【摘要】 GSM-R（GSM for Railway）是以GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）為平臺(tái)，集列車公務(wù)通信和區(qū)間通信為一體的鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，已經(jīng)成為我國(guó)鐵路通信技術(shù)的發(fā)展方向。越區(qū)切換是GSM-R系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，由于列車速度的提升導(dǎo)致多普勒效應(yīng)更嚴(yán)重、切換位置更靠后、越區(qū)切換更頻繁，最終GSM-R的安全性和可靠性會(huì)嚴(yán)重降低，因此對(duì)越區(qū)切換的研究具有非常重要的意義。本文分析了GSM—R網(wǎng)絡(luò)越區(qū)切換掉話的原因并提出了優(yōu)化方案。

【關(guān)鍵詞】 越區(qū)切換 掉話 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

Summary：GSM - R （GSM for Railway） is based on GSM （global system for mobile communications） platform， concluding the train business communication and interval communication.Nowadays it has become the development direction of Railway communication technology in China. Handoff is one of the key technology of GSM - R system. As the Speed-raising of trains causes the severe Doppler Effect，postponement of handover triggering and frequent handover，the safety and reliability of the GSM-R system will be seriously reduced.So the.research is of great importance.This article analyzes the reasen of GSM - R network handoff drop words and put forward the optimization scheme

Keyword： Handoff；Call drop；Network optimization

一、背景介紹

1988年GSM-R作為歐洲的鐵路通信和控制的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)被建立起來(lái)，命名為Railway（簡(jiǎn)稱GSM-R）GSM-R網(wǎng)絡(luò)主要被用于鐵路運(yùn)輸，這種專用GSM網(wǎng)絡(luò)涉及到了鐵路的相關(guān)功能，如分配，列車控制等等。GSM-R中的切換主要是基于信號(hào)從基站（bs）到移動(dòng)臺(tái)（ms）的信號(hào)傳輸。如果一個(gè)ms發(fā)現(xiàn)來(lái)源于臨近信號(hào)的質(zhì)量好于自己所處的基站，當(dāng)一些條件滿足之后，在當(dāng)前小區(qū)的ms釋放信道，在越區(qū)切換過(guò)程中開(kāi)始使用臨近小區(qū)的信道。在火車上的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)切換穿過(guò)兩個(gè)相鄰小區(qū)，切換通常重復(fù)出現(xiàn)在相鄰小區(qū)的重疊區(qū)域。ms一般速度很高，要獲得一個(gè)適合的門(mén)限是很困難的，信號(hào)傳輸會(huì)有明顯的陰影，衰落和多普勒效益。

二、GSM-R越區(qū)切換的概述

鑒于GSM-R系統(tǒng)面臨鐵路服務(wù)環(huán)境，其服務(wù)覆蓋區(qū)域呈現(xiàn)出橫跨地理范圍較大的區(qū)域，并且呈現(xiàn)出依據(jù)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)而延展的帶狀分布，這樣的服務(wù)區(qū)域決定了GSM-R在分區(qū)上必然會(huì)采取沿鐵路線分段的方式進(jìn)行服務(wù)覆蓋，也就是說(shuō)，在列車行駛的過(guò)程中，將隨著路段的延伸更換基站確保實(shí)現(xiàn)有效數(shù)據(jù)傳輸。通常而言，GSM-R系統(tǒng)通過(guò)在不同小區(qū)交界的地方保留有覆蓋疊加，用以實(shí)現(xiàn)確保列車在疊加區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)越區(qū)切換，但是隨著列車行駛速度的不斷提升，以及鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)自身所面臨的復(fù)雜的自然環(huán)境，越區(qū)切換所能夠獲取到的允許時(shí)間越來(lái)越短，因此對(duì)其工作效率和準(zhǔn)確性方面的要求均有所提升。在這樣的實(shí)際工作背景之下，如何實(shí)現(xiàn)有效快速的越區(qū)切換成為了當(dāng)前關(guān)注的重點(diǎn)。

