高鐵小區重疊覆蓋區域探討

陳聲廣

【摘要】鐵路小區間的重疊覆蓋問題成為影響高鐵網絡質量的一個重要因素。重疊覆蓋過短，會造成空閑模式脫網，通話模式不能及時切換等問題；重疊覆蓋過大，會造成頻繁切換，同樣影響通話質量，所以對小區的重疊覆蓋問題也需要一定的評估標準。本文基于路測對高鐵小區GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的重疊覆蓋區域進行探討，為高鐵基站規劃提供站間距的估算。

【關鍵詞】GSM重疊覆蓋TD-SCDMA重疊覆蓋TD-LTE重疊覆蓋

一、引言

高速鐵路運營里程已達到3萬公里以上，人們在高鐵列車中使用通信工具的機會越來越多，對高速環境下通信服務的種類和質量的要求也越來越高。手機移動的速度越快，為保證手機重選或切換順利完成，要求的小區覆蓋重疊區域越大。合理規劃基站間重疊覆蓋區，保證良好的信號覆蓋，是保證高鐵網絡性能的重要前提。

二、小區重疊覆蓋區域的意義

移動用戶從一個小區到另一小區覆蓋范圍，需要執行小區重選（空閑模式）或切換（通話模式），所以小區與小區間的覆蓋需要有一定的重疊區域才能成功的完成這種移動性的管理。手機在服務小區的信號衰弱到一定程度，會觸發小區重選（空閑模式）或者切換（通話模式）過程，如果在手機順利進入新小區之前，當前小區的信號衰落到一定門限以下，會導致空閑模式脫網、或者通話模式的手機切換失敗而掉話。因此需要一定的重疊覆蓋區域作為緩沖區，來保證重選或者切換到順利完成。另一方面，重疊覆蓋過大也會影響手機的測量，造成頻繁切換，同樣影響通話質量，所以對小區的重疊覆蓋問題也需要一定的評估標準。

三、小區重疊覆蓋區域的要求

3.1GSM重疊覆蓋區要求

在通常情況下，GSM一次切換時間：包括測量報告濾波時間2秒，P/N準則觸發切換時間1-2秒，切換執行時間約100ms，所以切換重疊時長為3-5秒。

GSM小區重選規則中，當手機測量到鄰小區C2高于服務小區C2值且維持5秒鐘，手機將發起小區重選，若在跨位置區處，則鄰小區C2必須高于服務小區C2與CRH設置值的和且維持5秒鐘，手機發起小區重選和位置更新。所以，手機會在兩個相鄰小區重疊覆蓋區的中間開始計時，最少要超過5秒鐘后，開始小區重選，GSM重疊覆蓋區示意圖如圖1所示。

小區重疊覆蓋區既要滿足切換時長，又要滿足重選時長，且考慮雙向重疊覆蓋，即小區的重疊覆蓋區時長為10秒。根據車速和時間的關系，計算出重疊覆蓋距離，如下式：

GSM重疊覆蓋區域=車速×1000÷3600×10（1）

根據公式（1），計算結果為：

3.2TD-SCDMA重疊覆蓋區要求

TD-SCDMA小區重選，滿足重選條件時，需要經過一定的時間延遲，重選才會執行。小區重選時間延遲不為0時，當發現更好的小區并且持續一段時間，則重選到該小區。這段時間即為小區重選時間延遲（T-Reselection-S），高鐵一般為1秒。

TD-SCDMA系統內切換策略一般基于1G和2A事件觸發來進行，并且有一定的時延。即RNC根據收到手機的測量報告中攜帶的小區列表中的PCCPCH的RSCP值進行切換判決，當最佳服務小區與當前主服務小區的PCCPCH RSCP值相差超過滯后值，并且持續了TimeToTrigger時間之后，才會觸發測量報告。

因此，一次切換時間：包含測量時延，對應切換參數TimeToTrigge（r高鐵一般為320ms）；切換執行時間，RNC下發切換命令到終端發送切換完成命令的時間（約為950ms）。測量時延和切換執行時間為圖（2）所示切換區。

3.3TD-LTE重疊覆蓋區要求

因為TD-LTE網絡中eNode B起到了基站和RNC的雙重功能，所以TD-LTE網絡在切換過程中需要更少的切換執行時間，一般為100ms。不同切換算法需要的時延不同，網絡覆蓋要求不同，TD-LTE系統切換策略一般基于3A事件觸發來進行，也有一定的時延。在高速環境下，時延設置太大，會錯過最佳切換時間，影響通話質量；設置太小，會頻繁切換，所以高鐵切換參數TimetoTrig一般為 320ms，TD-LTE重疊覆蓋區示意圖如圖3所示。

