中國移動提升高速列車內(nèi)GSM網(wǎng)絡質(zhì)量

-2- 提升市區(qū)高速鐵路列車內(nèi) GSM網(wǎng)絡質(zhì)量 制作人：趙 鑫、崔亮 發(fā)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(wǎng)優(yōu)中心 QC小組 2015年 8月 26日 -3- 前 言 科技發(fā)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(guān)心還是工作中的信息傳遞，都對目前的通信行業(yè)服務質(zhì)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(shù)受限于技術(shù)、環(huán)境等條件，通信質(zhì)量存在不穩(wěn)定的情況，提高移動通信質(zhì)量越來越為通信行業(yè)重視。 隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路運輸系統(tǒng)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(xù)提速。原有的移動覆蓋網(wǎng)絡已經(jīng)不能保證 CRH列車內(nèi)的通信質(zhì)量。廣大的動車組列車高端客戶對列車內(nèi)的通信服務質(zhì)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(fā)點，成立了“高速鐵路優(yōu)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(yōu)化工作，將邢臺段高速鐵路的移動通信質(zhì)量大幅進行了提升。為國內(nèi)其他同行甚至于國外運行商提供了較好的借鑒經(jīng)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(guān)課題 提升市區(qū)高速鐵路列車內(nèi) GSM網(wǎng)絡質(zhì)量 課題類型 攻關(guān)型 QC獲獎情況 2008年獲邢臺分公司 “ 優(yōu)秀質(zhì)量管理小組 ” 姓名 文化程度 技術(shù)等級 組內(nèi)職務 組內(nèi)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(xié)調(diào) 趙鑫 本科 助理工程師 組員 技術(shù)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(jié) 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(yè)文化的核心內(nèi)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(yōu)秀企業(yè)公民 。 公司要求 高速鐵路網(wǎng)絡現(xiàn)狀 高速鐵路列車上的移動通信網(wǎng)絡質(zhì)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(shù)據(jù)業(yè)務幾乎無法使用，網(wǎng)絡質(zhì)量急需改良。 “提升市區(qū)高速鐵路列車內(nèi)網(wǎng)絡質(zhì)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(shù) 接通總 次數(shù) 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(zhì)差、掉話率高、接通率低、數(shù)據(jù)業(yè)務無法使用，在市區(qū)基站密集區(qū)域問題更加突出，客戶感知度較低， -6- 三、現(xiàn)狀調(diào)查： 調(diào)查一、公司內(nèi)部對各種環(huán)境的網(wǎng)絡質(zhì)量滿意度調(diào)查；得到高速鐵路的滿意度最差。 滿意度等級 通話環(huán)境 5分 4分 3分 2分 1分 城市 82% 12% 4% 2% 0% 郊區(qū) 64% 18% 12% 4% 2% 農(nóng)村 45% 26% 16% 8% 5% 山區(qū) 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(nèi)部進行的不同場景下滿意度調(diào)查，共計六百人參加。 -7- 三、現(xiàn)狀調(diào)查： 調(diào)查二、 07年 5月 -07年 12月份分區(qū)域網(wǎng)絡關(guān)鍵指標 考核項目 考核項目細分 門限值 挑戰(zhàn)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(zhì)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(zhì)量 未考核 未考核 76.40% 鄉(xiāng)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(zhì)量 未考核 未考核 96.85% 數(shù)據(jù) (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(xiāng)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(xiàn)狀調(diào)查： 調(diào)查三、 車體損耗大造成了鐵路沿線基站覆蓋場強的減弱 ，優(yōu)化前個列車內(nèi)的場強對比如下： 車型 綜合損耗（ dB） 列車內(nèi)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(shù)值越大表示信號質(zhì)量越好，一般在 -90db以上可滿足基本通話要求。 -9- 三、現(xiàn)狀調(diào)查： 調(diào)查四、 動車車速快造成鐵路沿線基站覆蓋重疊區(qū)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(qū)的對應關(guān)系。