越區(qū)切換是指移動(dòng)臺(tái)（MS）在呼叫進(jìn)行中，從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)服務(wù)小區(qū)時(shí)，維持呼叫繼續(xù)進(jìn)行的過(guò)程。整個(gè)越區(qū)切換過(guò)程需要經(jīng)歷5個(gè)階段。首先是獲取數(shù)據(jù)，主要是由移動(dòng)臺(tái)針對(duì)其當(dāng)前的小區(qū)以及鄰區(qū)的數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，重點(diǎn)指下行鏈路接收信號(hào)電平和質(zhì)量。通常移動(dòng)臺(tái)在480ms內(nèi)將信號(hào)最強(qiáng)的6個(gè)小區(qū)上報(bào)基站系統(tǒng)BSS，并且由BSS系統(tǒng)根據(jù)GREQAVE和HREQT對(duì)上報(bào)的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。而后進(jìn)行門(mén)限值比較，在每個(gè)SACCH復(fù)幀內(nèi)，BTS負(fù)責(zé)將當(dāng)前小區(qū)的測(cè)試結(jié)果與鄰區(qū)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比對(duì)和判定，對(duì)于滿足門(mén)限條件數(shù)據(jù)進(jìn)行觸發(fā)切換行為。進(jìn)一步地，基站將根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)判斷表達(dá)式來(lái)最終對(duì)切換動(dòng)作進(jìn)行判定，確定出應(yīng)當(dāng)切換的小區(qū)，并將合格的小區(qū)放入切換鄰區(qū)表中，最終根據(jù)PBGT值進(jìn)行排序，列出最為合理的候選鄰區(qū)表。完成上述工作后即可執(zhí)行越區(qū)切換動(dòng)作，主要包括分配并激活一個(gè)新的信道，而后將數(shù)據(jù)服務(wù)獲取切換到該信道上。從根本上看，越區(qū)切換對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)質(zhì)量的影響也大多主要發(fā)生在切換的執(zhí)行階段。

三、越區(qū)切換掉話原因分析

在高速鐵路環(huán)境下，列車頻繁發(fā)生越區(qū)切換。以列車速度350km/h為例，基站間距取平均值3km，可以得到平均每小時(shí)發(fā)生越區(qū)切換的次數(shù)為116。越區(qū)切換發(fā)生得如此頻繁，增大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋、越區(qū)切換參數(shù)設(shè)置、同鄰頻干擾及系統(tǒng)傳輸?shù)仍蛞鹪絽^(qū)切換掉話的風(fēng)險(xiǎn)。

鄰區(qū)關(guān)系設(shè)定不合理。（1）切換不及時(shí)。列車高速運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)突然進(jìn)入弱場(chǎng)區(qū)，致使無(wú)線鏈路性能嚴(yán)重下降。由于列車運(yùn)行速度較快，切換可能未及時(shí)啟動(dòng)或者未及時(shí)完成，會(huì)導(dǎo)致掉話現(xiàn)象的發(fā)生。（2）T3103定時(shí)器超時(shí)?；究刂破鰾SC向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出“Handover Command”信令時(shí)。13103定時(shí)器啟動(dòng)。如果在T3103超時(shí)之前，BSC沒(méi)有收到移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的“Handover Complete”或“Handover Failure”信令，BSC就認(rèn)為原小區(qū)發(fā)生了無(wú)線鏈路故障，從而釋放鏈路，引起掉話。（3）目標(biāo)小區(qū)無(wú)可利用信道。由于目標(biāo)基站無(wú)切換信道，或者在拓?fù)潢P(guān)系中未定義切換條件，則用戶在執(zhí)行切換時(shí)，無(wú)法占用相鄰小區(qū)的空閑語(yǔ)音信道，如果移動(dòng)臺(tái)不能及時(shí)切向其他較好小區(qū)，則可能在原小區(qū)因?yàn)榍袚Q失敗而掉話。（4）目標(biāo)小區(qū)無(wú)可利用信道。由于目標(biāo)基站無(wú)切換信道，或者在拓?fù)潢P(guān)系中未定義切換條件，則用戶在執(zhí)行切換時(shí)，無(wú)法占用相鄰小區(qū)的空閑語(yǔ)音信道，如果移動(dòng)臺(tái)不能及時(shí)切向其他較好小區(qū)，則可能在原小區(qū)因?yàn)榍袚Q失敗而掉話。（5）接入目標(biāo)小區(qū)后的異常中斷。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)成功接入目標(biāo)小區(qū)后，在通信過(guò)程中往往會(huì)由于系統(tǒng)存在干擾或接收電平很低，致使移動(dòng)臺(tái)或者網(wǎng)絡(luò)無(wú)法正確解碼對(duì)端發(fā)來(lái)的信息，且無(wú)法通過(guò)其他手段（如功率控制或者再次切換）來(lái)控制時(shí)，系統(tǒng)將認(rèn)為出現(xiàn)了無(wú)線鏈路故障。出現(xiàn)這種情況時(shí)，移動(dòng)臺(tái)或者啟動(dòng)呼叫重建，或者強(qiáng)拆鏈路，造成掉話。endprint