因此，一次切換時間：A3切換測量時間，滿足A3事件到eNodeB接收終端測量報告的時間（320ms）；切換執行時間（100ms），eNodeB下發切換命令到終端接收切換完成命令的時間。切換測量時間和切換執行時間為圖（2）所示切換區。考慮時間余量，保證切換順利完成而考慮的時間余量（2dB），距離約為50米，為圖（2）所示保護區。

同時，從兩個小區電平相當，到鄰小區大于當前主服務小區切換遲滯（2dB）需要一定的距離，為圖（2）所示過渡區（50米）。根據車速、距離、時間的關系，就可以計算出重疊覆蓋距離，如下式：

TD-LTE重疊覆蓋區域= [50+車速÷3600×（TTimetoTrig+100）+50]×2（3）

四、小結

本文從切換和重選出發，在高速環境下不同車速的高鐵，計算出合理的重疊覆蓋距離。并提供高鐵GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的計算方法，為今后高鐵基站規劃建設中，估算合理的站間距提供依據。

參考文獻

[1]韓斌杰，杜新顏，張建斌. GSM原來及其網絡優化[M].第2版.北京：機械工業出版社，2009.04：37-38

[2]葛瑤，徐光.高鐵場景下TD-SCDMA/TD-LTE共模無線解決方案[J].電信工程技術與標準化，2013（09）

[3]張普，王軍選. LTE系統中切換算法的研究[J].西安郵電學院學報，2010（03）endprint

【摘要】鐵路小區間的重疊覆蓋問題成為影響高鐵網絡質量的一個重要因素。重疊覆蓋過短，會造成空閑模式脫網，通話模式不能及時切換等問題；重疊覆蓋過大，會造成頻繁切換，同樣影響通話質量，所以對小區的重疊覆蓋問題也需要一定的評估標準。本文基于路測對高鐵小區GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的重疊覆蓋區域進行探討，為高鐵基站規劃提供站間距的估算。

【關鍵詞】GSM重疊覆蓋TD-SCDMA重疊覆蓋TD-LTE重疊覆蓋

一、引言

高速鐵路運營里程已達到3萬公里以上，人們在高鐵列車中使用通信工具的機會越來越多，對高速環境下通信服務的種類和質量的要求也越來越高。手機移動的速度越快，為保證手機重選或切換順利完成，要求的小區覆蓋重疊區域越大。合理規劃基站間重疊覆蓋區，保證良好的信號覆蓋，是保證高鐵網絡性能的重要前提。

二、小區重疊覆蓋區域的意義

移動用戶從一個小區到另一小區覆蓋范圍，需要執行小區重選（空閑模式）或切換（通話模式），所以小區與小區間的覆蓋需要有一定的重疊區域才能成功的完成這種移動性的管理。手機在服務小區的信號衰弱到一定程度，會觸發小區重選（空閑模式）或者切換（通話模式）過程，如果在手機順利進入新小區之前，當前小區的信號衰落到一定門限以下，會導致空閑模式脫網、或者通話模式的手機切換失敗而掉話。因此需要一定的重疊覆蓋區域作為緩沖區，來保證重選或者切換到順利完成。另一方面，重疊覆蓋過大也會影響手機的測量，造成頻繁切換，同樣影響通話質量，所以對小區的重疊覆蓋問題也需要一定的評估標準。

三、小區重疊覆蓋區域的要求

3.1GSM重疊覆蓋區要求

在通常情況下，GSM一次切換時間：包括測量報告濾波時間2秒，P/N準則觸發切換時間1-2秒，切換執行時間約100ms，所以切換重疊時長為3-5秒。

GSM小區重選規則中，當手機測量到鄰小區C2高于服務小區C2值且維持5秒鐘，手機將發起小區重選，若在跨位置區處，則鄰小區C2必須高于服務小區C2與CRH設置值的和且維持5秒鐘，手機發起小區重選和位置更新。所以，手機會在兩個相鄰小區重疊覆蓋區的中間開始計時，最少要超過5秒鐘后，開始小區重選，GSM重疊覆蓋區示意圖如圖1所示。

小區重疊覆蓋區既要滿足切換時長，又要滿足重選時長，且考慮雙向重疊覆蓋，即小區的重疊覆蓋區時長為10秒。根據車速和時間的關系，計算出重疊覆蓋距離，如下式：

GSM重疊覆蓋區域=車速×1000÷3600×10（1）

根據公式（1），計算結果為：

3.2TD-SCDMA重疊覆蓋區要求

TD-SCDMA小區重選，滿足重選條件時，需要經過一定的時間延遲，重選才會執行。小區重選時間延遲不為0時，當發現更好的小區并且持續一段時間，則重選到該小區。這段時間即為小區重選時間延遲（T-Reselection-S），高鐵一般為1秒。

