VOLTE“兩維五階”優化法，打造高鐵精品網標桿

崔聚奎 高東良 曹俊

【摘要】? ? 伴隨著移動互聯網的快速發展，VoLTE用戶井噴式增長，VoLTE對網絡的要求比LTE更高，高鐵網絡面臨著頻率資源緊張，用戶數多，上行容量受限，頻偏效應等一系列問題;因此，為實現高鐵場景高品質優化要求，以“打造高鐵VoLTE精品網標桿”為核心目標，圍繞兩個關鍵要素“客戶感知良好、網絡質量穩定”，按照“兩維五階”方針開展高鐵VoLTE專網集中優化。兩維，即兩個維度：規劃和優化。五階即：夯實覆蓋、提升容量、抬升質量、提高駐留、優化算法。

【關鍵詞】? ? VOLTE保障? ? 高鐵精品網? ? 兩維五階? ? 優化體系

一、一個目標

圍繞“打得通聽得清”的目標，VoLTE 高鐵專網路測指標要求如下：

二、兩個維度分析

規劃是基礎，優化是手段。九層之臺，起于累土，合抱之木，生于毫末，良好合理的網絡結構是保障高鐵VoLTE感知的基礎，同時通過高效優化充分為網絡賦能;兩者相輔相成，共同作用，才能有效保障高鐵網絡質量穩定，提升用戶感知、打造出高鐵VoLTE精品網。

高鐵規劃優化需要充分考慮其場景特點，高鐵作為熱點業務場景，無線網覆蓋與通常的普通公網覆蓋相比，有明顯區別和特點：

1、多樣性：高鐵運行場景在城市與城市之間，包括站臺和高鐵沿線覆蓋，而存在隧道、橋梁、彎道等情況，因此覆蓋復雜多樣化;

2、線性覆蓋：高鐵的網絡覆蓋主要為軌道的沿線，其呈線性分布;

3、速度快：高鐵的運營時速達300km/h，高速行駛勢必帶來更多網絡多普勒頻移，且對用戶小區間切換和重選提出更高要求。

4、高損耗：高鐵的車廂為金屬材料，且為密閉式廂體設計，信號屏蔽度高，穿透損耗大。同頻段不同車型的信號穿透能力不同;同車型不同頻段信號穿透能力也有差異;

三、五階落地

對于高鐵VoLTE業務質量的提升，從夯實覆蓋、提升容量、抬升質量、提高駐留、優化算法五階進行落地。

3.1夯實覆蓋

3.1.1站址規劃

站址不合理會導致未接通、掉話等異常事件，以及因CCE分配失敗導致丟包，產生吞字問題;對高CCE分配失敗與站間距進行關聯，得出結論：間距越大CCE分配失敗比例越高。

因此對于宏站的規劃，需綜合考慮站軌距、站間距以及站點分布情況;站軌距控制在80米到150米之間，相鄰站點于兩側交錯分布，形成“之”字型，利于車廂內信號均衡。

對于隧道內分布，除隧道兩頭外，內部每500米一個避車洞，為方便施工，LTE 漏纜500米一段，即站間距0.5公里。

3.1.2覆蓋優化

常見的覆蓋問題主要有如下幾種情況：1） 鄰區缺失引起的弱，2） 天線方位角/下傾角不合理，3） 參數設置不合理引起的弱覆蓋，4） 缺少基站引起的弱覆蓋，5） 越區覆蓋;

對于缺少基站的弱覆蓋，應通過新增基站以提升覆蓋;針對高鐵的雙RRU背向安裝覆蓋場景（即1個方向1個RRU覆蓋），在無法新建物理站點的場景，可以考慮采用4T4R;

注：4T4R為同一抱桿，新增一個RRU，與原有RRU雙拼為一個4T4R，該方案最大可提升覆蓋半徑3dB，站間距提升最大可達20%左右。

對于天線方位角和下傾角不合理的問題，需進行精細化調整。站軌距50米以內，就要縮減其站間距，使用A站覆蓋B站站下。站軌距50米以上，本站覆蓋本站。

調整前，需確認天線方向和垂直半功率角的天線圖，獲取水平及垂直半功率波瓣寬度及電下傾，有效的使用主旁瓣。

3.2提升容量

3.2.1 VOLTE 對數據業務的影響

隨著VOLTE業務發展，高鐵QCI=5的承載增長200%，激活用戶數增加50%，低速率小區增加明顯。高鐵場景負荷高，PRB資源有限，且優先分配給QCI更高的專載業務和信令使用。類QCI等級較低的瀏覽類等業務傳輸時延會明顯變大增大，亂序比例上升導致重傳。

