太原鐵路局大西高鐵GSM—R網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化典型案例探討

張福斌

摘 要：針對大西高鐵太原南-永濟(jì)北2014年7月份開通以來網(wǎng)絡(luò)使用情況，太原--原平段則作為高鐵綜合實驗線路自2015年開始試驗以來，綜合分析大西高鐵GSM-R網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)，其中包括頻點修改、運(yùn)營商干擾排查及處理、部分區(qū)段場強(qiáng)覆蓋弱等問題，結(jié)合總公司每月試驗車測試原始數(shù)據(jù)，提出了合理化的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建議。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；頻點修改；場強(qiáng)覆蓋整治；干擾排查

一、概述

大西高鐵是從山西大同至到陜西西安的一條鐵路客運(yùn)專線。該線路北起山西大同市，經(jīng)朔州、忻州、太原、晉中、臨汾、運(yùn)城、永濟(jì)、渭南等9市31縣（區(qū)）至陜西西安，全長859公里，山西省境內(nèi)正線長度706公里，目前已經(jīng)建成為的大西北綜合試驗段（原平西至陽曲西），大西南段（太原南至永濟(jì)北）已在2014年7月正式運(yùn)營。

為了提升GSM-R通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能，更好保證大西高鐵線的通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全。太原局在2016年對GSM-R網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了持續(xù)和深入的優(yōu)化，也取得了很好的成果。

大西北綜合試驗段采用單網(wǎng)交織覆蓋模式，大西南段采用普通單網(wǎng)覆蓋模式，均采用宏基站和光纖直放站進(jìn)行覆蓋，大西北綜合試驗段基站21套，直放站40套，大西南段基站72套，直放站47套。大西高鐵隧道眾多，地形、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，再者沿線樞紐區(qū)段、與其它線并行區(qū)段、交越區(qū)段較多，由此頻率的分配比較困難，通過兩年的運(yùn)行中出現(xiàn)的異常情況，及在維護(hù)中發(fā)現(xiàn)的種種GSM-R障礙原因，必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的專項網(wǎng)優(yōu)。

大西南段采用普通單網(wǎng)覆蓋，主要承載調(diào)度通信業(yè)務(wù)。大西北綜合試驗段采用單網(wǎng)交織覆蓋，除了承載調(diào)度通信業(yè)務(wù)，還承載C3無線列控業(yè)務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)安全要求更高。

二、專項網(wǎng)優(yōu)準(zhǔn)備工作與數(shù)據(jù)采集：

（一）專業(yè)設(shè)備和軟件

1、TEMS測試軟件，用于測試本系統(tǒng)使用軟件、License；是一款通用的測試軟件，可靠性最高。

2、TEMS測試手機(jī)，TEMS配套測試手機(jī)。

3、Nastar軟件，華為公司專用的數(shù)據(jù)分析軟件，可以用于頻率規(guī)劃、干擾核查、鄰區(qū)規(guī)劃等。

4、CME軟件，華為公司專用的數(shù)據(jù)分析軟件，可以用于參數(shù)核查、腳本制作等。

5、干擾定位設(shè)備，專用手機(jī)、八木天線及接頭若干。手機(jī)可以接外接天線，以更好發(fā)現(xiàn)和定位干擾源。

（二）數(shù)據(jù)采集

在專項網(wǎng)優(yōu)期間對大西高鐵進(jìn)行了多次測試，收集了大量的數(shù)據(jù)，進(jìn)行了深入的分析，從而保證了優(yōu)化措施的準(zhǔn)確、高效，保證了網(wǎng)絡(luò)性能的提升。

1、干擾定位：專題性干擾測試4次，定位公網(wǎng)干擾源2個；

2、天饋優(yōu)化：大西高鐵調(diào)整天饋6處；

3、參數(shù)優(yōu)化：累計調(diào)整參數(shù)超過53次，涉及小區(qū)超過18個；

4、工單輸出：累積輸出調(diào)整工單20份；

三、典型案例分析

（一）大西北段K236多徑干擾問題優(yōu)化案例

1、問題描述

大西北綜合試驗段進(jìn)行C3綜合試驗以來，綜合試驗車在上行方向行駛至XZX-YQX09往XZX-YQX08區(qū)間，公里標(biāo)K236附近，車載終端占用XZX-YQX09小區(qū)信號出現(xiàn)連續(xù)上行7級質(zhì)差，導(dǎo)致無線超時。

