多措并舉解決高鐵“痛點”助力提高高鐵網絡質量單位名稱（宋體，）作者/團體名（宋體，）XX月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u多措并舉解決高鐵“痛點”助力提高高鐵網絡質量 31. 問題描述 31.1 高鐵網絡狀況 31.2 高鐵網絡優化“痛點” 32. 問題分析 62.1網絡構造性問題 62.2切換優化 62.3多頻駐留方略 73. 解決方法 73.1網絡構造性優化 73.2系統參數優化 123.3基礎RF優化 164. 經驗總結 23

多措并舉解決高鐵“痛點”助力提高高鐵網絡質量作者（楷體，四號）【摘要】在高速鐵路網絡覆蓋場景中，由于高鐵運行速度快造成多普勒效應、快衰落等嚴重惡化，加之列車材質造成信號損耗更嚴重。對于無線通信網絡規劃建設和優化工作帶來新的難點。因此，本文重要是從多角度分析高鐵現網“痛點”，通過優化手段逐步擊破高鐵網絡“痛點”，從而有效改善高鐵網絡質量。【核心字】SFN特性網絡構造系統參數駐留方略【業務類別】優化辦法、參數優化、等其它問題描述高鐵網絡狀況深圳高鐵段覆蓋場景特殊，其區域跨度大、地形區域復雜，隧道線路較多。現網覆蓋以大網宏站組網兼顧覆蓋高鐵線路。同時現網存在1.8G&2.1G異頻插花和異廠家組網對高鐵異頻切換影響。隨之而來的問題是，基站之間切換不及時、重連失敗等問題頻發，對移動性指標影響大，信號覆蓋波動大，嚴重影響顧客使用感知。高鐵網絡優化“痛點”高鐵列車穿透損耗大不同列車由于材質上的差別，其對于無線信號的穿透損耗差別也較大。以下表所示是高鐵慣用列車車型及信號的穿透損耗狀況（頻段：1.8GHz）：CRH2CCRH380BCRH380D穿透損耗21-24dB27-29dB39dB運行速度250-350km/h350km/h350km/h另外，對于同一車型不同的信號，入射角也會對應不同的穿透損耗，如圖1所示：當無線信號垂直入射車廂時，對應的穿透損耗最小；相反無線信號的入射角越小，穿透損耗越大。因此，當基站的位置垂直于鐵道的距離越近時，覆蓋區邊沿信號進入車廂的入射角就會越小，而穿透損耗會越大。經實際測試表明，當入射角不大于10°后來，隨著角度的減小，車廂穿透損耗變化率越大，呈快速上升狀態。因此，合理的控制入射角，將能夠更加好地滿足高速軌道覆蓋目的。多普勒頻移高鐵列車高速運行必然會帶來多普勒效應，造成接受機和發射機之間產生頻率偏差，且這種頻偏效應是時變的，它的頻率變化的大小和快慢與列車的速度有關（列車進站、出站、途中調度，其運行時速都會變化），從而造成接受機的解調性能下降，直接影響移動終端的接入成功率、切換成功率，同時也會對LTE系統的容量和覆蓋產生影響。多普勒頻移的計算公式為：與無線信號頻率f及列車的移動速度v有關，并且與終端移動的方向和基站信號傳輸方向的夾角θ有關（如圖1所示），當終端移動的方向和基站信號傳輸方向的夾角θ趨于0°或180°時，存在最大頻率偏移。而在基站社區覆蓋半徑r一定的狀況下，基站與軌道的垂直距離d越小，夾角θ就會越小，那么多普勒頻移就會越明顯，因此，為了削弱多普勒效應產生的影響，除了選用設備本身含有良好的頻率校正與賠償功效外，基站站址的合理選擇也至關重要。即使基站距離軌道越近，社區對列車軌道的覆蓋距離會越遠，但過近的基站與軌道間距離也會使多普勒頻移越發明顯。下面是根據多普勒頻移公式得出的在一定頻率下列車及終端移動速度與頻率偏移量的關系，以下表所示。弱覆蓋、重疊覆蓋嚴重高鐵（深圳段）地理位置復雜，全線里程都是隧道、高架橋以及U型谷地段，其中隧道口未做有隧道信號延生覆蓋，對高鐵沿線覆蓋影響較為明顯；部份地段高鐵1.8G站間距過大，造成覆蓋局限性；穿插城區高鐵因周邊宏站越區覆蓋，重疊覆蓋嚴重。