失敗 0 0% 指標很好 -27- 九、效果檢查： 專網開通前后場強和