統(tǒng)計兩周超時統(tǒng)計，在該位置出現(xiàn)3次超時。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)超時的位置為XZX-YPX09基站附近，公里標(biāo)在K236附近，具體網(wǎng)絡(luò)連接圖如下圖1：

2、問題分析與整改

XZX-YQX08小區(qū)BCCH頻點為1017已設(shè)置BCCH頻點優(yōu)選，TCH頻點為999， TCH載頻干擾帶為5級，BCCH載頻干擾帶為1級，TCH頻點999存在嚴(yán)重上行干擾。對XZX-YQX08小區(qū)進(jìn)行上行頻點掃描發(fā)現(xiàn)996～1007頻點分集最大值和分級平均值較高，TCH頻點999掃頻最大值為-87dBm，BCCH頻點1017掃頻結(jié)果無干擾，最后現(xiàn)場使用掃頻儀對870～880MHz頻段進(jìn)行掃頻測試，從掃頻結(jié)果看存在電信CDMA基站，現(xiàn)場勘測確認(rèn)，在距離RU36天線的直線距離為50米處有電信CDMA基站，為規(guī)避電信上行干擾，將XZX-YQX08小區(qū)TCH頻點999改為1019。頻點修改后在現(xiàn)場RU36位置測試主信號（XZX-YQX08）的TA值為5，電平值為-27dBm，現(xiàn)場將RU35、RU36遠(yuǎn)端機(jī)下電，在RU36位置測試XZX-YQX08基站的TA為4，電平值為-54dBm，XZX-YQX08基站與RU36天線主信號之間不存在多徑干擾。

當(dāng)關(guān)閉XZX-YQX08基站后在RU36遠(yuǎn)端機(jī)天線位置測試從信號（ XZX-YQX09基站）TA值為8，電平值為-30dBm，現(xiàn)場將RU36下電，測試XZX-YQX09基站在RU36天線位置TA為4～5，電平為-67～-68dBm。但在K236出現(xiàn)超時位置，也就是XZX-YQX09基站下遠(yuǎn)端機(jī)RU36從信號的TA應(yīng)該為12，XZX-YQX09基站的TA為0，再 結(jié)合分析分析C3超時的接口監(jiān)測數(shù)據(jù)，車載終端占用XZX-YQX09基站信號沿上行方向行駛，在TA為0時XZX-YQX09 RU36的從信號TA為12，存在多徑干擾，上行7級質(zhì)差，導(dǎo)致無線超時，需要控制遠(yuǎn)端機(jī)RU36覆蓋。這時將RU36天線下傾角下壓3度 ，控制遠(yuǎn)端機(jī)RU36在上行方向覆蓋，避免與基站XZX-YQX09基站信號產(chǎn)生多徑干擾。且在RU36耦合器直通端增加10dB衰減器控制在下行方向覆蓋，避免與XZX-YQX09基站信號產(chǎn)生多徑干擾。優(yōu)化調(diào)整后接口檢測數(shù)據(jù)分析，在XZX-YQX09至XZX-YQX08區(qū)間公里標(biāo)K236位置質(zhì)差問題已經(jīng)消除。且在后期的電務(wù)監(jiān)測車試驗期間，該位置再沒有無線超時出現(xiàn)。