四、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決越區(qū)切換掉話問(wèn)題的方案

4.1 切換點(diǎn)優(yōu)化

在列車運(yùn)行速度較快的情況下，容易發(fā)生越區(qū)切換滯后的現(xiàn)象，即在設(shè)計(jì)的最佳切換點(diǎn)處沒(méi)有發(fā)生切換。切換滯后容易引發(fā)掉話。如果前一個(gè)切換滯后，下一個(gè)切換到達(dá)保護(hù)間隔時(shí)間時(shí)，已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了設(shè)計(jì)的最佳切換點(diǎn)，切換時(shí)的電平或者質(zhì)量處于較差的狀態(tài)，容易發(fā)生掉話。如圖1所示，小區(qū)1切換到小區(qū)2的最佳切換點(diǎn)為A點(diǎn)，但實(shí)際切換滯后，切換發(fā)生在B點(diǎn)，C點(diǎn)為小區(qū)2切換到小區(qū)3的最佳切換點(diǎn)，但由于移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)2未達(dá)到切換保護(hù)時(shí)間，切換不能發(fā)生，直至D點(diǎn)處才滿足切換保護(hù)時(shí)間的要求，切換發(fā)生，但是由于錯(cuò)過(guò)了最佳切換點(diǎn)，D點(diǎn)的電平質(zhì)量等均不是最佳，可能在切換過(guò)程中掉話。因此切換點(diǎn)的優(yōu)化是避免越區(qū)切換掉話的重要方面。

引起切換滯后的原因主要有3種情況：①當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的基站在列車運(yùn)行方向的覆蓋過(guò)高，導(dǎo)致切換遲遲不能發(fā)生；②在直放站區(qū)域，如果直放站的主從信號(hào)均高于-47dBm，則移動(dòng)臺(tái)上報(bào)給基站的測(cè)量報(bào)告中服務(wù)小區(qū)和最大鄰小區(qū)電平相等，不會(huì)觸發(fā)切換，導(dǎo)致切換滯后；③列車運(yùn)行速度較快的情況下，切換門(mén)限參數(shù)設(shè)置過(guò)高，在原小Ⅸ的場(chǎng)強(qiáng)已經(jīng)下降到很低時(shí)，仍然不能向目標(biāo)小區(qū)切換，最終容易導(dǎo)致掉話。

