高铁小区重叠覆盖区域探讨

陈声广

【摘要】铁路小区间的重叠覆盖问题成为影响高铁网络质量的一个重要因素。重叠覆盖过短，会造成空闲模式脱网，通话模式不能及时切换等问题；重叠覆盖过大，会造成频繁切换，同样影响通话质量，所以对小区的重叠覆盖问题也需要一定的评估标准。本文基于路测对高铁小区GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的重叠覆盖区域进行探讨，为高铁基站规划提供站间距的估算。

【关键词】GSM重叠覆盖TD-SCDMA重叠覆盖TD-LTE重叠覆盖

一、引言

高速铁路运营里程已达到3万公里以上，人们在高铁列车中使用通信工具的机会越来越多，对高速环境下通信服务的种类和质量的要求也越来越高。手机移动的速度越快，为保证手机重选或切换顺利完成，要求的小区覆盖重叠区域越大。合理规划基站间重叠覆盖区，保证良好的信号覆盖，是保证高铁网络性能的重要前提。

二、小区重叠覆盖区域的意义

移动用户从一个小区到另一小区覆盖范围，需要执行小区重选（空闲模式）或切换（通话模式），所以小区与小区间的覆盖需要有一定的重叠区域才能成功的完成这种移动性的管理。手机在服务小区的信号衰弱到一定程度，会触发小区重选（空闲模式）或者切换（通话模式）过程，如果在手机顺利进入新小区之前，当前小区的信号衰落到一定门限以下，会导致空闲模式脱网、或者通话模式的手机切换失败而掉话。因此需要一定的重叠覆盖区域作为缓冲区，来保证重选或者切换到顺利完成。另一方面，重叠覆盖过大也会影响手机的测量，造成频繁切换，同样影响通话质量，所以对小区的重叠覆盖问题也需要一定的评估标准。

三、小区重叠覆盖区域的要求

3.1GSM重叠覆盖区要求

在通常情况下，GSM一次切换时间：包括测量报告滤波时间2秒，P/N准则触发切换时间1-2秒，切换执行时间约100ms，所以切换重叠时长为3-5秒。

GSM小区重选规则中，当手机测量到邻小区C2高于服务小区C2值且维持5秒钟，手机将发起小区重选，若在跨位置区处，则邻小区C2必须高于服务小区C2与CRH设置值的和且维持5秒钟，手机发起小区重选和位置更新。所以，手机会在两个相邻小区重叠覆盖区的中间开始计时，最少要超过5秒钟后，开始小区重选，GSM重叠覆盖区示意图如图1所示。

小区重叠覆盖区既要满足切换时长，又要满足重选时长，且考虑双向重叠覆盖，即小区的重叠覆盖区时长为10秒。根据车速和时间的关系，计算出重叠覆盖距离，如下式：

GSM重叠覆盖区域=车速×1000÷3600×10（1）

根据公式（1），计算结果为：

3.2TD-SCDMA重叠覆盖区要求

TD-SCDMA小区重选，满足重选条件时，需要经过一定的时间延迟，重选才会执行。小区重选时间延迟不为0时，当发现更好的小区并且持续一段时间，则重选到该小区。这段时间即为小区重选时间延迟（T-Reselection-S），高铁一般为1秒。

TD-SCDMA系统内切换策略一般基于1G和2A事件触发来进行，并且有一定的时延。即RNC根据收到手机的测量报告中携带的小区列表中的PCCPCH的RSCP值进行切换判决，当最佳服务小区与当前主服务小区的PCCPCH RSCP值相差超过滞后值，并且持续了TimeToTrigger时间之后，才会触发测量报告。

因此，一次切换时间：包含测量时延，对应切换参数TimeToTrigge（r高铁一般为320ms）；切换执行时间，RNC下发切换命令到终端发送切换完成命令的时间（约为950ms）。测量时延和切换执行时间为图（2）所示切换区。

3.3TD-LTE重叠覆盖区要求

因为TD-LTE网络中eNode B起到了基站和RNC的双重功能，所以TD-LTE网络在切换过程中需要更少的切换执行时间，一般为100ms。不同切换算法需要的时延不同，网络覆盖要求不同，TD-LTE系统切换策略一般基于3A事件触发来进行，也有一定的时延。在高速环境下，时延设置太大，会错过最佳切换时间，影响通话质量；设置太小，会频繁切换，所以高铁切换参数TimetoTrig一般为 320ms，TD-LTE重叠覆盖区示意图如图3所示。

