经典案例地铁场景VoLTE无线优化方法.docx

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经典案例地铁场景VoLTE无线优化方法

浙江省杭州市VoLTE问题处理最佳实践总结

地铁场景VoLTE无线优化方法

1地铁场景概述

地铁作为城市主要的轨道交通，已经成为市民最重要的公共出行方式之一，4G用户越来越多的在地铁上使用移动互联网来填充在途时间，因此4G网络在地铁场景下的业务质量和用户感知越发重要，以VoLTE业务尤甚，其网络优化工作也更加有意义。

地铁主要分为地下封闭式与地上轻轨两种，地下站厅、站台及隧道区间由地铁地下室分及漏缆覆盖，地上轻轨由大网或地上专网覆盖。

城市轨道交通用户人流量大，特别是上下班高峰期，具有非常高的突发话务量。

本次将以地铁为优化场景，探讨VoLTE业务在该场景下的无线优化方法。

2地铁场景优化方法

2.1地铁场景特点

2.1.1网络结构

地铁网络结构分为地下场景与地上场景，地上场景又分为地上有专网场景及地上无专网场景，现网LTE网络站点结构如下：

地下场景：

（1）组网方式：

采用2.1G频段单层组网；

（2）站间距：

平均站间距为800米左右；

（3）频点使用：

2.1频段频点主要使用75。

地上有专网场景：

（1）组网方式：

专网物理站点采用利旧与新建共享，采用2.1G频段组网；

（2）站间距：

平均站间距为700米左右；

（3）站轨距：

平均站轨距120米左右，最大站轨距300米，最小站轨距小于50米；

（4）站高：

天线平均高度为35-40米；

（5）小区合并：

考虑到快速移动下的小区切换及性能影响，采用RRU合并小区模式进行组网；

（6）频点使用：

使用2.1G频段频点为75。

地上无专网场景：

（1）组网方式：

采用1.8G&2.1G频段共站址建设双层组网；

（2）站间距：

平均站间距为550米左右；

（3）站轨距：

平均200米左右，最大站轨距400米，最小站轨距80米；

（4）站高：

天线平均高度为30-35米

（5）频点使用：

1.8G频段使用频点为1825，2.1G频段分为100与75频点。

2.1.2地铁场景特点

Ø地铁车速不高，国内最高时速仅80km/h；

Ø地铁场景主要分为地下和地上轻轨两种地理场景；

Ø地下场景无线环境干扰较小，只要站间距规划合理，比较容易做到无缝覆盖，边缘覆盖指标较容易达标；

Ø地上场景无线环境相对复杂，容易出现弱覆盖问题，同时容易出现较严重的干扰问题，因此建议对地上轻轨场景建设专网覆盖，并进行针对性优化。

由于地铁场景存在立体化空间,可适当将地铁线区分横向、纵向进行优化：

地铁场景横纵向一般包括三层：

Ø第一层地面部分通常一个站点会包括n个进出口；

Ø第二层地下一层通常为站厅部分；

Ø第三层通常为站台与站台区间部分。

（甚至部分城市的地铁枢纽站点由于有多条线路汇集，会有地下四层，五层区分）

地铁场景与普通的路线优化有以下区别：

1）第一层进出口部分存在多点，因此邻区规划同样要满足多点：

以地铁某火车站为例，BD两个进出口相距350米，B进出口与D进出口站厅与地上宏站均添加两层邻区关系，因此较远站点洒洒舞厅站未在D进出口添加范围内，而在B进出口添加范围内；不能只简单的以图上某火车站的站厅位置与周围宏站规划邻区关系，否则将会出现邻区漏配的情况。

