【正文】 S READY 狀態(tài)下， MS 在達(dá)到小區(qū)重選要求，并準(zhǔn)備進(jìn)行小區(qū)重選時(shí)， MS 將終止數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)去解讀目標(biāo)鄰區(qū)的系統(tǒng)信息，確定目標(biāo)小區(qū)相關(guān)信息。 2） NACC 功能原理 ? NACC 信令流程圖 ? 基本原理 未啟動(dòng) NACC 的小區(qū)重選過(guò)程： BSC/PCU/SGSN CCN mode Cell A T3208 Data transmission until end of current LLCPDU The REST of SYSTEM INFORMATION TYPE PACKET SERVING CELL DATA With NACC Transfer Data Cell B Read rest System Information from BCCH Read System Information from BCCH SYSTEM INFORMATION TYPE 1, 3, 13 PACKET NEIGHBOUR CELL DATA Cell Update amp。該功能只在終端進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過(guò)程有效，即終端在空閑狀態(tài)下， NACC 不起作用。其通過(guò) BSS 系統(tǒng)對(duì) BSC 內(nèi)部小區(qū)重選進(jìn)行相關(guān)輔助，使小區(qū)重選對(duì)用戶(hù)的影響降到最低。 4． 所以，對(duì)于高鐵場(chǎng)景的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源評(píng)估，只能通過(guò)話(huà)務(wù)統(tǒng)計(jì)結(jié)合 Gb口信令數(shù)據(jù)收集的方式共同進(jìn)行，以呈現(xiàn)總體用戶(hù)需求及實(shí)時(shí)資源沖擊的各類(lèi)狀況。 2． 由于話(huà)務(wù)統(tǒng)計(jì)均是采取時(shí)間段的統(tǒng)計(jì)（最短 15 分鐘），較難呈現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源的使用狀況。 3） 高鐵場(chǎng)景資源評(píng)估方法總結(jié) 1． 對(duì)于高鐵場(chǎng)景，用戶(hù)數(shù)量的即時(shí)變化波動(dòng)很大，呈明顯脈沖形態(tài)。 ? PDCH 分配成功率 ： PDCH 分配成功率低，導(dǎo)致部分用戶(hù)無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，更無(wú)法進(jìn)行多時(shí)隙功能提高吞吐速率，用戶(hù)感知影響比較明顯。 FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 23 (51) ? PDCH 預(yù)清空 次數(shù)： PDCH 預(yù)清空的次數(shù)直接反映了 PS 和 CS 爭(zhēng)奪信道資源的嚴(yán)重程度，對(duì)PDCH 預(yù)清空次數(shù)很高的小區(qū)，應(yīng)考慮優(yōu)先擴(kuò)容。因此，高鐵場(chǎng)景的話(huà)務(wù)統(tǒng)計(jì)考核標(biāo)準(zhǔn)較其他一般場(chǎng)景高。 Rounddown：向下取整函數(shù)。 ? 用戶(hù)數(shù)量對(duì)資源的最低要求計(jì)算 FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 22 (51) 根據(jù)統(tǒng)計(jì)用戶(hù)數(shù)量的脈沖峰值（ H），可以認(rèn)為，為保證該小區(qū)所有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)正常鏈路，在不考慮PDCH 復(fù)用情況下，可通過(guò)以下公式計(jì)算數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所需的資源數(shù)量： PDCH 所需數(shù)量 = Roundup(H/PDCH 復(fù)用 度 ,0) 時(shí)隙需求 PDCH 復(fù)用 度 =每 PDCH 上承載的 tbf 數(shù)（可以為 2， 3， 4） 時(shí)隙需求 =用戶(hù)占用 PDCH 預(yù)期（如 為 ） 注： PDCH 復(fù)用度越高，每用戶(hù)的帶寬越低；用戶(hù)的時(shí)隙需求越小，用戶(hù)的帶寬也越??