因此，一次切换时间：A3切换测量时间，满足A3事件到eNodeB接收终端测量报告的时间（320ms）；切换执行时间（100ms），eNodeB下发切换命令到终端接收切换完成命令的时间。切换测量时间和切换执行时间为图（2）所示切换区。考虑时间余量，保证切换顺利完成而考虑的时间余量（2dB），距离约为50米，为图（2）所示保护区。

同时，从两个小区电平相当，到邻小区大于当前主服务小区切换迟滞（2dB）需要一定的距离，为图（2）所示过渡区（50米）。根据车速、距离、时间的关系，就可以计算出重叠覆盖距离，如下式：

TD-LTE重叠覆盖区域= [50+车速÷3600×（TTimetoTrig+100）+50]×2（3）

四、小结

本文从切换和重选出发，在高速环境下不同车速的高铁，计算出合理的重叠覆盖距离。并提供高铁GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的计算方法，为今后高铁基站规划建设中，估算合理的站间距提供依据。

参考文献

[1]韩斌杰，杜新颜，张建斌. GSM原来及其网络优化[M].第2版.北京：机械工业出版社，2009.04：37-38

[2]葛瑶，徐光.高铁场景下TD-SCDMA/TD-LTE共模无线解决方案[J].电信工程技术与标准化，2013（09）

[3]张普，王军选. LTE系统中切换算法的研究[J].西安邮电学院学报，2010（03）endprint

【摘要】铁路小区间的重叠覆盖问题成为影响高铁网络质量的一个重要因素。重叠覆盖过短，会造成空闲模式脱网，通话模式不能及时切换等问题；重叠覆盖过大，会造成频繁切换，同样影响通话质量，所以对小区的重叠覆盖问题也需要一定的评估标准。本文基于路测对高铁小区GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的重叠覆盖区域进行探讨，为高铁基站规划提供站间距的估算。

【关键词】GSM重叠覆盖TD-SCDMA重叠覆盖TD-LTE重叠覆盖

一、引言

高速铁路运营里程已达到3万公里以上，人们在高铁列车中使用通信工具的机会越来越多，对高速环境下通信服务的种类和质量的要求也越来越高。手机移动的速度越快，为保证手机重选或切换顺利完成，要求的小区覆盖重叠区域越大。合理规划基站间重叠覆盖区，保证良好的信号覆盖，是保证高铁网络性能的重要前提。

二、小区重叠覆盖区域的意义

移动用户从一个小区到另一小区覆盖范围，需要执行小区重选（空闲模式）或切换（通话模式），所以小区与小区间的覆盖需要有一定的重叠区域才能成功的完成这种移动性的管理。手机在服务小区的信号衰弱到一定程度，会触发小区重选（空闲模式）或者切换（通话模式）过程，如果在手机顺利进入新小区之前，当前小区的信号衰落到一定门限以下，会导致空闲模式脱网、或者通话模式的手机切换失败而掉话。因此需要一定的重叠覆盖区域作为缓冲区，来保证重选或者切换到顺利完成。另一方面，重叠覆盖过大也会影响手机的测量，造成频繁切换，同样影响通话质量，所以对小区的重叠覆盖问题也需要一定的评估标准。

三、小区重叠覆盖区域的要求

3.1GSM重叠覆盖区要求

在通常情况下，GSM一次切换时间：包括测量报告滤波时间2秒，P/N准则触发切换时间1-2秒，切换执行时间约100ms，所以切换重叠时长为3-5秒。

GSM小区重选规则中，当手机测量到邻小区C2高于服务小区C2值且维持5秒钟，手机将发起小区重选，若在跨位置区处，则邻小区C2必须高于服务小区C2与CRH设置值的和且维持5秒钟，手机发起小区重选和位置更新。所以，手机会在两个相邻小区重叠覆盖区的中间开始计时，最少要超过5秒钟后，开始小区重选，GSM重叠覆盖区示意图如图1所示。

小区重叠覆盖区既要满足切换时长，又要满足重选时长，且考虑双向重叠覆盖，即小区的重叠覆盖区时长为10秒。根据车速和时间的关系，计算出重叠覆盖距离，如下式：

GSM重叠覆盖区域=车速×1000÷3600×10（1）

根据公式（1），计算结果为：

3.2TD-SCDMA重叠覆盖区要求

TD-SCDMA小区重选，满足重选条件时，需要经过一定的时间延迟，重选才会执行。小区重选时间延迟不为0时，当发现更好的小区并且持续一段时间，则重选到该小区。这段时间即为小区重选时间延迟（T-Reselection-S），高铁一般为1秒。