同頻組網干擾嚴重高鐵（深圳段）現網覆蓋以大網宏站組網兼顧覆蓋高鐵線路，與周邊宏站大網頻點一致，對覆蓋高鐵扇區干擾嚴重，優化難度大。沿線異頻插花、異廠家組網影響切換高鐵（深圳段）現網覆蓋以大網宏站組網兼顧覆蓋高鐵線路，沿線社區存在1.8G&2.1G異頻插花，由于高鐵速度快，基本很難起測異頻，在插花區域造成切換不及時；同時沿線存在華為、中興、愛立信異廠家組網，異廠家組網存在參數設立不一致，不利于站與站之間更加平滑及時切換。專網不專、公網顧客駐留在專網高鐵（深圳段）現網覆蓋以大網宏站組網兼顧覆蓋高鐵線路，沿線高鐵覆蓋社區駐留方略與大網一致，造成非高鐵顧客占用高鐵社區資源，影響高鐵顧客感知。問題分析高鐵網絡與宏網同樣，覆蓋是基礎、SINR是核心，再輔之以高鐵SFN核心特性加載、RS功率優化、PCI和鄰區優化、調度分析優化等多個方面的優化，才干打造一條高質量的精品專網。由于高鐵優化涉及到RF優化、參數優化、鄰區優化等多個方面，因此高鐵優化不可能一蹴而就，而是應遵照循環漸進的環節，先打牢覆蓋基礎，再進行SINR優化，最后進行精細優化。針對現網存的網絡構造性問題、切換問題以及高鐵特殊無線環境的特點，采用下列優化調節手段來提高網絡覆蓋。2.1網絡構造性問題現網異頻插花、異廠家組網造成切換不及時，將沿線2.1G擴容成為1.8G&2.1G，形成1.8G持續覆蓋，異廠家替代成為換成華為設備；隧道口快衰造成切換不及時，通過隧道口做室分外引信號整治。2.2切換問題現網覆蓋以公網宏站組網兼顧覆蓋高鐵線路,存在著與周邊社區間干擾，對高鐵場景而言，基站切換參數方略必須遵照加緊切換的原則，抱括切換序列優化、切換參數優化、PCI與鄰區優化。切換序列優化:通過切換參數設立（CIO、offset、hyst），限定切換難易程度，使得高鐵主覆蓋社區更易切換；社區SFN合并2）切換參數優化：優化切換門限，減少切換遲滯時間；PCI與鄰區優化：刪除PCI混淆沉余鄰區2.3多頻駐留方略高鐵（深圳段）現網覆蓋以大網宏站組網兼顧覆蓋高鐵線路，沿線高鐵覆蓋社區駐留方略與大網一致，造成非高鐵顧客占用高鐵社區資源，影響高鐵顧客感知。駐留重選方略優化：優先駐留1.8G上移動切換方略：盡量控制顧客占用1.8G信號解決方法3.1網絡構造性優化高鐵覆蓋存在多普勒頻偏、切換頻繁、穿透損耗對高鐵影響很大。現網異頻插花、異廠家組網在高鐵高速場景下，基本很難起測異頻，造成切換不及時拖死現象，同時為減少社區間干擾繁切換問題，通過下列方法手段解決網線絡構造性問題來提高網絡質量。3.1.1優化方法異頻插花優化：深圳現網重要為1.8G持續覆蓋，覆蓋高鐵存在2.1G異頻插花組網，高鐵在高速運行中，基本很難起測異頻，影響切換搜索，影響SINR，造成切換不及時弱覆蓋現象。將沿線2.1G擴容成為1.8G&2.1G，形成1.8G持續覆蓋，深圳兩條鐵路（廈深、廣深港）共涉及異頻插花32個社區（廈深21個、廣深港11個），異頻插花以下圖所示圖1（深圳高鐵異頻插花圖層）異廠家組網調節：異廠家組網重要集中在坪山區域，由于異廠家存在參數設立不一致，出現切換不及時拖死弱覆蓋現象，且影響后續單社區多RRU級聯，同廠家組網有助于站間之間更加平滑及時切換（特別在高速運動場景下），將沿線愛立信、中興設備替代為華為設備（涉及12個愛立和1個中興），異廠家替代以下圖所示圖4（異廠家替代圖層）SFN社區合并：現網覆蓋以公網宏站組網兼顧覆蓋高鐵線路,存在著與周邊社區間干擾和頻繁切換問題，為減少社區間干擾繁切換問題將沿線sinr較差、切換性能較差的社區對進行SFN合并（累計162個社區）SFN特性優化SFN（SingleFrequencyNetwork）方案是指把多個社區合并一種邏輯社區，采用同一種物理社區標記號，從而達成減少社區間干擾和切換的一種特方案。