（二）大西南段切換成功率低問題優(yōu)化案例

1、問題描述

在大西專項網(wǎng)優(yōu)期間處理大西南段切換成功率差小區(qū)，統(tǒng)計指標(biāo)均為非更好小區(qū)切換，出現(xiàn)切換失敗時間段MR統(tǒng)計出現(xiàn)TA大、電平低、質(zhì)量差的采樣點分布多。話務(wù)分析統(tǒng)計，大西南段越區(qū)切換成功率不達(dá)標(biāo)（切換成功率（8W）（≥99.5%）），，通過三個月的統(tǒng)計，越區(qū)切換率均在70%左右，且部分小區(qū)出現(xiàn)切換失敗，出現(xiàn)切換失敗沒有集中在一個或者幾個小區(qū)，分布沒有明顯規(guī)律。經(jīng)過分析存在南同蒲G網(wǎng)終端異常占用大西南G網(wǎng)信號，從而導(dǎo)致切換失敗的問題。南同蒲線路沒有GSM-R基站，正常情況下機(jī)車在南同蒲線不應(yīng)該使用GSM-R網(wǎng)絡(luò)，南同蒲線路的車載臺一旦占用到大西南基站信號，由于接入距離遠(yuǎn)，偏離了大西南段基站主瓣方向，缺乏有效覆蓋，容易出現(xiàn)頻繁切換、切換失敗等異?，F(xiàn)象。

2、問題分析與整改

分析大西南段線路情況，大西南段與太中銀、瓦日、黃韓侯、南同蒲都存在交叉或者并線區(qū)段，其中只有南同蒲鐵路暫未開通GSM-R網(wǎng)絡(luò)，而且南同蒲與大西南段并線區(qū)域長，大部分并線區(qū)段都為平原地貌，對無線信號阻擋較小，初步推斷為南同蒲CIR接入大西南段GSM-R信號，由于大西南段基站對南同蒲覆蓋不連續(xù)導(dǎo)致切換失敗。

為了進(jìn)一步確認(rèn)大西南段出現(xiàn)越區(qū)切換成功率低原因，對出現(xiàn)切換失敗的進(jìn)行信令跟蹤，對所有異常切換問題進(jìn)行分析，通過話統(tǒng)對比出現(xiàn)CIR大TA接入與正常情況下機(jī)車臺接入的TA分布、接收電平分布、語音質(zhì)量分布?？梢园l(fā)現(xiàn)CIR占用小區(qū)進(jìn)行呼叫時，出現(xiàn)切換失敗時間段，小區(qū)TA分布主要集中在TA為30左右，距離大西南段的站點大約為15km觸發(fā)切換， CIR接收到的電平很低分布在-95dBm至-100dBm之間，觸發(fā)了下行信號強(qiáng)度切換，導(dǎo)致切換失敗。但是實際測試時切換失敗小區(qū)的的電平分布與質(zhì)量分布良好，沒有出現(xiàn)越區(qū)覆蓋情況，觸發(fā)的為正常的PGBT更好小區(qū)切換，由此推斷CIR接入不是大西南段本線列車。

針對大西南段MAXTA限制必須考慮在不影響本線正常業(yè)務(wù)的前提下，有效限制南同蒲CIR異常接入，通過檢測車測試上下線TA分布數(shù)據(jù)來分析，選擇上下行方向TA最大值，統(tǒng)計兩個月大西南所有小區(qū)TA分布，以測試值加4進(jìn)行篩選，將篩選出來的小區(qū)，在GRIS網(wǎng)管上查詢兩個月是否有非動車組列車接入，記錄每個小區(qū)接入車次號；通過核查這些小區(qū)是否為南同蒲線路運(yùn)營車，再結(jié)合地區(qū)位置信息分析這些小區(qū)是否存在南同蒲列車選入大西南段條件，綜合篩選結(jié)果，修改這些小區(qū)的MAXTA值，修改值為測試最大值加4， 最終修改28個小區(qū)的最大MAXTA值，調(diào)整這些小區(qū)小區(qū)MAXTA后，小區(qū)再無切換失敗。

四、結(jié)語

通過幾個月的網(wǎng)優(yōu)工作，對大西高鐵進(jìn)行了多次測試，收集了大量的數(shù)據(jù)，進(jìn)行了深入的分析，通過各種優(yōu)化措施，準(zhǔn)確、高效的提高了通信網(wǎng)絡(luò)性能，為保證大西高鐵線的通信網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行提供了有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

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