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【摘 要】中国铁路已步入高速时代，预计2020年，200km/h速率以上的中国高速铁路将超过1.8万公里。如何在高速移动的环境下为用户提供良好的移动通信网络服务，是自有高速铁路以来移动通信运营商一直在进行研究解决的问题。本案例主要探讨解决切换问题对网络指标的影响及优化方案。
【关键词】切换 重叠覆盖距离
一、CDMA切换的基本概念
切换是指当移动台从一个基站的覆盖范围移动到另外一个基站的覆盖范围，通过切换移动台保持与基站的通信。硬切换：不同频率或不同步基站之间的切换。软切换：在断绝和服务小区链路之前已建立和目标小区的链路。更软切换：移动台与同一小区的两个扇区保持通信，由基站完成不同扇区天线的合并，不通知BSC。虚拟软切换：在1X EV-DO的前向链路，在任意时刻AT只从激活集中的一个扇区接收数据，AT通过DRC指示AN它要选择的SINR最好的扇区来接收数据。
二、切换距离
在切换区大小不变的前提下，速度越快的终端穿过切换区的时间越小。因此，当终端的移动速度足够快，以至于穿过切换区的时间小于系统处理的软切换最小时延，会导致掉话产生。在对高速铁路覆盖基站的参数设置时需要考虑设置最小的切换区，满足高速火车在高速运行时的切换需求。最小切换区的大小可根据列车时速大小与软切换时延计算而得。软切换时延一般取300ms，因此，最小切换区大小主要取决于列车移动速度。（双向切换，覆盖重叠区= 切换距离×2）
三、解决由切换造成的质差事件
如果因切换原因造成通话质差事件，可以从以下四点（包含但不局限于）来解决：
（一）合理规划小区间重叠覆盖区域大小。保证将满足切换条件的测量事件上报之后，MS有足够的时间跨越整个重叠覆盖区。
（二）优化切换参数，及早触发切换，减少切换时延。
（三）RRU同PN组网，从根本上减少切换次数。
（四）扩大小区的覆盖范围，减少切换频率。可使用高增益窄波瓣天线，增大基站覆盖距离，减少切换请求；也可采用基带池+RRU（射频拉远单元）+多幅天线的网络覆盖方案，属于同一小区的多幅天线沿高速铁路部署，从而减少切换频率以提高网络性能。
四、高铁切换质差事件分析
（一）问题描述
基站丰乐北路-D_6_965，位于广深铁路线路旁，与铁路的垂直距离为100米左右，主要覆盖铁路及周边厂区。经统计发现丰乐北路-D_6_965_0、2扇区为道路高掉话小区，该路段经常出现由于切换不及时导致质差及掉话现象。
（二）原因分析
经现场详细测试，MS主要使用丰乐北路-D_0_PN46的信号，RxAGC -72dBm、TotalEc/Io-6dB，无线信号良好，列车自东向西行驶，速度较快，在基站附近由于快衰落PN46信号强度急剧下降，导频强度衰减为-21dB左右，由于切换不及时导致掉话。上站勘察丰乐北路-D天馈情况，其方位角为100/200/280，0、2扇区方位角夹角过大，为180°，覆盖重叠区域过小，需优化调整。
（三）优化方案
1.将丰乐北路-D方位角由100/200/280調整为80/160/320，经复测效果仍不理想。
2.利用已存铁路旁的基站设施进行优化调整，丰乐北路站位于黄萝郊区，覆盖区域人流量较少，话务量较低，通过功分0扇区，删除2扇区，功分扇区使用2扇区天线覆盖广深铁路。
3.采用单小区加装功分器实现单小区双向覆盖，使用户在通过丰乐北路基站不需要切换。
（四）优化效果