對(duì)于上述問(wèn)題，可通過(guò)以下方法進(jìn)行優(yōu)化解決：（1）調(diào)整基站的天線俯仰角，雙向覆蓋基本對(duì)稱；相鄰基站覆蓋交叉點(diǎn)電平在-60dBm以上，交織基站覆蓋交叉點(diǎn)電平在-70dBm以上。（2）在直放站區(qū)域出現(xiàn)切換滯后的情況時(shí)，可在設(shè)計(jì)的切換點(diǎn)附近，適當(dāng)降低從信號(hào)直放站的下行增益，避免切換滯后。（3）對(duì)于列車運(yùn)行較快的情況，可適當(dāng)調(diào)低切換門(mén)限，降低切換的難度，使切換能夠及時(shí)發(fā)生。切換滯后導(dǎo)致掉話示意圖如圖1所示。

4.2 切換點(diǎn)優(yōu)化

當(dāng)切換的測(cè)量報(bào)告顯示接收信號(hào)的質(zhì)量很差。但接收強(qiáng)度很好時(shí)，可初步判斷質(zhì)量下降的原因是由于干擾造成。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過(guò)程中可通過(guò)降級(jí)模式（關(guān)閉相鄰的同頻基站）進(jìn)行判斷。如果降級(jí)模式質(zhì)量良好，而全基站模式下的質(zhì)量下降，則可判斷為網(wǎng)內(nèi)同頻干擾造成的質(zhì)量下降。此類問(wèn)題可通過(guò)更改受干擾點(diǎn)的頻點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。如果降級(jí)模式和全基站模式下的質(zhì)量均無(wú)較大差距，則可以判斷干擾可能來(lái)自網(wǎng)外。

4.3 傳輸環(huán)優(yōu)化

傳輸閃斷是GSM-R網(wǎng)絡(luò)有線部分出現(xiàn)的典型故障。目前建成的客專中，GSM-R傳輸網(wǎng)絡(luò)均采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)方法比較簡(jiǎn)單，但是需要一定的時(shí)間判斷傳輸故障和倒換環(huán)的方向，在傳輸進(jìn)行倒換時(shí)容易發(fā)生掉話。對(duì)于此類問(wèn)題，可以使基站傳輸環(huán)路的正環(huán)和反環(huán)同時(shí)工作，保證2個(gè)傳輸路徑的狀態(tài)完全獨(dú)立，并且在傳輸?shù)南⒗锾砑有蛄刑?hào)和時(shí)間戳等信元。接收端對(duì)接收到的消息按照序列號(hào)的大小依次進(jìn)行接收，若新收到的消息序列號(hào)與之前收到的消息序列號(hào)相同，則比較時(shí)間戳，丟棄時(shí)間戳較小的消息，如果時(shí)間戳相同，則丟棄新收到的消息。這樣既減少了傳輸閃斷導(dǎo)致掉話的發(fā)生，又可以保證對(duì)重傳消息的接收，使接收端總能接收傳輸最快方向的消息，保證消息傳輸速度高。

五、結(jié)束語(yǔ)

作為GSM-R網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，越區(qū)切換的可靠性和有效性是體現(xiàn)GSM-R系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，對(duì)保障鐵路移動(dòng)通信的高可靠性和安全性起著舉足輕重的作用。本文對(duì)越區(qū)切換掉話進(jìn)行深入的分析研究，并提出了GSM-R網(wǎng)絡(luò)越區(qū)切換的優(yōu)化方案，以進(jìn)一步提高越區(qū)切換的穩(wěn)定性，保證列車平穩(wěn)、高速、安全地運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 鐘章隊(duì)，李旭，蔣文怡. 鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2003

[2] 劉小強(qiáng). GSM-R無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋實(shí)現(xiàn)及越區(qū)切換性能研究[D]. 北京交通大學(xué)，2005

[3] 韓斌杰. GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001，8

[4] 鐵建設(shè)[2007]92號(hào). 鐵路GSM-R 數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S]. 2007endprint