； ondemand PDCH = PDCH 所需數(shù)量 FPDCH ondemand PDCH = Rounddown(deblocked FR TCHsODPDCHLIMIT,0) 其中： ODPDCHLIMIT：參數(shù)定義每 CHGR 中 ondemand PDCH 的最大分配比例，參數(shù)取值為百分比。 根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型，可相應(yīng)評(píng)估對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源的實(shí)際利用情況： ? FTP、網(wǎng)頁(yè)瀏覽等數(shù)據(jù)量相對(duì)較大的業(yè)務(wù)，對(duì)資源的要求相對(duì)較高。 FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 21 (51) ? 脈沖形態(tài)中，波谷階段對(duì)資源的利用較小，特別是專(zhuān)網(wǎng)小區(qū)，由于列車(chē)的離開(kāi)，意味著沒(méi)有用戶(hù)占用該小區(qū)，資源呈空閑狀態(tài)，降低了話(huà)務(wù)統(tǒng)計(jì)中的流量等指標(biāo)，影響 了資源的合理利用。 ? 用戶(hù)數(shù)量統(tǒng)計(jì) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可以統(tǒng)計(jì)某一實(shí)時(shí)時(shí)間的某一小區(qū)的 IMSI個(gè)數(shù)，從而獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)際用戶(hù)數(shù)。 ? 小區(qū)重選影響比例與規(guī)劃小區(qū)覆蓋范圍成反比，即覆蓋范圍越小，影響程度越大。 6． 小區(qū)重選中斷時(shí)間比例與對(duì)下載速率影響比例基本相符。 4． 根據(jù)數(shù)據(jù)中斷時(shí)長(zhǎng)約 5 秒，計(jì) 算小區(qū)重選中斷時(shí)長(zhǎng)占全路段行程比例： 5/=%。 FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 18 (51) 3） 小區(qū)重選影響程度量化計(jì)算 從上述理論和實(shí)例研究，對(duì)于高鐵場(chǎng)景量化計(jì)算過(guò)程如下： 1． 全路段小區(qū)重選次數(shù)約 140 次，與規(guī)劃覆蓋服務(wù)小區(qū)數(shù)量有關(guān)，可參與主覆蓋服務(wù)小區(qū)數(shù)量為 141 個(gè)。 2． 無(wú)小區(qū)重選：去掉重選前后數(shù)據(jù)（包括速率下滑 1 秒、傳輸停止 5 秒、速率爬 升過(guò)程 1 秒，共 7 秒），再統(tǒng)計(jì) FTP、 RLC 平均下載速率。 2． 對(duì)于增長(zhǎng)比例，由于速率基數(shù)不同，得出的增長(zhǎng)比例也會(huì)有所區(qū)別，大致上， FTP 應(yīng)用層下載速率有 15%的增長(zhǎng)， RLC 層下載速率有 4%的增長(zhǎng)。 2． 無(wú)小區(qū)重選：去掉重選前后數(shù)據(jù)（包括速率下滑 1 秒、傳輸停止 5 秒、速率爬 升過(guò)程 1 秒，共 7 秒），再統(tǒng)計(jì) FTP 應(yīng)用層、 RLC 層下載速率。 整個(gè)過(guò)程中， MS 的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中斷時(shí)間包括以下 3 部分： FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 16 (51) ? MS 解讀新小區(qū)系統(tǒng)信息，獲取 Cell Update 所必需信息過(guò)程 ? FLUSHLL 交互過(guò)程 ? 在新小區(qū)的 TBF 建立過(guò)程 2） 實(shí)例研究 截取高鐵測(cè)試數(shù)據(jù)中帶小區(qū)重選的小段數(shù)據(jù)，要求重選前后下載速率相對(duì)穩(wěn)定并有一定的持續(xù)時(shí)間，重選過(guò)程有常規(guī)的速率下滑、傳輸停止、速率爬升三個(gè)過(guò)程。手機(jī)通過(guò)在 新小區(qū)發(fā)送一個(gè)任意的上行 LLC Frame 將手機(jī)相關(guān)信息通知 BSC，而 BSC 則添加 BVCI、 RAC、 LAC 等信息后再發(fā)送至 SGSN； 2． 當(dāng) SGSN 發(fā)現(xiàn)小區(qū)改變后，便向 BSS 發(fā)送 FLUSHLL PDU 來(lái)將儲(chǔ)存在舊的 BVC 的該手機(jī)所有的 LLCPDU 刪除或傳輸?shù)叫碌?BVC； 3． 