郊區(qū)場景兩個連續(xù)小區(qū)的重疊覆蓋距離約為 400m，據(jù)此得到下表 列車行駛速度（ km/h） 穿越單個小區(qū)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(qū)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(qū)段高速鐵路列車內(nèi)網(wǎng)絡質(zhì)量，使高速列車內(nèi)的網(wǎng)絡質(zhì)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(wǎng)絡考核指標（覆蓋率 95%,接通率 90%，掉話率 99%， 掉話率 90% 語音質(zhì)量 92% 數(shù)據(jù)質(zhì)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(qū)域進行了頻率優(yōu)化調(diào)整，刪除了部分冗余頻點，并減少了頻點干擾，對比測試結(jié)果如下： 實施前后對比 小區(qū)數(shù)量 頻點數(shù)量 同頻小區(qū)數(shù)目 鄰頻小區(qū)數(shù)目 測試效果 掉話率 接通率 話質(zhì) 覆蓋率 數(shù)據(jù)業(yè)務下載 優(yōu)化前（ 07-12-12 07-12-15） 15 92 2 3 20% 100% 82.20% 99.12% 不能使用 優(yōu)化后（ 07-12-16 07-12-19） 15 68 0 0 20% 80% 84.60% 99.22% 不能使用 結(jié)論：由上表得出，單純進行頻率優(yōu)化并不能明顯改善 列車內(nèi)的通信質(zhì)量。頻率干擾不是主要原因。 -13- 六、要因確認： 原因二： lac區(qū)劃分不合理 針對之前鐵路沿線 LAC區(qū)劃分較多的情況，小組采取了減少邢臺鐵路全段 LAC區(qū)的措施，前后的 LAC區(qū)劃分如下圖所示： 結(jié)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(qū)數(shù)量 測試效果 掉話率 接通率 話質(zhì) 覆蓋率 數(shù)據(jù)業(yè)務下載 優(yōu)化前（ 07-12-23 07-12-26） 5 10% 81.80% 85.20% 98.82% 幾乎不能使用 優(yōu)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(diào)整前后的效果對比： -14- 六、要因確認： 原因三：鄰區(qū)關(guān)系混亂 對邢臺市區(qū)郊縣南段進行鄰區(qū)關(guān)系梳理，精簡鄰區(qū)關(guān)系并對錯誤的鄰區(qū)進行修改。優(yōu)化前后測試對比如下表： 結(jié)論：由于鄰區(qū)關(guān)系精簡數(shù)據(jù)業(yè)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(qū)數(shù)量 鄰區(qū)數(shù)量 錯誤鄰區(qū)數(shù)量 測試效果 掉話率 接通率 話質(zhì) 覆蓋率 數(shù)據(jù)業(yè)務下載 優(yōu)化前（07-12-1207-12-15） 18 324 8 0% 85% 85.20% 99.32% 不能使用 優(yōu)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(qū)郊縣北段鐵路沿線基站進行天饋線調(diào)整，保證小區(qū)天線主瓣方向朝向鐵路，加強列車內(nèi)信號覆蓋場強，調(diào)整前后測試對比見下表： 結(jié)論：天饋調(diào)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(qū)數(shù)量 測試效果 掉話率 接通率 話質(zhì) 覆蓋率 數(shù)據(jù)業(yè)務下載 優(yōu)化前（ 08-01-08 08-01-10） 15 20% 85% 84.20% 99.08% 不能使用 優(yōu)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(qū)基站加強監(jiān)控，出現(xiàn)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(lián)系三天的測試，平均測試效果如下 結(jié)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(zhì) 覆蓋率 數(shù)據(jù)業(yè)務下載 優(yōu)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(qū)不足 在內(nèi)丘縣縣城的鐵路穿越區(qū)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(qū)的小區(qū)覆蓋半徑，加大了相鄰小區(qū)的重疊區(qū)。經(jīng)過針對性測試，發(fā)現(xiàn)效果較明顯。如表： 結(jié)論：通過小范圍試驗，發(fā)現(xiàn)效果提升較為明顯。經(jīng)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(zhì) 覆蓋率 數(shù)據(jù)業(yè)務下載 優(yōu)化前（ 08-01-04 08-01-08） 20% 85.10% 81.20% 99.03% 幾乎不能使用 優(yōu)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(wǎng)的建設 使專網(wǎng)覆蓋良好，采用單獨信源，不占用公網(wǎng)信號，市區(qū)段 24公里切換次數(shù)不多于 5次。 