四、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決越區(qū)切換掉話問(wèn)題的方案

4.1 切換點(diǎn)優(yōu)化

在列車運(yùn)行速度較快的情況下，容易發(fā)生越區(qū)切換滯后的現(xiàn)象，即在設(shè)計(jì)的最佳切換點(diǎn)處沒(méi)有發(fā)生切換。切換滯后容易引發(fā)掉話。如果前一個(gè)切換滯后，下一個(gè)切換到達(dá)保護(hù)間隔時(shí)間時(shí)，已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了設(shè)計(jì)的最佳切換點(diǎn)，切換時(shí)的電平或者質(zhì)量處于較差的狀態(tài)，容易發(fā)生掉話。如圖1所示，小區(qū)1切換到小區(qū)2的最佳切換點(diǎn)為A點(diǎn)，但實(shí)際切換滯后，切換發(fā)生在B點(diǎn)，C點(diǎn)為小區(qū)2切換到小區(qū)3的最佳切換點(diǎn)，但由于移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)2未達(dá)到切換保護(hù)時(shí)間，切換不能發(fā)生，直至D點(diǎn)處才滿足切換保護(hù)時(shí)間的要求，切換發(fā)生，但是由于錯(cuò)過(guò)了最佳切換點(diǎn)，D點(diǎn)的電平質(zhì)量等均不是最佳，可能在切換過(guò)程中掉話。因此切換點(diǎn)的優(yōu)化是避免越區(qū)切換掉話的重要方面。

引起切換滯后的原因主要有3種情況：①當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的基站在列車運(yùn)行方向的覆蓋過(guò)高，導(dǎo)致切換遲遲不能發(fā)生；②在直放站區(qū)域，如果直放站的主從信號(hào)均高于-47dBm，則移動(dòng)臺(tái)上報(bào)給基站的測(cè)量報(bào)告中服務(wù)小區(qū)和最大鄰小區(qū)電平相等，不會(huì)觸發(fā)切換，導(dǎo)致切換滯后；③列車運(yùn)行速度較快的情況下，切換門(mén)限參數(shù)設(shè)置過(guò)高，在原?、膱?chǎng)強(qiáng)已經(jīng)下降到很低時(shí)，仍然不能向目標(biāo)小區(qū)切換，最終容易導(dǎo)致掉話。

對(duì)于上述問(wèn)題，可通過(guò)以下方法進(jìn)行優(yōu)化解決：（1）調(diào)整基站的天線俯仰角，雙向覆蓋基本對(duì)稱；相鄰基站覆蓋交叉點(diǎn)電平在-60dBm以上，交織基站覆蓋交叉點(diǎn)電平在-70dBm以上。（2）在直放站區(qū)域出現(xiàn)切換滯后的情況時(shí)，可在設(shè)計(jì)的切換點(diǎn)附近，適當(dāng)降低從信號(hào)直放站的下行增益，避免切換滯后。（3）對(duì)于列車運(yùn)行較快的情況，可適當(dāng)調(diào)低切換門(mén)限，降低切換的難度，使切換能夠及時(shí)發(fā)生。切換滯后導(dǎo)致掉話示意圖如圖1所示。

4.2 切換點(diǎn)優(yōu)化

當(dāng)切換的測(cè)量報(bào)告顯示接收信號(hào)的質(zhì)量很差。但接收強(qiáng)度很好時(shí)，可初步判斷質(zhì)量下降的原因是由于干擾造成。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過(guò)程中可通過(guò)降級(jí)模式（關(guān)閉相鄰的同頻基站）進(jìn)行判斷。如果降級(jí)模式質(zhì)量良好，而全基站模式下的質(zhì)量下降，則可判斷為網(wǎng)內(nèi)同頻干擾造成的質(zhì)量下降。此類問(wèn)題可通過(guò)更改受干擾點(diǎn)的頻點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。如果降級(jí)模式和全基站模式下的質(zhì)量均無(wú)較大差距，則可以判斷干擾可能來(lái)自網(wǎng)外。