2）第二层站厅部分经纬度核实准确度：

规划经纬度与实际经纬度是否存在差异

以地铁邱隘东站为例，规划经纬度与实际经纬度偏差700米，导致距离邱隘东站实际位置较近站点鄞州下万令与地铁邱隘东站站厅邻区漏配。

3）第三层分为地下场景与地上轻轨场景，地下场景只需简单按次序梳理出小区切换链即可；地上轻轨场景则需要对无线环境做大量优化调整工作或建立地铁专网并进行针对性优化：

2.1.3地铁场景常见问题

（1）硬件器件型号、性能是否符要求；

（2）掉话、未接通问题较易出现。

由于切换等参数设置不合理导致占用小区无线环境恶化从而导致掉话，未接通；

（3）低MOS和高丢包影响用户感知类问题；

（4）时段相关潮汐效应明显，超忙小区待扩容。

2.1.4VoLTE质量要求

指标

要求

接通率（%）

≥98%

掉话率（%）

≤0.5%

呼叫建立时延（s）

≤3.5

MOS3.5以上占比

≥95%

IMS注册成功率（%）

100%

切换成功率（%）

≥98%

切换时延-用户面（ms）

<100

2.2地铁场景优化方法

地铁场景覆盖原则主要包括：

先优化RSRP，后优化SINR；优先优化弱覆盖、越区覆盖、再优化重叠覆盖；隧道内覆盖以保证连续覆盖为主要目的；站台站厅覆盖以保证用户感知为主要目的。

2.2.1优化方法与步骤

地铁场景优化方法总结

（1）地铁场景覆盖规划方案合理：

通过核查室内覆盖方案，确认天线布放位置及信源选择是否合理，室内覆盖在后续无法进行天馈调整，故规划方案的合理性直接决定了覆盖效果；

（2）地铁场景RRU选用型号合理及器件性能符合要求：

不同型号RRU端口功率不同决定了RS功率的调整空间及覆盖范围大小，天线选型、耦合器、合路器、功分器等器件的电气性能是否符合要求，据需求对器件进行性能验证；

（3）地铁场景中地下和地上有专网两类场景优化都需要梳理出重选切换带，然后进行邻区、功率等参数核查、合理设置；

（4）地铁场景进出口位置需要对每个进出口的实际经纬度进行现场勘查测试，以进出口的实际位置对邻区、重选切换等参数进行核查优化；

（5）地铁场景站厅是进出口与站台的连接过渡点。

地上轻轨场景中，站厅通常位于地面一层或地面二层，由于可以GPS定位经纬度，与一般规划优化方法基本一致，需要关注站厅覆盖强度；在地下场景中站厅因GPS无法定位经纬度，需要实际核查位置是否存在偏差而导致邻区关系遗漏，且要根据多个进出口实际位置进行邻区优化，并对站台邻区、重选切换参数进行核查优化调整；

（6）地上无专网场景需先对沿线站点天线结构进行多轮优化调整，弱覆盖区域进行必要的补点需求，然后进行邻区、功率等基础参数核查，需要进行多轮优化闭环。

地铁场景优化流程图如下：

2.2.1优化结果

对地铁进行优化前后指标改善明显，其中需要重点对邻区关系及CIO等切换参数进行核查，核查原则如下：

1）地下区间站点+站台+专网互相添加双向邻区；

2）站厅+对应站台互相添加双向邻区；

3）站厅+室外宏站互相添加双向邻区；

4）轻轨专网+室外宏站互相添加双向邻区；

5）对CIO设置异常，极端值（如-24dB）修改为默认值0dB，适当修改CIO；

2.3参数对比验证

完成地铁场景特殊参数配置对比验证：

2.3.1QCI=1DRX功能开关对比验证

参数说明：

开关开启后基站处理能力下降；同PUCCHPRB资源下支持的用户数减半；终端节电；语音数据包存在合并情况。

关闭QCI=1DRX功能开关后，对比MOS、RTP丢包、RTP抖动关键指标，均有改善趋势，具体如下：

2.3.2UE不活动定时器优化验证

差异化UE不活动定时器：

将站台站的UE不活动定时器从10s拉长到30s，降低用户回到空闲态的几率，减少RRC连接请求的次数；将隧道站从10s缩短到5s，尽快使用户进入空闲态，减少进站台的切换次数。

应用效果：

站台站RRC请求次数比之前减少1倍，站台切入次数同比下降15.7%。

2.3.3T300对比验证

参数说明：

该参数是UE等待RRC连接响应的定时器长度，当UE发送RRC连接请求消息后将启动定时器T300。

在定时器超时前，如果以下事件发生，则定时器停止。

ØUE收到RRCConnectionSetup或RRCConnectionReject；

Ø触发Cell-reselection过程；

ØNAS层终止RRCconnectionestablishment过程。

如果定时器超时，则UE触发以下操作。

Ø重置MAC层

Ø释放MAC层配置

Ø重置所有已建立RBs（RadioBears）的RLC实体，通知高层RRCconnectionestablishment失败。

对T300分别设置为1000ms与600ms两种配置，对比测试关键指标MOS、RTP丢包、RTP抖动无明显变化，具体如下：

2.3.4Timetotrigger对比验证

参数说明：

延迟触发时间的设置可以有效减少平均切换次数和误切换次数，防止不必要切换的发生。

延迟触发时间越大，平均切换次数越小，但延迟触发时间的增大会增加掉话的风险。

对timetotrigger（包括a3timetotrigger与a3TimeToTriggerRsrpInterFreq）分别设置为320ms与640ms两种配置，对比MOS、RTP丢包、RTP抖动关键指标，RTP丢包与RTP抖动指标存在一定测试波动，具体如下：

