贛深與廣深港高鐵并線段異常切換研究

文 / 中國鐵路廣州局集團有限公司深圳工程建設指揮部 洪彪

問題提出

2021年9月28日，贛深和廣深港高鐵交叉并線區段無縫替換為華為BTS3900。替換后，贛深和廣深港高鐵交叉并線區段頻發回切、乒乓切換以及越區切換等網絡問題。

本文以廣深港列車從DGN-GMC03A基站切換至贛深DGN-GMC01基站的異常切換問題進行研究。

GSM-R小區切換原理

小區切換（Handover）是移動通信系統的一個非常重要的功能，是無線鏈路控制的一種手段，切換能夠使用戶在穿越不同的小區時保持連續的通話，其主要的目的是保障通話的連續，提高通話質量，減小網內越區干擾，為MS用戶提供更好的服務。

整個切換過程由MS、BTS、BSC和MSC共同完成，其中MS負責測量無線子系統的下行鏈路性能和周圍小區中的接收的信號強度，BTS負責監視每個被服務的移動臺的上報接收電平和質量，并把它和移動臺測量的結果送往BSC。最初的判決是由BSC完成，對從其他BSS和MSC發來的消息，測量結果的判決是由MSC來完成。

異常回切的研究

問題初步分析

2021年10月1日 廣 深 港G6313列 車 在 贛 深 基 站DGN-GMC01無線超時。

PRI口分析MSC-->RBC方向發送DISCONNECT，原因為Destination out of order。

A口信令分析MT在K2378+002從贛深和廣深港高鐵并線共用基站DGN-GMC03A發生功率預算切換至贛深高鐵基站。

Abis口測量報告顯示MT從DGN-GMC03A切換至DGN-GMC01基站后，下行接收質量連續5級以上質差。

初步判斷為10月1日廣深港G6313列車無線超時原因為MT在K2378+002位置異常切換至贛深基站DGN-GMC01，下行接收質量連續7級，車地信息交互異常。

功率預算切換參數分析

梳理贛深和廣深港高鐵并線DGN-GMC03A樞紐區域的鄰區參數。其中，DGN-GMC03A至DGNGMC01的功率預算切換門限為64，PBGT切換統計時間為3，PBGT切換持續時間為2；而DGN-GMC03A至GuangMingCheng的功率預算切換門限為65，PBGT切換統計時間為3，PBGT切換持續時間為2。從功率預算切換參數分析，在場強覆蓋一致的情況下，DGNGMC03A基站更容易切換至DGN-GMC01基站。

交叉并線區段頻率分析

根據數據分析，梳理贛深和廣深港高鐵交叉并線的DGN-GMC03A樞紐基站頻率，其中DGN-GMC03A基 站 的BCCH為1000，TCH為1016，DGN-GMC03B基站 的BCCH為1014，DGN-GMC01基 站 的BCCH1018，TCH為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。

顯 然，DGN-GMC03A的 鄰 區DGN-GMC01基 站BCCH1018和 鄰 區GuangMingChen基 站TCH1018存 在同頻。

交叉并線區段覆蓋分析

分析超時列車在K2078附近的測量報告，鄰區頻點1018的場強輸出為-47dBm左右，頻點1002場強輸出也是在-47dBm左右。

分析9月28日廣深港鐵科聯調聯試測試數據，在廣深港高鐵K2378附近，頻點1018頻點(圖中黃色線)場強輸出在-80dBm以下，如下圖所示。

結合頻率分析，MT測量到1002頻點信息為GuangMingCheng基 站BCCH，而1018頻 點 信 息 為DGN-GMC01基站的BCCH或者為GuangMingCheng基站TCH1018。

事實上考慮到MT測量到1018頻點和1002頻點場強均為-47dBm，場強輸出一致，MT測量到1018的頻點場強實際上是GuangMingCheng基站的TCH1018，而不是DGN-GMC01基站的BCCH1018。

原因定位

初步確認為列車占用DGN-GMC03A時，GuangMingCheng基站的TCH1018頻點載頻的業務信道被激活，MT測量鄰區頻點1018的場強輸出實際為GuangMingCheng基站的TCH載頻1018場強輸出。同時結合鄰區參數的分析中DGN-GMC03A向DGN-GMC01功率預算切換門限為64，低于向GuangMingCheng的功率預算切換門限65，在場強覆蓋一致的條件下，MT異常回切到DGN-GMC01基站，下行接收質量惡化，車地信息交換正常，并最終發生C3無線超時。

優化方案

綜合分析，由于贛深和廣深港交叉并線區段頻率復用度高，DGN-GMC03A鄰區DGN-GMC01基站BCCH1018和鄰區GuangMingCheng基站TCH1018同頻，MT測量到鄰區1018頻點的實際場強值為GuangMingCheng基站TCH1018載頻發射的信號，在滿足功率預算切換門限和切換窗口時間的條件下，DGN-GMC03A基站回切至DGN-GMC01基站。

針對以上分析，進行以下的整改方案：

方案一：調整頻率

重選規劃贛深和廣深港并線區段的頻率，避免鄰區中出現同頻問題，讓MT正確測量鄰區頻點信息。但由于該樞紐區域頻率復用度非常高，DGN-GMC03A基站存在7個鄰區，共計使用了16個頻點，而GSM-R可以頻率為1000至1018共計19個，重新規劃頻點的難度大，所以暫不采取改方案。

方案二：調整功率預算切換門限以及切換窗口時間

由 于DGN-GMC03A向DGN-GMC01的 功 率 預 算切換門限低于向GuangMingCheng功率預算切換門限，可嘗試調整DGN-GMC03A向DGN-GMC01的功率預算切換門限高于向GuangMingCheng的功率預算切換門限以及切換窗口時間。10月2日天窗點調整DGNGMC03A向DGN-GMC01鄰區參數“功率預算切換門限”，由“65”調整為“68”，參數“切換切換統計時間”，由“3”調整為“6”，參數“PBGT切換持續時間”，由“2”調整為“4”。

結語

優化方案實施后，連續對一個月廣深港運營車數據進行統計，廣深港運營車未再發生從DGN-GMC03A基站向DGN-GMC0基站異常回切的現象。

本文從切換參數、頻率分析以及場強分析深入研究了DGN-GMC03A異常回切至DGN-GMC01的原因，同時提出了解決方案。方案實施后，異常回切問題消除，為列車運輸安全提供了有力的保障。