整段采用三個小區(qū)覆蓋 市區(qū) 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(wǎng)段LAC調(diào)整 專網(wǎng)采用一個 LAC將大幅減少位置更新次數(shù)，避免信令信道溢出，保證客戶正常使用 將專網(wǎng)劃為單獨 LAC區(qū) 市區(qū) 2008年 5月初 趙鑫、崔亮 、 2 車站區(qū)域 優(yōu)化 使專網(wǎng)和公網(wǎng)之間順暢切換過渡，改善候車室和出站口處的通信質(zhì)量 車站候車室建立緩沖區(qū) 市區(qū)火車 站 2008年 5月中旬 趙鑫、 3 GRRU專網(wǎng)頻率規(guī)劃 使專網(wǎng)話質(zhì)良好，減少重選錯誤和切換失敗及掉話次數(shù)，提升專網(wǎng)質(zhì)量。 采用市區(qū)公網(wǎng)的 TCH（業(yè)務）頻點作為專網(wǎng)的 BCCH（標頻）頻點。并將市區(qū)三段專網(wǎng)做頻率復用。 市區(qū) 2008年 5月初 崔亮 4 專網(wǎng)入口鄰區(qū)規(guī)劃 保障專網(wǎng)和公網(wǎng)的順利重選和切換，保持客戶通話的連續(xù)性。 專網(wǎng)入口和公網(wǎng)建立單獨鄰區(qū)關(guān)系 市區(qū) 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(wǎng)覆蓋，連續(xù)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(wǎng)分成三段建設，信源采用華為設備，同時專網(wǎng)和公網(wǎng)除出入口外不設置切換重選關(guān)系。 三段建設的示意圖如下： -20- 八、對策實施： 專網(wǎng)容量： 經(jīng)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(wǎng)區(qū)段 對應信源站 站點數(shù) 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(jù)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(wǎng)進行位置區(qū)調(diào)整，調(diào)整為單獨的一個位置區(qū)，減少位置更新次數(shù)。 調(diào)整前 調(diào)整后 事件 次數(shù) 百分比 事件 次數(shù) 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(wǎng)開通并且 LAC調(diào)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(qū)及次強鄰區(qū)關(guān)系。 在候車室建設 1800M基站作為緩沖小區(qū)，緩解專網(wǎng)話務壓力及信令沖擊。 設置次強鄰區(qū)關(guān)系保障客戶在專網(wǎng)和公網(wǎng)間順利重選和切換，次強鄰區(qū)設置如下圖所示： 表示小區(qū)間做雙向切換關(guān)系 表示小區(qū)間做單向切換關(guān)系 -23- 八、對策實施： 車站緩沖小區(qū)和次強鄰區(qū)優(yōu)化效果： 車站區(qū)域 CQT測試數(shù)據(jù)： 記錄項目 記錄數(shù)據(jù) 說明 火車站臺專網(wǎng)至緩沖小區(qū) CQT切換測試（ 10次） 切換成功 專網(wǎng)切換至緩沖小區(qū) 緩沖小區(qū)至火車站臺專網(wǎng) CQT切換測試（ 10次） 切換成功 緩沖小區(qū)切換至專網(wǎng) 緩沖小區(qū)至火車站廣場公網(wǎng) CQT切換測試（ 10次） 切換成功 緩沖小區(qū)切換至公網(wǎng)再切換至公網(wǎng) 火車站廣場公網(wǎng)至緩沖小區(qū) CQT切換測試（ 10次） 切換成功 公網(wǎng)切換至緩沖小區(qū) 結(jié)論：候車室緩沖小區(qū)與專網(wǎng)和公網(wǎng)間的切換和重選等指標良好， 驗證了在高鐵專網(wǎng)方案中設置火車站緩沖小區(qū)的必要性和可行性，火車站緩沖小區(qū)即保證了鐵路專網(wǎng)的相對獨立性，同時又保證了專網(wǎng)與大網(wǎng)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(wǎng)采用特殊頻率規(guī)劃方式。 區(qū)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(yōu)先選擇關(guān)機前駐留小區(qū)的頻點，因此專網(wǎng) BCCH設置采用公網(wǎng)的 TCH頻點。經(jīng)過嚴密的網(wǎng)絡規(guī)劃從 900M現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡中提取了 39、 40 70合計 33個頻點供專網(wǎng)使用（其中 39為公網(wǎng)與專網(wǎng)的保護頻點）。具體設置如下： 通過上述頻率調(diào)整，在專網(wǎng)正式開通后，經(jīng)過對專網(wǎng)和公網(wǎng)相關(guān)區(qū)域的測試，發(fā)現(xiàn)專網(wǎng)的通話質(zhì)量非常好，公網(wǎng)也沒有出現(xiàn)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(wǎng)入口鄰區(qū)規(guī)劃 。 重選優(yōu)化方面：通過合理調(diào)整專網(wǎng)小區(qū) CRH參數(shù)、大網(wǎng)小區(qū) CRO等參數(shù)，保證列車進出專網(wǎng)時能夠順利完成小區(qū)重選； 切換調(diào)整方面：通過控制專網(wǎng)兩端的覆蓋區(qū)域、優(yōu)化鄰區(qū)關(guān)系、合理設置切換區(qū)域，保證列車進出專網(wǎng)的正常切換。 -26- 九、效果檢查： 專網(wǎng)開通前后語音業(yè)務事件對比： 開通前 開通后 事件 次數(shù) 百分比 事件 次數(shù) 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(wǎng)開通前后場強和