TD-SCDMA系統內切換策略一般基于1G和2A事件觸發來進行，并且有一定的時延。即RNC根據收到手機的測量報告中攜帶的小區列表中的PCCPCH的RSCP值進行切換判決，當最佳服務小區與當前主服務小區的PCCPCH RSCP值相差超過滯后值，并且持續了TimeToTrigger時間之后，才會觸發測量報告。

因此，一次切換時間：包含測量時延，對應切換參數TimeToTrigge（r高鐵一般為320ms）；切換執行時間，RNC下發切換命令到終端發送切換完成命令的時間（約為950ms）。測量時延和切換執行時間為圖（2）所示切換區。

3.3TD-LTE重疊覆蓋區要求

因為TD-LTE網絡中eNode B起到了基站和RNC的雙重功能，所以TD-LTE網絡在切換過程中需要更少的切換執行時間，一般為100ms。不同切換算法需要的時延不同，網絡覆蓋要求不同，TD-LTE系統切換策略一般基于3A事件觸發來進行，也有一定的時延。在高速環境下，時延設置太大，會錯過最佳切換時間，影響通話質量；設置太小，會頻繁切換，所以高鐵切換參數TimetoTrig一般為 320ms，TD-LTE重疊覆蓋區示意圖如圖3所示。

因此，一次切換時間：A3切換測量時間，滿足A3事件到eNodeB接收終端測量報告的時間（320ms）；切換執行時間（100ms），eNodeB下發切換命令到終端接收切換完成命令的時間。切換測量時間和切換執行時間為圖（2）所示切換區。考慮時間余量，保證切換順利完成而考慮的時間余量（2dB），距離約為50米，為圖（2）所示保護區。

同時，從兩個小區電平相當，到鄰小區大于當前主服務小區切換遲滯（2dB）需要一定的距離，為圖（2）所示過渡區（50米）。根據車速、距離、時間的關系，就可以計算出重疊覆蓋距離，如下式：

TD-LTE重疊覆蓋區域= [50+車速÷3600×（TTimetoTrig+100）+50]×2（3）

四、小結

本文從切換和重選出發，在高速環境下不同車速的高鐵，計算出合理的重疊覆蓋距離。并提供高鐵GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的計算方法，為今后高鐵基站規劃建設中，估算合理的站間距提供依據。

參考文獻

[1]韓斌杰，杜新顏，張建斌. GSM原來及其網絡優化[M].第2版.北京：機械工業出版社，2009.04：37-38

[2]葛瑤，徐光.高鐵場景下TD-SCDMA/TD-LTE共模無線解決方案[J].電信工程技術與標準化，2013（09）

[3]張普，王軍選. LTE系統中切換算法的研究[J].西安郵電學院學報，2010（03）endprint

【摘要】鐵路小區間的重疊覆蓋問題成為影響高鐵網絡質量的一個重要因素。重疊覆蓋過短，會造成空閑模式脫網，通話模式不能及時切換等問題；重疊覆蓋過大，會造成頻繁切換，同樣影響通話質量，所以對小區的重疊覆蓋問題也需要一定的評估標準。本文基于路測對高鐵小區GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的重疊覆蓋區域進行探討，為高鐵基站規劃提供站間距的估算。

【關鍵詞】GSM重疊覆蓋TD-SCDMA重疊覆蓋TD-LTE重疊覆蓋

一、引言

高速鐵路運營里程已達到3萬公里以上，人們在高鐵列車中使用通信工具的機會越來越多，對高速環境下通信服務的種類和質量的要求也越來越高。手機移動的速度越快，為保證手機重選或切換順利完成，要求的小區覆蓋重疊區域越大。合理規劃基站間重疊覆蓋區，保證良好的信號覆蓋，是保證高鐵網絡性能的重要前提。

二、小區重疊覆蓋區域的意義

移動用戶從一個小區到另一小區覆蓋范圍，需要執行小區重選（空閑模式）或切換（通話模式），所以小區與小區間的覆蓋需要有一定的重疊區域才能成功的完成這種移動性的管理。手機在服務小區的信號衰弱到一定程度，會觸發小區重選（空閑模式）或者切換（通話模式）過程，如果在手機順利進入新小區之前，當前小區的信號衰落到一定門限以下，會導致空閑模式脫網、或者通話模式的手機切換失敗而掉話。因此需要一定的重疊覆蓋區域作為緩沖區，來保證重選或者切換到順利完成。另一方面，重疊覆蓋過大也會影響手機的測量，造成頻繁切換，同樣影響通話質量，所以對小區的重疊覆蓋問題也需要一定的評估標準。