原理概述SFN將多個RRU合并為一種社區，在該社區中，全部RRU使用相似的PCI。該社區下行物理信道采用多RRU聯合發送，上行物理信道采用獨立接受，使得原先彼此干擾的多個社區下行信號變成多徑疊加增強的信號，上行仍然采用獨立接受。該方案可減少社區數和切換次數，大大減少社區間干擾、提高SINR和下行吞吐率、減少掉話和重建，最后提高顧客業務體驗；同時，上行性能與獨立社區時基本相似。SFN對容量的影響由于多RRU合并后為單個社區的容量，因此合并前需考慮容量因素。已經SFN的社區如果在后續如果顧客發展較快，超出了容量門限，需要考慮進行小分辨裂或者進行負載均衡。深圳高鐵SFN實施狀況為提高網絡整體性能，減少切換，將沿線sinr較差、切換性能較差的社區對進行SFN合并，在錯開MOD3干擾的基礎上，對深圳高鐵主覆蓋站點實施SFN參數修改，規劃SFN74組，涉及191個社區；成功實施74組SFN合并，合并后PCI分析以下圖所示。高鐵名稱實施SFN社區合并RRU數量SFN社區合并后邏輯社區數量廣深港高鐵5628廈深高鐵13546表8（SFN合并社區數量）圖7（廈深高鐵深圳段SFN后PCI分布）隧道口快衰優化：廈深高鐵共有11條隧道，22個隧道口，其中有4個做了信號延伸覆蓋，18個未做信號延伸覆蓋在隧道口信號出現快衰，與室外站存在切換帶局限性，造成切換不及時拖死弱覆蓋現象。未做信號延伸覆蓋的隧道口，其中7個與室外站進行信源整治為隧道共信源，通過SFN特性合并解決，11個通過整治信號延伸覆蓋解決，18個隧道口整治方案下表所示。序號線路隧道口名稱整治方案1廈深新和一號隧道南口信源整治SFN合并2廈深新和二號隧道北口信源整治SFN合并4廈深山塘隧道南口信源整治SFN合并5廈深聯合隧道北口信源整治SFN合并3廈深山塘隧道北口信源整治SFN合并6廈深紅棉隧道南口信源整治SFN合并7廈深荷坳隧道北口信源整治SFN合并8廈深新和一號隧道北口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并9廈深新和二號隧道南口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并10廈深聯合隧道南口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并11廈深嶂背隧道南口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并12廈深荷坳隧道南口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并13廈深保安隧道南口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并14廈深排榜隧道北口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并15廈深排榜隧道南口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并16廈深三聯隧道南口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并17廈深梅林隧道北口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并18廈深梅林隧道南口隧道口外引社區覆蓋，SFN合并表3（廈深高鐵隧道口整治清單）3.1.2優化后指標對比通過以幾輪的網絡構造調節后，深圳高鐵RSRP覆蓋得到極大的改善，里程覆蓋率指標由原的78.53%提高到95.67%，提高幅度很明顯。