TD-SCDMA系统内切换策略一般基于1G和2A事件触发来进行，并且有一定的时延。即RNC根据收到手机的测量报告中携带的小区列表中的PCCPCH的RSCP值进行切换判决，当最佳服务小区与当前主服务小区的PCCPCH RSCP值相差超过滞后值，并且持续了TimeToTrigger时间之后，才会触发测量报告。

因此，一次切换时间：包含测量时延，对应切换参数TimeToTrigge（r高铁一般为320ms）；切换执行时间，RNC下发切换命令到终端发送切换完成命令的时间（约为950ms）。测量时延和切换执行时间为图（2）所示切换区。

3.3TD-LTE重叠覆盖区要求

因为TD-LTE网络中eNode B起到了基站和RNC的双重功能，所以TD-LTE网络在切换过程中需要更少的切换执行时间，一般为100ms。不同切换算法需要的时延不同，网络覆盖要求不同，TD-LTE系统切换策略一般基于3A事件触发来进行，也有一定的时延。在高速环境下，时延设置太大，会错过最佳切换时间，影响通话质量；设置太小，会频繁切换，所以高铁切换参数TimetoTrig一般为 320ms，TD-LTE重叠覆盖区示意图如图3所示。

因此，一次切换时间：A3切换测量时间，满足A3事件到eNodeB接收终端测量报告的时间（320ms）；切换执行时间（100ms），eNodeB下发切换命令到终端接收切换完成命令的时间。切换测量时间和切换执行时间为图（2）所示切换区。考虑时间余量，保证切换顺利完成而考虑的时间余量（2dB），距离约为50米，为图（2）所示保护区。

同时，从两个小区电平相当，到邻小区大于当前主服务小区切换迟滞（2dB）需要一定的距离，为图（2）所示过渡区（50米）。根据车速、距离、时间的关系，就可以计算出重叠覆盖距离，如下式：

TD-LTE重叠覆盖区域= [50+车速÷3600×（TTimetoTrig+100）+50]×2（3）

四、小结

本文从切换和重选出发，在高速环境下不同车速的高铁，计算出合理的重叠覆盖距离。并提供高铁GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的计算方法，为今后高铁基站规划建设中，估算合理的站间距提供依据。

参考文献

[1]韩斌杰，杜新颜，张建斌. GSM原来及其网络优化[M].第2版.北京：机械工业出版社，2009.04：37-38

[2]葛瑶，徐光.高铁场景下TD-SCDMA/TD-LTE共模无线解决方案[J].电信工程技术与标准化，2013（09）

[3]张普，王军选. LTE系统中切换算法的研究[J].西安邮电学院学报，2010（03）endprint

【摘要】铁路小区间的重叠覆盖问题成为影响高铁网络质量的一个重要因素。重叠覆盖过短，会造成空闲模式脱网，通话模式不能及时切换等问题；重叠覆盖过大，会造成频繁切换，同样影响通话质量，所以对小区的重叠覆盖问题也需要一定的评估标准。本文基于路测对高铁小区GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的重叠覆盖区域进行探讨，为高铁基站规划提供站间距的估算。

【关键词】GSM重叠覆盖TD-SCDMA重叠覆盖TD-LTE重叠覆盖

一、引言

高速铁路运营里程已达到3万公里以上，人们在高铁列车中使用通信工具的机会越来越多，对高速环境下通信服务的种类和质量的要求也越来越高。手机移动的速度越快，为保证手机重选或切换顺利完成，要求的小区覆盖重叠区域越大。合理规划基站间重叠覆盖区，保证良好的信号覆盖，是保证高铁网络性能的重要前提。

二、小区重叠覆盖区域的意义

移动用户从一个小区到另一小区覆盖范围，需要执行小区重选（空闲模式）或切换（通话模式），所以小区与小区间的覆盖需要有一定的重叠区域才能成功的完成这种移动性的管理。手机在服务小区的信号衰弱到一定程度，会触发小区重选（空闲模式）或者切换（通话模式）过程，如果在手机顺利进入新小区之前，当前小区的信号衰落到一定门限以下，会导致空闲模式脱网、或者通话模式的手机切换失败而掉话。因此需要一定的重叠覆盖区域作为缓冲区，来保证重选或者切换到顺利完成。另一方面，重叠覆盖过大也会影响手机的测量，造成频繁切换，同样影响通话质量，所以对小区的重叠覆盖问题也需要一定的评估标准。