由于地铁地下特殊场景，并不会存在其它多余的切换，Timetotrigger由320ms改为640ms并不会减少切换次数，参数修改前后测试切换次数相同，进一步对比320ms与640ms两组参数修改后切换前总丢包数变化情况，timetotrigger为320ms配置切换前总丢包数较640ms配置有所下降，说明timetotrigger设置为640ms并未对切换前丢包率有改善，对比切换前RSRP与SINR的变化，参数设置为320ms较640ms两项指标均有上升趋势：

总结：

对比参数验证测试结果得出普通场景与地铁场景下参数设置区别如下：

场景说明　

QCI=1drx功能开关

UE不活动定时器

T300

timetotrigger

普通场景

开启

10

600ms

320-640ms

地铁场景

关闭

（站台站）30/

（隧道站）5

1000ms

320ms

2.4优化案例

2.4.1案例1-邻区漏配引起VoLTE掉话

【问题描述】主叫在16:

02:

31上发invitereq，主被叫信令交互正常，通话过程中主被叫均占用PCI为236的小区，无法切换至邻区列表中PCI为474的强电平小区，导致无线环境恶化，被叫收到网络侧下发的RRCConnectionRelease，上发bye，网络侧回复487，统计为一次掉话。

【问题分析】核查参数发现LF_H_城隍庙站台-1（PCI236）与LF_H_火车站地铁站北-2（PCI474）未添加邻区关系，补全LF_H_城隍庙站台-1（PCI236）与LF_H_火车站地铁站北-2（PCI474）双向邻区。

【优化结果】邻区补全后复测城隍庙站台-1（PCI236）与火车站地铁站北-2（PCI474）切换正常。

2.4.2案例2-CIO设置不合理引起切换失败造成VoLTE掉话

【问题描述】主叫在15:

53:

28上发invitereq，主被叫信令交互正常，通话过程中主被叫均占用ECI为81200513的小区，无法切换至邻区列表中ECI为81200257的强电平小区，导致主被叫均掉线。

【问题分析】核查参数发现ECI为81200513的小区到ECI为81200257的小区的cellIndOffNeigh参数设置为-6dB导致满足切换条件不切换，被叫RRC重建后未正常通话，上发bye，网络侧回复487，统计为一次掉话。

调整ECI为81200513（PCI268）的小区到ECI为81200257（PCI314）的小区的cellIndOffNeigh参数为0dB后复测。

【优化结果】cellIndOffNeigh参数调整后复测ECI为81200513（PCI268）的小区到ECI为81200257（PCI314）的小区切换正常。

2.4.3案例3-MOD3干扰导致MOS分低

【问题描述】由于清沁家园-2（PCI为151）与维多利亚宾馆-1（PCI为76）mod3干扰导致SINR差，MOS低。

【问题分析】调换清沁家园2、3小区PCI。

【优化结果】PCI调整后复测该问题路段SINR较优化前提升，MOS低现象解决。

3总结

由于地铁场景的特殊性需要分场景（地下场景、地上有专网场景、地上无专网场景）进行针对性优化，同时因地铁的空间交错复杂性，优化地铁场景需要对进出口、站厅、站台、沿线等区域进行RF与参数的精细化优化，其中该场景VoLTE业务特殊参数设置可参考如下验证测试结果配置：

场景说明　

QCI=1drx功能开关

UE不活动定时器

T300

timetotrigger

普通场景

开启

10

600ms

320-640ms

地铁场景

关闭

（站台站）30/

（隧道站）5

1000ms

320ms

基于地铁场景快速移动、上行资源受限等特点，根据实际地铁场景网络优化经验，前期主要从地铁覆盖能力提升、参数策略等方面提出优化方法进行探讨。

参数策略上，主要考虑切换、出入口移动性方面，配合特殊场景参数配置优化最佳；地铁覆盖能力可以通过规划合理性、RRU端口功率等调配方面开展，后续用户的不断发展，需从容量上进行考量，可从多频协同和参数优化两个方面研究解决措施。