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高速铁路数据业务质量提升技术方案报告 广东公司 网络优化中心 2009-02-24 目 录 一、研究背景 铁路网建设不断扩大，车速不断提高 2008年全国铁路网建设投资达3000亿以上，随后几年并不断加大投资，进入中国铁路建设的高峰期，预计至2012年，全国铁路营业里程将达到11万公里，快速客运网络将覆盖全国90%以上人口。 在加大铁路网建设的同时，提速也是铁路建设的另一主题。2007年4月18日，中国铁道部进行了第6次列车提速，列车时速普遍提升至200公里，京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到时速250公里。 列车型号不断更新，车体损耗对信号覆盖要求越来越高 在铁路提速的同时，铁道部引入了CRH（China Railway High-speed）这一新型列车。该列车分为CRH1、CRH2、CRH3和CRH5这4个种类，其中，CRH1、2、5均为200公里级别（营运速度200KM/h，最高速度250KM/h）。 CRH3为300公里级别（营运速度330KM/h，最高速度380KM/h）。而CRH2具有提升至300KM级别的能力。 CRH列车采用密闭式厢体设计，增大了车体损耗。广深铁路目前行驶的CRH为CRH1型列车，采用欧洲庞巴迪动车组技术，全车无卧铺车厢， 广东公司的测试结果显示穿透损耗为14dB，比普通列车高7dB。 数据业务用户量不断增长，资源需求更大，速率要求更高 近年，数据业务的用户量和话务增长均十分迅猛，数据业务的新品种、新类型也不断增加，所以各种场景的数据业务资源需求更大，用户对数据的数率的要求也更高。 由于CRH车体密封性好、损耗高、列车速度快等原因，导致信号衰落快、小区重选频繁，小区资源利用成脉冲形态冲击等，对数据业务的质量影响尤为明显，对数据业务用户感知影响较大。 因此，广东成立了广深铁路网络EDGE专项优化小组对广深铁路进行全面研究和分析，以寻求各种提升数据业务网络质量的优化方法和手段。 　 FTP下载平均速率(kbps) 高编码使用率 优化前 76.01 43.04% 优化后 95.76 70.50% 下载速率提高了19.75kbps，上升比例达25.98%。 总断流时间减少了157秒，降低比例达32.56%。 高编码比例提高了27.46，上升比例达63.80%。 2.影响因素 根据对高铁全线数据的深入研究，我们总结了影响高铁场景数据业务质量的主要因素如下三方面： 小区重选频繁。由于重选过程中因系统交互信息产生的数据传输中断，对数据业务感知造成影响。而在高铁的特殊场景中，由于车速的原因，使小区重选的次数大大增多，对数据业务的影响很大。其具体的影响程度可通过以下一个量化的计算公式评估： FTP应用层下载速率影响比例 = 5×列车速度(/秒) / 小区平均覆盖范围×100% 通过影响比例确定对小区重选对数据业务的影响程度，并衡量是否或需要采取何种手段对小区重选进行优化。 资源利用紧张。由于高铁场景的特殊性，对高铁专网小区的话务，只有列车经过时才会出现话务，如果列车客运量很大，当用户同时进入一个小区时，对该小区的实时话务冲击很大，特别是目前PS业务一般优先权低，PDCH会被TCH清空的情况下，数据业务受到冲击还将大于语音业务。而且由于其脉冲性的话务状态，很有可能在话务统计中的平均流量和吞吐量不太高的情况下，也会发生拥塞现象。 覆盖信号快衰落。由于车速快，在小区边缘地带容易发生信号快衰落现象，造成小区重选延迟，覆盖拖远，C/I变差，影响数据业务吞吐速率，甚至导致掉线脱网。特别是广州段采用的非专网覆盖，覆盖往往为小区旁瓣信号，情况相对更为严重。 优化策略 根据影响高铁场景数据业务质量的三个主要因素，提升数据业务质量的优化方向： 提高小区重选性能 资源合理分配 改善覆盖 而相应的优化手段和措施如下： 开通NACC（网络辅助小区重选）功能 开通NACC功能，缩短小区重选时延和提高重选成功率，正面缓解重选频繁引起的速率下降。 对于小区重选时延，从用户感知角度看，数据传输中断时间缩短了1.82秒，节省了24.11%的时间。 对于下载速率，FTP应用层下载速率提升了13.88% ，RLC层下载速率提升了4.96%。 使用专网覆盖： 使用专网覆盖，减少外来用户占用高铁网络资源。 使用专网覆盖，增加铁路沿线覆盖范围，减少覆盖阻挡或信号快衰落现象。 优化非专网小区（或非铁路沿线主服务小区）覆盖，以避免占用该信号导致不必要重选甚至脱网。 采用GSM900基站覆盖，减少路径损耗。 改善覆盖的设备调整措施： 拉远直放站的应用，延长覆盖范围，减少小区重选。 调整天线下倾角、方向角，使小区主波瓣更好地沿铁路方向覆盖。 采用窄波束的高增益天线，延长覆盖范围。 功分扇区，增加邻小区覆盖重叠范围，保证小区重选