對(duì)應(yīng)于 FLUSHLL PDU， BSS 將會(huì)向 SGSN 發(fā)送 FLUSHLLACK PDU，其中包括 TLLI 和原先的那些 LLCPDU 是被刪除了還是被傳輸?shù)叫碌?BVC 的指示（決定是否需要重發(fā)數(shù)據(jù)）。 6． BEP 和 BLER 決定將要使用的編碼方式。 3． BEP 隨著 C/I的下降而下降 4． BLER 隨著 C/I的下降而上升。 其中： 路段 時(shí)速 （ 公里 /小時(shí) ） 東站－黃村段 120 黃村 鳳凰城段 160 鳳凰城 增城東莞段 200 東莞段 160 深圳段 120 FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 13 (51) 各項(xiàng)指標(biāo)匯總?cè)缦拢? 指標(biāo) 受車(chē)速影響 車(chē)速km/h 上升 /下降 RLC 層下載速率 0180 下降 RLC 層 BLER 0200 上升 C/I 0200 下降 RxLev 0180 下降 MCS9 0180 下降 指標(biāo) 固定情況下變化 ： 根據(jù)以上分析，車(chē)速對(duì) RxLev、 C/I、 BEP、 BLER、編碼方式、 PDCH 占用個(gè)數(shù)、 RLC 層下載速率等均有不同程度的影響，總結(jié)如下： 1． 隨著車(chē)速的加快， RxLev 呈下降趨勢(shì)。 4． 實(shí)際平均小區(qū)覆蓋范圍： 1421000 /141 = 1007 米，小于平均時(shí)速 150 公里 /小時(shí)的最小覆蓋范圍 1375 米，有較大調(diào)整空間。 ? 部分三扇區(qū)基站中的某兩個(gè)扇區(qū)指向基本一致，從而也增加了部分重疊覆蓋小區(qū)。 3． 統(tǒng)計(jì)多次測(cè)試結(jié)果， 實(shí)際中平均每次高鐵沿線發(fā)生的小區(qū)重選次數(shù)為 140 次 ，并非占用全部主覆蓋小區(qū)。 而車(chē)外的信號(hào)強(qiáng)度設(shè)計(jì)目標(biāo) SSdesign 為： SSdesign= SSdesire +LNFmargin(o+i)+TPL 其中 ： LNFmargin(o+i)： 正態(tài)衰落余量 ， 在市區(qū)、室內(nèi)環(huán)境下取值 ， 為 ； TPL ： Train Peration Loss, 火車(chē)廂穿透損耗 ， 14dB SSdesign＝ 3． 小區(qū)覆蓋半徑計(jì)算： 假設(shè) EIRP 為 （考慮了大多數(shù)基站的發(fā)射功率、饋線及跳線損耗， CDUD，天線增益為13dBi），則最大允許的路徑損耗為： Lpathmax =EiRP SSdesign=()= 113dBm 根據(jù) GSM900 無(wú)線傳播模型， Lp= A + ( )logd a(Hm) 其中 Lp 為路徑損耗、 Hb 為基站高度（米）、 Hm為手機(jī)高度（米）、 d 為手機(jī)到基站的距離（ km）、 a(Hm)=*() 4． 高鐵不同場(chǎng)景覆蓋范圍計(jì)算： 若采用各種手段增加 EIRP，站間距還可以增大，例如采用增益為 18dBi 的天線， EIRP 可以達(dá)到，根據(jù)不同場(chǎng)景的鏈路預(yù)算損耗，可計(jì)算小區(qū)最大覆蓋范圍： 假定：基站高度 30 米、手機(jī)高度 2 米 場(chǎng)景 市區(qū) 郊區(qū) 農(nóng)村 道路 A（傳播模型） 142 138 136 最大覆蓋驅(qū)離（米） 1270 1738 2258 2574 FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 12 (51) 5． 按廣深高鐵屬于郊區(qū)農(nóng)村場(chǎng)景，可以計(jì)算整段高鐵所需的主覆蓋小區(qū)數(shù)量下限： N = 142/ = 63 個(gè) 5） 廣深高鐵實(shí)際覆蓋范圍對(duì)比 1． 廣深高鐵沿線的主覆蓋小區(qū)數(shù)量理論計(jì)算值范圍在 63 到 103 個(gè)之間。 一次切換的最短時(shí)間包括： 濾波器處理時(shí)間，我們建議高速鐵路服務(wù)小區(qū)的測(cè)量報(bào)告濾波器長(zhǎng)度設(shè)置為 2， 即 1 秒； FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 11 (51) 解碼 BSIC 的時(shí)間，平均 12 秒； 切換執(zhí)行時(shí)間， 100ms 級(jí)別，可以忽略不計(jì)。為了保證呼叫建立或者持續(xù)通話(huà)，手機(jī)要在接收的信號(hào)強(qiáng)度低于 SSreq 前切換到新的小區(qū)。 6． 兩個(gè)相鄰的覆蓋小區(qū)間重疊區(qū)域時(shí)間大約在 13 秒左右。 4． 