赣深与广深港高铁并线段异常切换研究

文 / 中国铁路广州局集团有限公司深圳工程建设指挥部 洪彪

问题提出

2021年9月28日，赣深和广深港高铁交叉并线区段无缝替换为华为BTS3900。替换后，赣深和广深港高铁交叉并线区段频发回切、乒乓切换以及越区切换等网络问题。

本文以广深港列车从DGN-GMC03A基站切换至赣深DGN-GMC01基站的异常切换问题进行研究。

GSM-R小区切换原理

小区切换（Handover）是移动通信系统的一个非常重要的功能，是无线链路控制的一种手段，切换能够使用户在穿越不同的小区时保持连续的通话，其主要的目的是保障通话的连续，提高通话质量，减小网内越区干扰，为MS用户提供更好的服务。

整个切换过程由MS、BTS、BSC和MSC共同完成，其中MS负责测量无线子系统的下行链路性能和周围小区中的接收的信号强度，BTS负责监视每个被服务的移动台的上报接收电平和质量，并把它和移动台测量的结果送往BSC。最初的判决是由BSC完成，对从其他BSS和MSC发来的消息，测量结果的判决是由MSC来完成。

异常回切的研究

问题初步分析

2021年10月1日 广 深 港G6313列 车 在 赣 深 基 站DGN-GMC01无线超时。

PRI口分析MSC-->RBC方向发送DISCONNECT，原因为Destination out of order。

A口信令分析MT在K2378+002从赣深和广深港高铁并线共用基站DGN-GMC03A发生功率预算切换至赣深高铁基站。

Abis口测量报告显示MT从DGN-GMC03A切换至DGN-GMC01基站后，下行接收质量连续5级以上质差。

初步判断为10月1日广深港G6313列车无线超时原因为MT在K2378+002位置异常切换至赣深基站DGN-GMC01，下行接收质量连续7级，车地信息交互异常。

功率预算切换参数分析

梳理赣深和广深港高铁并线DGN-GMC03A枢纽区域的邻区参数。其中，DGN-GMC03A至DGNGMC01的功率预算切换门限为64，PBGT切换统计时间为3，PBGT切换持续时间为2；而DGN-GMC03A至GuangMingCheng的功率预算切换门限为65，PBGT切换统计时间为3，PBGT切换持续时间为2。从功率预算切换参数分析，在场强覆盖一致的情况下，DGNGMC03A基站更容易切换至DGN-GMC01基站。

交叉并线区段频率分析

根据数据分析，梳理赣深和广深港高铁交叉并线的DGN-GMC03A枢纽基站频率，其中DGN-GMC03A基 站 的BCCH为1000，TCH为1016，DGN-GMC03B基站 的BCCH为1014，DGN-GMC01基 站 的BCCH1018，TCH为1011，DGN-GMC02基站的BCCH1008，TCH1006，HM-GMC06基 站 的BCCH1005，TCH1007，HM-GMC07基站的BCCH1012，TCH1010，GuangMingCheng基站的BCCH1002，TCH1 1004，TCH2 1018，GMC-SZB01基站的BCCH1006，TCH1008。

显 然，DGN-GMC03A的 邻 区DGN-GMC01基 站BCCH1018和 邻 区GuangMingChen基 站TCH1018存 在同频。

交叉并线区段覆盖分析

分析超时列车在K2078附近的测量报告，邻区频点1018的场强输出为-47dBm左右，频点1002场强输出也是在-47dBm左右。

分析9月28日广深港铁科联调联试测试数据，在广深港高铁K2378附近，频点1018频点(图中黄色线)场强输出在-80dBm以下，如下图所示。

结合频率分析，MT测量到1002频点信息为GuangMingCheng基 站BCCH，而1018频 点 信 息 为DGN-GMC01基站的BCCH或者为GuangMingCheng基站TCH1018。

事实上考虑到MT测量到1018频点和1002频点场强均为-47dBm，场强输出一致，MT测量到1018的频点场强实际上是GuangMingCheng基站的TCH1018，而不是DGN-GMC01基站的BCCH1018。

原因定位

初步确认为列车占用DGN-GMC03A时，GuangMingCheng基站的TCH1018频点载频的业务信道被激活，MT测量邻区频点1018的场强输出实际为GuangMingCheng基站的TCH载频1018场强输出。同时结合邻区参数的分析中DGN-GMC03A向DGN-GMC01功率预算切换门限为64，低于向GuangMingCheng的功率预算切换门限65，在场强覆盖一致的条件下，MT异常回切到DGN-GMC01基站，下行接收质量恶化，车地信息交换正常，并最终发生C3无线超时。

优化方案

综合分析，由于赣深和广深港交叉并线区段频率复用度高，DGN-GMC03A邻区DGN-GMC01基站BCCH1018和邻区GuangMingCheng基站TCH1018同频，MT测量到邻区1018频点的实际场强值为GuangMingCheng基站TCH1018载频发射的信号，在满足功率预算切换门限和切换窗口时间的条件下，DGN-GMC03A基站回切至DGN-GMC01基站。

针对以上分析，进行以下的整改方案：

方案一：调整频率

重选规划赣深和广深港并线区段的频率，避免邻区中出现同频问题，让MT正确测量邻区频点信息。但由于该枢纽区域频率复用度非常高，DGN-GMC03A基站存在7个邻区，共计使用了16个频点，而GSM-R可以频率为1000至1018共计19个，重新规划频点的难度大，所以暂不采取改方案。

方案二：调整功率预算切换门限以及切换窗口时间

由 于DGN-GMC03A向DGN-GMC01的 功 率 预 算切换门限低于向GuangMingCheng功率预算切换门限，可尝试调整DGN-GMC03A向DGN-GMC01的功率预算切换门限高于向GuangMingCheng的功率预算切换门限以及切换窗口时间。10月2日天窗点调整DGNGMC03A向DGN-GMC01邻区参数“功率预算切换门限”，由“65”调整为“68”，参数“切换切换统计时间”，由“3”调整为“6”，参数“PBGT切换持续时间”，由“2”调整为“4”。

结语

优化方案实施后，连续对一个月广深港运营车数据进行统计，广深港运营车未再发生从DGN-GMC03A基站向DGN-GMC0基站异常回切的现象。

本文从切换参数、频率分析以及场强分析深入研究了DGN-GMC03A异常回切至DGN-GMC01的原因，同时提出了解决方案。方案实施后，异常回切问题消除，为列车运输安全提供了有力的保障。