低速率小區優化

針對高鐵低速率小區，結合上述分原因進行針對性的優化，涉及到的具體參數如下，逐步進行了切換、調度類參數及上行TA定時器等修改。

容量預測及擴容

如下圖所示，高鐵小區激活用戶數與頁面下載速率成反比，當小區激活用戶數區間在300～400時，速率低于500Kbps。

因此對一周5次以上最大用戶數超過400個的小區載波擴容，對于一周內5次最大用戶是超過600個的進行三載波擴容。

3.2.2 VoLTE 業務優先接入

預留一定資源，在小區接入受限時優先接入VoLTE用戶，從而保證人流密集的業務體驗。通過預留一定的用戶數，在小區接入規格受限時，對預留接入用戶進行判斷，如果用戶接入幾秒后建立QCI1承載，則判斷為語音用戶，保持接入并可以剔除一個數據用戶（可選）;否則判斷為數據用戶，釋放該用戶。

3.3抬升質量-基于 ECO 的公專網協同

目前高鐵因容量需求，采用雙頻組網，專網使用1.8G/2.1G頻點，高鐵和公網均按照帶寬部署的，存在重疊，導致SINR值降低，易產生未接通/掉話等異常風險或者MOS低，影響網絡質量和用戶感知，因此需要對公專網干擾進行優化;

3.3.1方案原理

利用ECO進行公專網干擾動態RB調度和功率錯峰調整，匹配列車到站及駛出時間，啟動專網小區休眠或激活機制，啟用或限制對應公網小區重疊頻帶的PRB資源調度。

3.3.2方案效果

公專網協調對頁面下載速率增益明顯。專網下載速率由442.8kbps升到677.1kbps，同比上漲52.9%。

3.4提高駐留-基于SPID的高速用戶遷回

3.4.1高脫網區域分析

基于SEQ平臺以兩個RRU物理點之間為簇單位，提取脫網數據，根據距離進行簇歸屬，得出每簇脫網次數。對高脫網區域開啟基于SPID的高速用戶遷回功能。

3.4.2 SPID 方案原理

高鐵網絡實際運行中遇到2個重要問題：

1、專網資源被公網用戶占用，導致高鐵網絡負荷高;

2、專網用戶脫網后難以返回專網，高鐵用戶駐留公網，業務體驗差。

車站周邊區域公網用戶多，且依靠速度不易區分公專網用戶，因此需要利用SPID來進行公專網用戶的遷入遷出。

用戶識別

公網用戶識別：低速段專網低移動性駐留：長時間內（60分鐘/30分鐘），用戶處于同一低速段;當標記公網用戶從非低速段的專網eNodeB接入時，則對該用戶清除標識，識別的公網用戶乘坐高鐵的場景。

專網用戶識別：發生專網到公網TAU（oldTAC=專網TAC）;如果是eNodeB或MME已識別的遷出公網用戶發生TAU，則不進行遷回;

駐留控制

專網eNodeB：根據SPID下發用戶專用優先級，將公網用戶遷出專網。

公網eNodeB：根據SPID下發用戶專用優先級，將專網用戶遷回專網

3.4.3方案效果

列車測試評估

遷回功能測試，用戶在功能未開通時脫網重新接入時間66.3秒，功能開通后終端脫網后重新接入專網的時間4秒。對遷出功能測試，用戶在站下接入專網超過30分鐘后被遷出到公網;

SEQ 效果評估

通過SEQ用戶行為數據分析，統計對比高鐵和公網用戶單據。高鐵用戶功能開通前后脫網返回專網的時間減少193秒，降幅86%;開通專網站點的平均用戶數減少30%。

3.5優化算法

3.5.1 VoLTE 業務分層特性

現網高鐵雙層組網采用1.8G+2.1G組網方案。同站共覆蓋，頻段天然差異，共站2.1G頻段的覆蓋容量要好于1.8G頻段。相對于數據業務，VoLTE語音對切換和覆蓋更為敏感。語音QCI1業務優先駐留2.1G頻段，數據業務保持1.8G頻段，實現優質語音。

3.5.2 VoLTE 特性參數

高鐵場景移動快速，穿損高，信號波動劇烈，半靜態調度及DRX等不適宜該場景，且高鐵瞬時話務量高，對CCE調度、預調度、IBLER目標值等調度類參數也有不同要求。

CCE上下行比例

個別場景存在丟包，分析3/8子幀的上行CCE擁塞導致調度不及時，引起丟包，上行控制信道相對下行容易受限，因此修改上下行CCE比例為10比1，提升上行CCE資源占比。調整后，上行CCE分配成功率由89%提升至97%。

上下行MCS選階調整

高速移動場景空口信號發生快衰時，上下行MCS選階可能瞬時與信道變化不匹配，導致初傳誤包。針對高鐵快衰場景的VoLTE業務，加快MCS選階調整機制，快速匹配高鐵信道變化，減少誤包。

四、總結

VOLTE業務對網絡的需求更大，對提升服務能力和品牌價值意義巨大。

高鐵作為熱點場景，網絡業務特性更復雜，面臨著頻率資源、上行容量、頻偏效應問題，需要更加系統、精細化的優化思路，全面提升網絡支撐能力。

以兩維五階優化體系為支撐，從覆蓋、容量、策略及算法等維度入手，完善并強化高鐵專網保障思路，實現高鐵場景高品質優化要求，網絡提質增效。