如果在位置區(qū)和路由區(qū)邊界小區(qū)發(fā)生重選，還必須算上位置區(qū)更新和路由區(qū)更新時(shí)間，一般 3秒左右。 2． 小區(qū)重選判斷時(shí)間可在上述 15 秒內(nèi)完成。 ? 小區(qū)切換、重選頻繁，影響業(yè)務(wù)性能。 ? 容量不足（含周邊話(huà)務(wù)），導(dǎo)致業(yè)務(wù)性能下降。 ACCMIN 沿線：102 邊緣：100 提高鐵路線上主覆蓋小區(qū)的重選優(yōu)先權(quán) MFRMS 2 縮短鄰區(qū)測(cè)量時(shí)間 FPDCH 1 保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源 TBFDLLIMIT 20 降低 PDCH復(fù)用率，提高速率 FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 8 (51) 三 、 鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能 影響 因素 范圍因素 1） 小區(qū)覆蓋 情況 廣深高速鐵路（ CRH 和諧號(hào)）全長(zhǎng) 142 公里，沿線主覆蓋小區(qū)共 184 個(gè)，平均每小區(qū)覆蓋范圍約 770米。 ? 對(duì)于出現(xiàn)語(yǔ)音 TCH 擁塞小區(qū)，建議擴(kuò)容，保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的同時(shí)，也保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的資源 。 ? 應(yīng)用功率放大器，抵減因功分等原因造成的發(fā)射功率損耗。 ? 采用窄波束的高增益天線，延長(zhǎng)覆蓋范圍 。 3． 改善覆蓋 的設(shè)備調(diào)整措施 ： ? 拉遠(yuǎn)直放 站的應(yīng)用， 延長(zhǎng)覆蓋范圍，減少小區(qū)重選。 FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 7 (51) ? 優(yōu)化非專(zhuān)網(wǎng)小區(qū)（或非鐵路沿線主服務(wù)小區(qū)）覆蓋，以避免占用該信號(hào)導(dǎo)致不必要重選甚至脫網(wǎng) 。 2． 使用專(zhuān)網(wǎng)覆蓋 ： ? 使用專(zhuān)網(wǎng)覆蓋，減少外來(lái)用戶(hù)占用高鐵網(wǎng)絡(luò)資源。 ? 對(duì)于小區(qū)重選時(shí)延， 從用戶(hù)感知角度看，數(shù)據(jù)傳輸中斷時(shí)間縮短了 秒，節(jié)省了 %的時(shí)間 。特別是廣州段采用的非專(zhuān)網(wǎng)覆蓋，覆蓋往往為小區(qū)旁瓣信號(hào)，情況相對(duì)更為嚴(yán)重。 3． 覆蓋信號(hào)快衰落。 由于高鐵場(chǎng)景的特殊性，對(duì)高鐵專(zhuān)網(wǎng)小區(qū)的話(huà)務(wù)，只有列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)才會(huì)出現(xiàn)話(huà)務(wù)，如果列車(chē)客運(yùn)量很大，當(dāng)用戶(hù)同時(shí)進(jìn)入一個(gè)小區(qū)時(shí)，對(duì)該小區(qū)的實(shí)時(shí)話(huà)務(wù)沖擊很大，特別是目前 PS 業(yè)務(wù)一般優(yōu)先權(quán)低， PDCH 會(huì)被 TCH 清空的情況下，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)受到?jīng)_擊還將大于語(yǔ)音業(yè)務(wù)。其具體的影響程度可通過(guò)以下一個(gè)量化的計(jì)算公式評(píng)估： 對(duì) FTP 應(yīng)用層下載速率 影響比例 = 5列車(chē)速度 (米 /秒 ) / 小區(qū) 平均 覆蓋范圍 （米） 100% 通過(guò)影響比例確定對(duì)小區(qū)重選對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響程度，并 衡量是否或需要采取何種手段對(duì)小區(qū)重選進(jìn)行優(yōu)化。 由于重選過(guò)程中因系統(tǒng)交互信息產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸中斷，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)感知造成影響。 ? 高編碼比例提高了 ，上升比例達(dá) %。 FINAL REPORT 高速鐵路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量提升技術(shù)方案報(bào)告 4 (51)