4.3 傳輸環(huán)優(yōu)化

傳輸閃斷是GSM-R網(wǎng)絡(luò)有線部分出現(xiàn)的典型故障。目前建成的客專中，GSM-R傳輸網(wǎng)絡(luò)均采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)方法比較簡(jiǎn)單，但是需要一定的時(shí)間判斷傳輸故障和倒換環(huán)的方向，在傳輸進(jìn)行倒換時(shí)容易發(fā)生掉話。對(duì)于此類問(wèn)題，可以使基站傳輸環(huán)路的正環(huán)和反環(huán)同時(shí)工作，保證2個(gè)傳輸路徑的狀態(tài)完全獨(dú)立，并且在傳輸?shù)南⒗锾砑有蛄刑?hào)和時(shí)間戳等信元。接收端對(duì)接收到的消息按照序列號(hào)的大小依次進(jìn)行接收，若新收到的消息序列號(hào)與之前收到的消息序列號(hào)相同，則比較時(shí)間戳，丟棄時(shí)間戳較小的消息，如果時(shí)間戳相同，則丟棄新收到的消息。這樣既減少了傳輸閃斷導(dǎo)致掉話的發(fā)生，又可以保證對(duì)重傳消息的接收，使接收端總能接收傳輸最快方向的消息，保證消息傳輸速度高。

五、結(jié)束語(yǔ)

作為GSM-R網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，越區(qū)切換的可靠性和有效性是體現(xiàn)GSM-R系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，對(duì)保障鐵路移動(dòng)通信的高可靠性和安全性起著舉足輕重的作用。本文對(duì)越區(qū)切換掉話進(jìn)行深入的分析研究，并提出了GSM-R網(wǎng)絡(luò)越區(qū)切換的優(yōu)化方案，以進(jìn)一步提高越區(qū)切換的穩(wěn)定性，保證列車平穩(wěn)、高速、安全地運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 鐘章隊(duì)，李旭，蔣文怡. 鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2003

[2] 劉小強(qiáng). GSM-R無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋實(shí)現(xiàn)及越區(qū)切換性能研究[D]. 北京交通大學(xué)，2005

[3] 韓斌杰. GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001，8

[4] 鐵建設(shè)[2007]92號(hào). 鐵路GSM-R 數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S]. 2007endprint

四、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決越區(qū)切換掉話問(wèn)題的方案

4.1 切換點(diǎn)優(yōu)化

在列車運(yùn)行速度較快的情況下，容易發(fā)生越區(qū)切換滯后的現(xiàn)象，即在設(shè)計(jì)的最佳切換點(diǎn)處沒(méi)有發(fā)生切換。切換滯后容易引發(fā)掉話。如果前一個(gè)切換滯后，下一個(gè)切換到達(dá)保護(hù)間隔時(shí)間時(shí)，已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了設(shè)計(jì)的最佳切換點(diǎn)，切換時(shí)的電平或者質(zhì)量處于較差的狀態(tài)，容易發(fā)生掉話。如圖1所示，小區(qū)1切換到小區(qū)2的最佳切換點(diǎn)為A點(diǎn)，但實(shí)際切換滯后，切換發(fā)生在B點(diǎn)，C點(diǎn)為小區(qū)2切換到小區(qū)3的最佳切換點(diǎn)，但由于移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)2未達(dá)到切換保護(hù)時(shí)間，切換不能發(fā)生，直至D點(diǎn)處才滿足切換保護(hù)時(shí)間的要求，切換發(fā)生，但是由于錯(cuò)過(guò)了最佳切換點(diǎn)，D點(diǎn)的電平質(zhì)量等均不是最佳，可能在切換過(guò)程中掉話。因此切換點(diǎn)的優(yōu)化是避免越區(qū)切換掉話的重要方面。

引起切換滯后的原因主要有3種情況：①當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的基站在列車運(yùn)行方向的覆蓋過(guò)高，導(dǎo)致切換遲遲不能發(fā)生；②在直放站區(qū)域，如果直放站的主從信號(hào)均高于-47dBm，則移動(dòng)臺(tái)上報(bào)給基站的測(cè)量報(bào)告中服務(wù)小區(qū)和最大鄰小區(qū)電平相等，不會(huì)觸發(fā)切換，導(dǎo)致切換滯后；③列車運(yùn)行速度較快的情況下，切換門(mén)限參數(shù)設(shè)置過(guò)高，在原?、膱?chǎng)強(qiáng)已經(jīng)下降到很低時(shí)，仍然不能向目標(biāo)小區(qū)切換，最終容易導(dǎo)致掉話。