三、小區重疊覆蓋區域的要求

3.1GSM重疊覆蓋區要求

在通常情況下，GSM一次切換時間：包括測量報告濾波時間2秒，P/N準則觸發切換時間1-2秒，切換執行時間約100ms，所以切換重疊時長為3-5秒。

GSM小區重選規則中，當手機測量到鄰小區C2高于服務小區C2值且維持5秒鐘，手機將發起小區重選，若在跨位置區處，則鄰小區C2必須高于服務小區C2與CRH設置值的和且維持5秒鐘，手機發起小區重選和位置更新。所以，手機會在兩個相鄰小區重疊覆蓋區的中間開始計時，最少要超過5秒鐘后，開始小區重選，GSM重疊覆蓋區示意圖如圖1所示。

小區重疊覆蓋區既要滿足切換時長，又要滿足重選時長，且考慮雙向重疊覆蓋，即小區的重疊覆蓋區時長為10秒。根據車速和時間的關系，計算出重疊覆蓋距離，如下式：

GSM重疊覆蓋區域=車速×1000÷3600×10（1）

根據公式（1），計算結果為：

3.2TD-SCDMA重疊覆蓋區要求

TD-SCDMA小區重選，滿足重選條件時，需要經過一定的時間延遲，重選才會執行。小區重選時間延遲不為0時，當發現更好的小區并且持續一段時間，則重選到該小區。這段時間即為小區重選時間延遲（T-Reselection-S），高鐵一般為1秒。

TD-SCDMA系統內切換策略一般基于1G和2A事件觸發來進行，并且有一定的時延。即RNC根據收到手機的測量報告中攜帶的小區列表中的PCCPCH的RSCP值進行切換判決，當最佳服務小區與當前主服務小區的PCCPCH RSCP值相差超過滯后值，并且持續了TimeToTrigger時間之后，才會觸發測量報告。

因此，一次切換時間：包含測量時延，對應切換參數TimeToTrigge（r高鐵一般為320ms）；切換執行時間，RNC下發切換命令到終端發送切換完成命令的時間（約為950ms）。測量時延和切換執行時間為圖（2）所示切換區。

3.3TD-LTE重疊覆蓋區要求

因為TD-LTE網絡中eNode B起到了基站和RNC的雙重功能，所以TD-LTE網絡在切換過程中需要更少的切換執行時間，一般為100ms。不同切換算法需要的時延不同，網絡覆蓋要求不同，TD-LTE系統切換策略一般基于3A事件觸發來進行，也有一定的時延。在高速環境下，時延設置太大，會錯過最佳切換時間，影響通話質量；設置太小，會頻繁切換，所以高鐵切換參數TimetoTrig一般為 320ms，TD-LTE重疊覆蓋區示意圖如圖3所示。

因此，一次切換時間：A3切換測量時間，滿足A3事件到eNodeB接收終端測量報告的時間（320ms）；切換執行時間（100ms），eNodeB下發切換命令到終端接收切換完成命令的時間。切換測量時間和切換執行時間為圖（2）所示切換區。考慮時間余量，保證切換順利完成而考慮的時間余量（2dB），距離約為50米，為圖（2）所示保護區。

同時，從兩個小區電平相當，到鄰小區大于當前主服務小區切換遲滯（2dB）需要一定的距離，為圖（2）所示過渡區（50米）。根據車速、距離、時間的關系，就可以計算出重疊覆蓋距離，如下式：

TD-LTE重疊覆蓋區域= [50+車速÷3600×（TTimetoTrig+100）+50]×2（3）

四、小結

本文從切換和重選出發，在高速環境下不同車速的高鐵，計算出合理的重疊覆蓋距離。并提供高鐵GSM/TD-SCDMA/TD-LTE不同制式的計算方法，為今后高鐵基站規劃建設中，估算合理的站間距提供依據。

參考文獻

[1]韓斌杰，杜新顏，張建斌. GSM原來及其網絡優化[M].第2版.北京：機械工業出版社，2009.04：37-38

[2]葛瑤，徐光.高鐵場景下TD-SCDMA/TD-LTE共模無線解決方案[J].電信工程技術與標準化，2013（09）

[3]張普，王軍選. LTE系統中切換算法的研究[J].西安郵電學院學報，2010（03）endprint