測試路線測試時間平均RSRPRSRP≥-110平均SINRSINR≥-3平均下行吞吐率Mbps廈深6月3日-95.3290.44%9.1088.54%16.72廈深11月8日-87.9798.57%17.6296.88%36.53表12（優化前指標對比）圖10（廈深里程覆蓋率）3.2系統參數優化深圳高鐵其區域跨度大、地形區域復雜，隧道線路較多,現網覆蓋以公網宏站組網兼顧覆蓋高鐵線路,存在著與周邊社區間干擾，對高鐵場景而言，基站切換參數方略必須遵照加緊切換的原則，將下列高鐵特性參數、切換參數進行優化調節提高高鐵社區性能。3.2.1優化方法高鐵場景定制化參數調節：高鐵社區的大部分特性參數與宏網社區是一致的，但考慮到其高速移動特性，也存在部分含有高鐵屬性的個性化參數。考慮到高鐵顧客的高速移動特性帶來的多頻率頻偏效應、信道條件變化快、切換快等缺點，必須要對高鐵社區采用不同的特殊參數控制，才干有效確保網絡質量和顧客感知。啟動高鐵定制化參數調節，提高高鐵社區性能，特性參數規劃以下參數推薦值參數闡明HighSpeedFlagON高高速移動特性開關HighSpeedRootSeqCSSwitchON打開該開關后，每個社區使用的根序列數減少，可復用的社區數增加，前導碰撞概率減少。TimingAdvCmdOptSwitchON當TimingAdvCmdOptSwitch設立為ON且TACmdSendPeriod設立為INVALID(NULL)時,TA下發周期為(218ms)，高速社區下，能夠減少掉話率。TACmdSendPeriodINVALID(NULL)TimeAlignmentTimerSF10240MimoAdaptiveSwitchOL_ADAPTIVE由于高速移動場景信道變化很快，閉環MIMO自適應無法獲得增益，反而還增加了開銷，對性能有負面影響，因此建議使用開環MIMO自適應。UlSchSwitchTtiBundlingSwitch0高速移動場景信道變化很快，如果打開TTI-Bundling，就會頻繁的進入和退出TTI-Bundling，增加了信令開銷，掉話風險加大。UlPcAlgoSwitchCloseLoopSpsSwitch-0高速場景下信道變化很快，開了SPS后，會頻繁的激活和去激活SPS，對性能有影響，不建議打開。DlSchSwitchSpsSchSwitch-0UlSchSwitchSpsSchSwitch-0SrsCfgIndBOOLEAN_TRUE通過該參數能夠控制社區與否有SRS資源。當配備為“是”，表達社區有SRS資源，能夠給社區內的顧客配備SRS；當配備為“否”，表達社區沒有SRS資源，社區內所有顧客不配備SRS。FddSrsCfgModeDEFAULTMODE當配備為DEFAULTMODE(默認分派方式)時，表達社區建立后默認就啟動SRS配備并為接入顧客分派SRS資源專網駐留與切換參數優化：專網駐留與切換事件參數優化重要包含：A2門限優化。A2門限由于控制專網顧客的啟動測量，合理的A2門限是控制顧客駐留專網的核心。為充足確保顧客盡量駐留在1.8G專網，考慮到顧客感知的最低門限，A2參數優化為116dBm。A3事件時間遲滯TTT(TimeToTrigger)：同頻時間遲滯默認320ms，但高鐵速度更快，切換時間更短，因此為確保及時切換，將高鐵專網同頻切換TTT優化到128ms。CIO：通過設立鄰區CIO能夠使得兩相鄰社區之間的A3事件提前或延后進行切換。由于高鐵環境中地形多變，可通過設立該值對不同環境下的切換點進行靈活選擇，以確保切換成功率。在于隧道口正反向將CIO參優化到1。A3Offset：該參數針對全部A3切換目的對象，普通A3僅用于高鐵同頻組網時，能夠適宜減少A3以實現高鐵的快速切換。該參數暫保持默認值0。