對(duì)于上述問(wèn)題，可通過(guò)以下方法進(jìn)行優(yōu)化解決：（1）調(diào)整基站的天線俯仰角，雙向覆蓋基本對(duì)稱；相鄰基站覆蓋交叉點(diǎn)電平在-60dBm以上，交織基站覆蓋交叉點(diǎn)電平在-70dBm以上。（2）在直放站區(qū)域出現(xiàn)切換滯后的情況時(shí)，可在設(shè)計(jì)的切換點(diǎn)附近，適當(dāng)降低從信號(hào)直放站的下行增益，避免切換滯后。（3）對(duì)于列車運(yùn)行較快的情況，可適當(dāng)調(diào)低切換門(mén)限，降低切換的難度，使切換能夠及時(shí)發(fā)生。切換滯后導(dǎo)致掉話示意圖如圖1所示。

4.2 切換點(diǎn)優(yōu)化

當(dāng)切換的測(cè)量報(bào)告顯示接收信號(hào)的質(zhì)量很差。但接收強(qiáng)度很好時(shí)，可初步判斷質(zhì)量下降的原因是由于干擾造成。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過(guò)程中可通過(guò)降級(jí)模式（關(guān)閉相鄰的同頻基站）進(jìn)行判斷。如果降級(jí)模式質(zhì)量良好，而全基站模式下的質(zhì)量下降，則可判斷為網(wǎng)內(nèi)同頻干擾造成的質(zhì)量下降。此類問(wèn)題可通過(guò)更改受干擾點(diǎn)的頻點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。如果降級(jí)模式和全基站模式下的質(zhì)量均無(wú)較大差距，則可以判斷干擾可能來(lái)自網(wǎng)外。

4.3 傳輸環(huán)優(yōu)化

傳輸閃斷是GSM-R網(wǎng)絡(luò)有線部分出現(xiàn)的典型故障。目前建成的客專中，GSM-R傳輸網(wǎng)絡(luò)均采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)方法比較簡(jiǎn)單，但是需要一定的時(shí)間判斷傳輸故障和倒換環(huán)的方向，在傳輸進(jìn)行倒換時(shí)容易發(fā)生掉話。對(duì)于此類問(wèn)題，可以使基站傳輸環(huán)路的正環(huán)和反環(huán)同時(shí)工作，保證2個(gè)傳輸路徑的狀態(tài)完全獨(dú)立，并且在傳輸?shù)南⒗锾砑有蛄刑?hào)和時(shí)間戳等信元。接收端對(duì)接收到的消息按照序列號(hào)的大小依次進(jìn)行接收，若新收到的消息序列號(hào)與之前收到的消息序列號(hào)相同，則比較時(shí)間戳，丟棄時(shí)間戳較小的消息，如果時(shí)間戳相同，則丟棄新收到的消息。這樣既減少了傳輸閃斷導(dǎo)致掉話的發(fā)生，又可以保證對(duì)重傳消息的接收，使接收端總能接收傳輸最快方向的消息，保證消息傳輸速度高。

五、結(jié)束語(yǔ)

作為GSM-R網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，越區(qū)切換的可靠性和有效性是體現(xiàn)GSM-R系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，對(duì)保障鐵路移動(dòng)通信的高可靠性和安全性起著舉足輕重的作用。本文對(duì)越區(qū)切換掉話進(jìn)行深入的分析研究，并提出了GSM-R網(wǎng)絡(luò)越區(qū)切換的優(yōu)化方案，以進(jìn)一步提高越區(qū)切換的穩(wěn)定性，保證列車平穩(wěn)、高速、安全地運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

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