高铁精细网络质量提升

中国电信山东分公司

4G移动网络优化竞赛和创新成果论文

高铁精细化网络质量提升

枣庄公司：枣庄项目组

2017年11月

目录

摘要 (1)

第一章创新背景概述 (2)

1.1 京沪高铁枣庄段建设概况 (2)

1.2 京沪高铁枣庄段网络指标概况 (4)

第二章创新思路 (5)

第三章创新优化方法及验证 (6)

3.1 干扰问题 (6)

3.2 覆盖问题 (12)

3.3容量问题 (13)

第四章创新经验总结与推广 (15)

摘要

高铁的设计时速为360 km/h以上，正常运营速度在300 km/h左右。场景特点是用户话务量集中，用户移动速度特别快，快衰落明显；业务单向整体移动，小区起呼业务量小，切入业务量大，切换时间窗小，测量速度要求高。

基于枣庄现状聚焦高铁覆盖、干扰、容量三项短板问题，结合测试指标、网管KPI指标等多个维度进行综合优化分析，与基础优化、特性参数、创新应用相结合，提升高铁网络质量和改善高铁用户感知。

枣庄段高铁线路4G网络覆盖采用专网方案，通过专用技术（高速移动+小区合并）、专用参数规划（专公网邻区重选参数配置、MIMO开环自适应、SRS周期、下行最大纠偏量等）实现高铁LTE网络全面覆盖，提升高铁用户感知。

关键词：

高铁，覆盖，干扰，容量，特性参数

第一章创新背景概述

随着我国高铁线路的普及与建设，高铁网络的建设和优化已逐渐成为通信网络研究的重点。但高铁特殊的高速场景和特有的组网技术导致高铁网络优化难点重重。如何高效的提升枣庄段高铁用户的用户感知，亦是研究的重点。本专题通过覆盖问题、干扰问题、容量问题3个维度深层次刨析枣庄段高铁LTE网络。并提出创新优化方案。

1.1 京沪高铁枣庄段建设概况

图1: 山东省高铁路线情况

表2: 山东省华为区域高铁基站建设规模

图2: LTE网络高铁基站建设情况

同过以上图表，我们可以初步知悉高铁基站规模情况:

➢枣庄高铁段信号覆盖里程为86KM，平均站间距1.22KM，平均轨距180.68M，基站建设密度略低于其他地市(例：济宁，泰安)；

➢截至2017年10月24日，山东电信京沪高铁华为段共规划218个物理站，已经开通218个。对其中具备条件的物理站点，均实施了SFN合并。合并后，全线共有逻辑小区102个。

【枣庄段高铁分析】

图3: LTE网络高铁基站站间距

➢枣庄段高铁基站间距小于1.2KM占比为50%，占比较低，基站密度相对稀疏。其中最大站间距TOP3的距离分别为1940m，1920m，1860m。间距过大区域对高铁整体覆盖会产生实质性的负面影响。

➢枣庄段高铁基站站轨距小于300m的占比为89.04%。建设理想程度较高。其中大于300m的基站个数为8个。由于高铁速度可达到300KM/h以上，所以站轨间距过大易发生多普勒偏移现象，影响用户感知。

1.2 京沪高铁枣庄段网络指标概况

通过现网高铁指标的变化情况，可以更直观的反映出现枣庄高铁LTE网络的短板及缺陷。

表2:枣庄LTE网络KPI

➢取最近一周10月20日-26日话统指标，高铁网络无线接通率99.72%，E-RAB平均掉线率0.018%，受到公网与高铁网络的影响，目前系统内切换成功率99.19%，需要后续持续优化或考虑专网建设解决，KPI性能指标除凌晨话务低导致统计较差外相对稳定。

图4:枣庄高铁网络KPI指标

➢取最近一周10月20日-26日话统指标，取每时段单小区流量和最大用户数最大小区，目前高铁单小区最大用户数达到203个，最大单小区流量可以达到49.14Gbps。

主要用户使用情况时段分布在8:00-23:00，高峰出现在15:00-18:00时段。

图5:枣庄高铁用户与总能流量全天

第二章创新思路

针对枣庄高铁问题，从干扰问题，覆盖问题，容量问题三个维度深度精细分析。将现网存在的问题逐个击破。从而有效的提升枣庄段高铁的整体指标和用户感知。

➢干扰问题优化思路:逐步解决公网专网小区间干扰问题，通过RF优化、频点重选时延调整, SFN小区合并等手段降低专网干扰问题，提升专网整体SINR水平。从公网专网用户分离，SFN小区组网方案，多普勒频偏纠偏等多个层面对已存在问题进行解决优化。

➢覆盖问题优化思路:推动高铁覆盖漏洞区域开通基站，新规划站点及时开通，提高弱覆盖区域覆盖水平。

➢容量问题优化思路:在原有1.8G，20M小区的基础上扩容15M带宽的2.1G载波小区；

在车站与站台之间建设过渡小区。

第三章创新优化方法及验证

3.1 干扰问题

3.1.1 公网专网用户分离

公专网同频会导致网络性能下降、用户UE脱网等问题。因此推荐公网按RSRP>-

110dBm且与高铁专网主服务小区RSRP相差6dB以内为标准,使公网用户合理脱离专网服务小区，尽量保持高铁专网纯净度。

【应用原理场景】

高铁车速满足200KM/h以上路段（7S行驶388米），在终端尚未完成专网到公网的重选判决时间时，已驶出该信源小区或公网小区覆盖范围，避免将专网用户误迁出到公网。

公网用户

图6:技术应用原理

【具体方案】

1、专网小区不添加公网邻区关系；

2、专网向专网的重选时长为7S。

图7:邻区参数配置情况

【效果验证】

对比调整前后最大用户数和流量指标，有效迁出约10%公网用户，流量减少约4.2GB 。

3.1.2 高铁SFN 小区组网

【技术原理和场景】

LTE 的同频部署，导致LTE 小区间干扰严重，尤其是处于小区边缘的用户，干扰情况最为严重。为解决上述问题，SFN 性能应运而生。通过将多个物理小区合并为一个逻辑小区，来消除小区边界。当前枣庄段高铁采用SFN 模式组网，将多个物理小区合并成一个小区。在下行方向，各物理小区在相同的时频资源上发送相同的无线信号；在上行方向，选择一个信号质量最好的物理小区接收信号，或者选择多个物理小区进行联合接收。

图8:普通组网与SFN 组网区别

公网优先级为5

专网优先级为5

配置专网向公网重选时间7S

添加专网为黑名单小区