多頻駐留方略優化：現在深圳高鐵沿線，1.8G均已做到持續覆蓋，為確保顧客感知，顧客盡量駐留在1.8G上、即1.8作為優先駐留頻點。為了不影響全網多頻組網方略，1.8G與2.1G之間的互相切換保存A2+A3的方式。具體參數設立以下：參數名稱場景規劃2.1G→2.1G（同頻）1.8G→2.1G（異頻）2.1G→1.8G（異頻）A3InterFreqHoA2ThdRsrp不涉及-115dbm-88dbmA3InterFreqHoA1ThdRsrp不涉及-113dbm-86dbmInterFreqHoA1A2TimeToTrig不涉及1000ms128msIntraFreqHoA3TimeToTrig128ms（社區級參數）128msInterFreqHoEventTypeEventA3EventA3EventA3鄰區優化由于深圳LTE網絡站點密度較緊密，造成PCI復用距離越來越近域，不可避免要對PCI進行復用，很可能造成相似PCI由于復用距離過小產生PCI沖突。在深圳高鐵專線優化測試過程中發現部分社區鄰區存在PCI沖突，根據ANR機制，PCI沖突后基站側需要UE上報CGI，UE將讀取到的CellB的ECGI、TAC、PLMNList等參數信息上報給源eNodeB。但高鐵處在高速運行狀態，UE讀取鄰社區CGI時間過長，讀取完畢后UE無線覆蓋惡化，造成上報網絡側時，較容易引發UE未及時切換或切換失敗等異常事件，造成顧客感知明顯下降，影響現網SINR值。針對這一狀況，現場必須要對PCI和鄰區進行優化。PCI沖突及非沖突影響重要在于UE側新增了讀取解決該類問題，同時結合深圳高鐵實際狀況，PCI沖突通過下列兩種方案優化。關閉ANR，對較遠鄰區進行刪除對PCI沖突鄰社區進行PCI重新規劃關閉ANR，對較遠鄰區進行刪除PCIANR自動添加過遠鄰區且無切換或者切ANRANR功效。定時核查全網PCI沖突社區，梳理PCI沖突清單；對PCI沖突清單中的社區，提取一周社區對切換次數以及計算與服務社區的距離；對于沖突清單中的較遠社區或者切換次數較少社區綜合考慮，進行鄰區及外部社區刪除。高鐵名稱PCI混淆冗余鄰區廣深港高鐵23801320廈深高鐵24651670表9(PCI混淆&冗余鄰區刪除數量)對PCI沖突鄰社區進行PCI重新規劃根據切換序列次序，按照、12進行排序規劃，避免主覆蓋站鄰社區出現同模干擾，規劃成果以下：合并后社區名合并后PCIMOD值FO_坑梓金沙東_483000FO_坑梓一品瀾山南_50112FO_坑梓綠蔭路_48630FM_龍崗同樂其面村_23321FO_龍崗卓弘高爾夫雅苑_49912FM_龍崗寶荷欣苑_01950FM_龍崗排塘山北_12771FO_橫崗長江埔2路2號_1600FO_橫崗坳背路口_12081FR_保安隧道13800表10(PCI規劃表)3.2.2優化后指標對比1）同頻切換指標改善效果LTE同頻切換成功次數廈深高鐵由158次減少至131次，切換頻次減少率20.6%；廣深港高鐵由70次減少至48次，切換頻次減少率45.8%。指標優化前優化后LTE內切換成功次數158131圖8（同頻切換指標前后對比）2）SINR值明顯提高系統參數優化后，SINR值由原來9.1上升到17.62，提高了48.35%指標優化前優化后SINR9.117.62具體因素體現在下列幾個方面：A3上報次數減少同頻切換時時延減少3.3精細RF優化RF優化是網絡提高的基礎，因高鐵場景特殊性規定更嚴苛和高效，需要結合現場無線環境，根據站點站間距、天線掛高、天線性能及覆蓋規定等，需要通過方位角、傾角、功率等從線、面合理控制制每個扇區的覆蓋范疇，提高SINR值。3.3.1優化方法RF優化調節：優化調節過覆蓋、欠覆蓋社區，減少重疊覆蓋，提高SINR；優化社區發射功率，減少因覆蓋問題帶來的掉線、速率低等問題。