三、小区重叠覆盖区域的要求

3.1GSM重叠覆盖区要求

在通常情况下，GSM一次切换时间：包括测量报告滤波时间2秒，P/N准则触发切换时间1-2秒，切换执行时间约100ms，所以切换重叠时长为3-5秒。

GSM小区重选规则中，当手机测量到邻小区C2高于服务小区C2值且维持5秒钟，手机将发起小区重选，若在跨位置区处，则邻小区C2必须高于服务小区C2与CRH设置值的和且维持5秒钟，手机发起小区重选和位置更新。所以，手机会在两个相邻小区重叠覆盖区的中间开始计时，最少要超过5秒钟后，开始小区重选，GSM重叠覆盖区示意图如图1所示。

小区重叠覆盖区既要满足切换时长，又要满足重选时长，且考虑双向重叠覆盖，即小区的重叠覆盖区时长为10秒。根据车速和时间的关系，计算出重叠覆盖距离，如下式：

GSM重叠覆盖区域=车速×1000÷3600×10（1）

根据公式（1），计算结果为：

3.2TD-SCDMA重叠覆盖区要求

TD-SCDMA小区重选，满足重选条件时，需要经过一定的时间延迟，重选才会执行。小区重选时间延迟不为0时，当发现更好的小区并且持续一段时间，则重选到该小区。这段时间即为小区重选时间延迟（T-Reselection-S），高铁一般为1秒。

TD-SCDMA系统内切换策略一般基于1G和2A事件触发来进行，并且有一定的时延。即RNC根据收到手机的测量报告中携带的小区列表中的PCCPCH的RSCP值进行切换判决，当最佳服务小区与当前主服务小区的PCCPCH RSCP值相差超过滞后值，并且持续了TimeToTrigger时间之后，才会触发测量报告。

因此，一次切换时间：包含测量时延，对应切换参数TimeToTrigge（r高铁一般为320ms）；切换执行时间，RNC下发切换命令到终端发送切换完成命令的时间（约为950ms）。测量时延和切换执行时间为图（2）所示切换区。

3.3TD-LTE重叠覆盖区要求

因为TD-LTE网络中eNode B起到了基站和RNC的双重功能，所以TD-LTE网络在切换过程中需要更少的切换执行时间，一般为100ms。不同切换算法需要的时延不同，网络覆盖要求不同，TD-LTE系统切换策略一般基于3A事件触发来进行，也有一定的时延。在高速环境下，时延设置太大，会错过最佳切换时间，影响通话质量；设置太小，会频繁切换，所以高铁切换参数TimetoTrig一般为 320ms，TD-LTE重叠覆盖区示意图如图3所示。

因此，一次切换时间：A3切换测量时间，满足A3事件到eNodeB接收终端测量报告的时间（320ms）；切换执行时间（100ms），eNodeB下发切换命令到终端接收切换完成命令的时间。切换测量时间和切换执行时间为图（2）所示切换区。考虑时间余量，保证切换顺利完成而考虑的时间余量（2dB），距离约为50米，为图（2）所示保护区。

同时，从两个小区电平相当，到邻小区大于当前主服务小区切换迟滞（2dB）需要一定的距离，为图（2）所示过渡区（50米）。根据车速、距离、时间的关系，就可以计算出重叠覆盖距离，如下式：

TD-LTE重叠覆盖区域= [50+车速÷3600×（TTimetoTrig+100）+50]×2（3）

四、小结

本文从切换和重选出发，在高速环境下不同车速的高铁，计算出合理的重叠覆盖距离。并提供高铁GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的计算方法，为今后高铁基站规划建设中，估算合理的站间距提供依据。

参考文献

[1]韩斌杰，杜新颜，张建斌. GSM原来及其网络优化[M].第2版.北京：机械工业出版社，2009.04：37-38

[2]葛瑶，徐光.高铁场景下TD-SCDMA/TD-LTE共模无线解决方案[J].电信工程技术与标准化，2013（09）

[3]张普，王军选. LTE系统中切换算法的研究[J].西安邮电学院学报，2010（03）endprint