關(guān)于高速鐵路切換問題導致質(zhì)差及掉話的的解決方案分析

【摘 要】中國鐵路已步入高速時代，預計2020年，200km/h速率以上的中國高速鐵路將超過1.8萬公里。如何在高速移動的環(huán)境下為用戶提供良好的移動通信網(wǎng)絡服務，是自有高速鐵路以來移動通信運營商一直在進行研究解決的問題。本案例主要探討解決切換問題對網(wǎng)絡指標的影響及優(yōu)化方案。

【關(guān)鍵詞】切換 重疊覆蓋距離

一、CDMA切換的基本概念

切換是指當移動臺從一個基站的覆蓋范圍移動到另外一個基站的覆蓋范圍，通過切換移動臺保持與基站的通信。硬切換：不同頻率或不同步基站之間的切換。軟切換：在斷絕和服務小區(qū)鏈路之前已建立和目標小區(qū)的鏈路。更軟切換：移動臺與同一小區(qū)的兩個扇區(qū)保持通信，由基站完成不同扇區(qū)天線的合并，不通知BSC。虛擬軟切換：在1X EV-DO的前向鏈路，在任意時刻AT只從激活集中的一個扇區(qū)接收數(shù)據(jù)，AT通過DRC指示AN它要選擇的SINR最好的扇區(qū)來接收數(shù)據(jù)。

二、切換距離

在切換區(qū)大小不變的前提下，速度越快的終端穿過切換區(qū)的時間越小。因此，當終端的移動速度足夠快，以至于穿過切換區(qū)的時間小于系統(tǒng)處理的軟切換最小時延，會導致掉話產(chǎn)生。在對高速鐵路覆蓋基站的參數(shù)設置時需要考慮設置最小的切換區(qū)，滿足高速火車在高速運行時的切換需求。最小切換區(qū)的大小可根據(jù)列車時速大小與軟切換時延計算而得。軟切換時延一般取300ms，因此，最小切換區(qū)大小主要取決于列車移動速度。（雙向切換，覆蓋重疊區(qū)= 切換距離×2）

三、解決由切換造成的質(zhì)差事件

如果因切換原因造成通話質(zhì)差事件，可以從以下四點（包含但不局限于）來解決：

（一）合理規(guī)劃小區(qū)間重疊覆蓋區(qū)域大小。保證將滿足切換條件的測量事件上報之后，MS有足夠的時間跨越整個重疊覆蓋區(qū)。

（二）優(yōu)化切換參數(shù)，及早觸發(fā)切換，減少切換時延。

（三）RRU同PN組網(wǎng)，從根本上減少切換次數(shù)。

（四）擴大小區(qū)的覆蓋范圍，減少切換頻率?？墒褂酶咴鲆嬲ò晏炀€，增大基站覆蓋距離，減少切換請求；也可采用基帶池+RRU（射頻拉遠單元）+多幅天線的網(wǎng)絡覆蓋方案，屬于同一小區(qū)的多幅天線沿高速鐵路部署，從而減少切換頻率以提高網(wǎng)絡性能。

四、高鐵切換質(zhì)差事件分析

（一）問題描述

基站豐樂北路-D_6_965，位于廣深鐵路線路旁，與鐵路的垂直距離為100米左右，主要覆蓋鐵路及周邊廠區(qū)。經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)豐樂北路-D_6_965_0、2扇區(qū)為道路高掉話小區(qū)，該路段經(jīng)常出現(xiàn)由于切換不及時導致質(zhì)差及掉話現(xiàn)象。

（二）原因分析

經(jīng)現(xiàn)場詳細測試，MS主要使用豐樂北路-D_0_PN46的信號，RxAGC -72dBm、TotalEc/Io-6dB，無線信號良好，列車自東向西行駛，速度較快，在基站附近由于快衰落PN46信號強度急劇下降，導頻強度衰減為-21dB左右，由于切換不及時導致掉話。上站勘察豐樂北路-D天饋情況，其方位角為100/200/280，0、2扇區(qū)方位角夾角過大，為180°，覆蓋重疊區(qū)域過小，需優(yōu)化調(diào)整。

（三）優(yōu)化方案

1.將豐樂北路-D方位角由100/200/280調(diào)整為80/160/320，經(jīng)復測效果仍不理想。

2.利用已存鐵路旁的基站設施進行優(yōu)化調(diào)整，豐樂北路站位于黃蘿郊區(qū)，覆蓋區(qū)域人流量較少，話務量較低，通過功分0扇區(qū)，刪除2扇區(qū)，功分扇區(qū)使用2扇區(qū)天線覆蓋廣深鐵路。

3.采用單小區(qū)加裝功分器實現(xiàn)單小區(qū)雙向覆蓋，使用戶在通過豐樂北路基站不需要切換。

（四）優(yōu)化效果

優(yōu)化后復測結(jié)果如下：豐樂北路_0扇區(qū)的業(yè)務信道掉話率由0.193%降低為0.134%，下降0.06%；軟切換成功率由99.91%提高到99.94%，上升0.03%；指標改善明顯。對比話務量，調(diào)整后0扇區(qū)話務量與調(diào)增前0、2扇區(qū)話務量之和略有下降，這是由于功分器增加了3.5dB損耗，降低了基站覆蓋范圍，部分話務被周邊基站吸收，屬于合理范圍。

五、總結(jié)和推廣

本案例中高速鐵路周邊基站由于覆蓋重疊區(qū)域過小導致質(zhì)差及掉話，通過采用減少扇區(qū)間夾角擴大覆蓋重疊區(qū)域提高切換成功率，但由于豐樂北路基站距離鐵路過近（小于100米），效果不理想，最后通過單小區(qū)通過加裝功分器實現(xiàn)單小區(qū)雙向覆蓋（小區(qū)分裂）的辦法，良好的解決了質(zhì)差及掉話問題。

高速鐵路的無線網(wǎng)絡覆蓋非常復雜，因此在實際網(wǎng)優(yōu)中需要網(wǎng)絡規(guī)劃設計和優(yōu)化人員根據(jù)實際情況和設備性能，通過充分的實地考察、理論計算和測量，合理確定解決方案，做到在保證通信質(zhì)量情況下，嚴格控制網(wǎng)絡建設成本。

參考文獻：

[1]《CDMA2000網(wǎng)絡優(yōu)化原理及實踐》 沈少艾

[2]《CDMA2000 1x EV-DO Rev.A系統(tǒng)、接口與實現(xiàn)》 王建秀、于化龍、趙勇等