深圳高鐵在RF調節方面，總共調節方位角132個社區，天線下傾角120個社區，功率調節共10個。序號天饋調節手段優化社區數據1方位角1322下傾角1203功率10表5（深圳高鐵RF天饋調節）其中弱覆蓋通過調節RS功率提高覆蓋，重疊覆蓋和過覆蓋通過調節方位角和傾角提高低載速率，專網駐留，不切換或切換不及時，切換失敗通過調節參數來解決。調節清單以下：問題現象優化社區名稱問題歸類優化手段優化方位角優化機械下傾優化電子下傾FM_龍崗永源錦工業區_0越區覆蓋并與FO_坪山深圳東站西_3重疊覆蓋FM_龍崗永源錦工業區_0越區覆蓋調節下傾角和方位角5022FO_坪山深圳東站西_3弱覆蓋FO_坪山深圳東站西_3弱覆蓋調節下傾角和方位角22000FO_坪山火車站改_49弱覆蓋FO_坪山火車站改_49弱覆蓋調節下傾角和方位角22022FO_坪山安誠宇物流_1/3弱覆蓋FO_坪山安誠宇物流_1/3弱覆蓋調節下傾角和方位角30/25000FO_坑梓丹梓大道_1/3弱覆蓋FO_坑梓丹梓大道_1/3弱覆蓋調節下傾角和方位角30/25000FO_坑梓金沙東_0/1弱覆蓋FO_坑梓金沙東_0/1弱覆蓋調節下傾角和方位角90/22020表6（典型RF調節清單）站點覆蓋不合理：結合DT測試及現場勘察，共梳理出高沿線主覆蓋社區拓撲不合理、無法有效覆蓋鐵路，共9個問題站點，通過天饋整治優化。序號線路基站名稱整治方案1廈深FO_坑梓丹梓大道天線掛高整治2廈深FM_沙灣中海信工業園抱桿移位，方位整治3廈深FM_丹平布橫方位整治4廈深FM_龍崗排塘山北方位整治5廈深FO_橫崗大山地北方位整治6廈深FO_坪山安誠宇物流天線掛高、方位整治7廈深FO_坑梓綠蔭路天線掛高、方位整治8廣深港FM_光明碧眼舊村方位整治9廣深港FM_光明南粵美食園方位整治表4（高鐵天饋整治清單）圖5（天饋整現場勘察狀況）3.3.2RF優化提高案例【案例一】精細優化改善覆蓋效果問題路段位于龍崗寶荷欣苑段FO_龍崗卓弘高爾夫雅苑基站附近，UE在該路段重要接受FO_龍崗卓弘高爾夫雅苑_49信號，接受RSRP為-117dBm，SINR為-10dB，下載速率1Mbps，弱覆蓋造成速率低。【解決建議】FO_龍崗卓弘高爾夫雅苑_49下傾角由3+T3調節至0+T3。將龍崗寶荷欣苑_48方位角由30度調節至60度，下傾角由3+T3調節至0+T0；將龍崗寶荷欣苑_50方位角由270度調節至250度，下傾角由3+T3調節至0+T0。【解決過程】社區名稱PCI調節內容調節前調節后FO_龍崗卓弘高爾夫雅苑_4991下傾角3+T30+T3龍崗寶荷欣苑_48195方位角3060龍崗寶荷欣苑_48195下傾角3+T30+T0龍崗寶荷欣苑_50197方位角270250龍崗寶荷欣苑_50197下傾角3+T30+T0【解決成果】優化前優化后通過優化，該路段平均RSRP由-110dBm提高至-90dBm，平均SINR由-10dB提高至17dB，下載速率由1Mbps提高至32Mbps。【案例二】非主越區的干擾控制問題路段位于坑梓丹梓大道段FO_坑梓丹梓大道基站附近，UE在該路段重要占用公網FM_坑梓西坑村_49、FM_坑梓村田科技_50、FM_坑梓東坑村_2等公網基站信號，接受RSRP為-111dBm，SINR為-15dB，公網對專網干擾造成切換緩慢造成SINR低、速率低。【解決建議】將FO_坑梓丹梓大道_1下傾角由3+T10調節至0+T0；將FO_坑梓丹梓大道_2下傾角由3+T10調節至0+T0；將FM_坑梓西坑村_49下傾角由3+T0調節至5+T5；將FM_坑梓村田科技_50下傾角由3+T3調節至6+T5；將FM_坑梓東坑村_2下傾角由0+T3調節至0+T10