优化后复测结果如下：丰乐北路_0扇区的业务信道掉话率由0.193%降低为0.134%，下降0.06%；软切换成功率由99.91%提高到99.94%，上升0.03%；指标改善明显。对比话务量，调整后0扇区话务量与调增前0、2扇区话务量之和略有下降，这是由于功分器增加了3.5dB损耗，降低了基站覆盖范围，部分话务被周边基站吸收，属于合理范围。
五、总结和推广
本案例中高速铁路周边基站由于覆盖重叠区域过小导致质差及掉话，通过采用减少扇区间夹角扩大覆盖重叠区域提高切换成功率，但由于丰乐北路基站距离铁路过近（小于100米），效果不理想，最后通过单小区通过加装功分器实现单小区双向覆盖（小区分裂）的办法，良好的解决了质差及掉话问题。
高速铁路的无线网络覆盖非常复杂，因此在实际网优中需要网络规划设计和优化人员根据实际情况和设备性能，通过充分的实地考察、理论计算和测量，合理确定解决方案，做到在保证通信质量情况下，严格控制网络建设成本。
参考文献：
[1]《CDMA2000网络优化原理及实践》 沈少艾
[2]《CDMA2000 1x EV-DO Rev.A系统、接口与实现》 王建秀、于化龙、赵勇等
【关键词】切换 重叠覆盖距离
一、CDMA切换的基本概念
切换是指当移动台从一个基站的覆盖范围移动到另外一个基站的覆盖范围，通过切换移动台保持与基站的通信。硬切换：不同频率或不同步基站之间的切换。软切换：在断绝和服务小区链路之前已建立和目标小区的链路。更软切换：移动台与同一小区的两个扇区保持通信，由基站完成不同扇区天线的合并，不通知BSC。虚拟软切换：在1X EV-DO的前向链路，在任意时刻AT只从激活集中的一个扇区接收数据，AT通过DRC指示AN它要选择的SINR最好的扇区来接收数据。
二、切换距离
在切换区大小不变的前提下，速度越快的终端穿过切换区的时间越小。因此，当终端的移动速度足够快，以至于穿过切换区的时间小于系统处理的软切换最小时延，会导致掉话产生。在对高速铁路覆盖基站的参数设置时需要考虑设置最小的切换区，满足高速火车在高速运行时的切换需求。最小切换区的大小可根据列车时速大小与软切换时延计算而得。软切换时延一般取300ms，因此，最小切换区大小主要取决于列车移动速度。（双向切换，覆盖重叠区= 切换距离×2）
三、解决由切换造成的质差事件
如果因切换原因造成通话质差事件，可以从以下四点（包含但不局限于）来解决：
（一）合理规划小区间重叠覆盖区域大小。保证将满足切换条件的测量事件上报之后，MS有足够的时间跨越整个重叠覆盖区。
（二）优化切换参数，及早触发切换，减少切换时延。
（三）RRU同PN组网，从根本上减少切换次数。
（四）扩大小区的覆盖范围，减少切换频率。可使用高增益窄波瓣天线，增大基站覆盖距离，减少切换请求；也可采用基带池+RRU（射频拉远单元）+多幅天线的网络覆盖方案，属于同一小区的多幅天线沿高速铁路部署，从而减少切换频率以提高网络性能。
四、高铁切换质差事件分析
（一）问题描述
基站丰乐北路-D_6_965，位于广深铁路线路旁，与铁路的垂直距离为100米左右，主要覆盖铁路及周边厂区。经统计发现丰乐北路-D_6_965_0、2扇区为道路高掉话小区，该路段经常出现由于切换不及时导致质差及掉话现象。
（二）原因分析
经现场详细测试，MS主要使用丰乐北路-D_0_PN46的信号，RxAGC -72dBm、TotalEc/Io-6dB，无线信号良好，列车自东向西行驶，速度较快，在基站附近由于快衰落PN46信号强度急剧下降，导频强度衰减为-21dB左右，由于切换不及时导致掉话。上站勘察丰乐北路-D天馈情况，其方位角为100/200/280，0、2扇区方位角夹角过大，为180°，覆盖重叠区域过小，需优化调整。
（三）优化方案
1.将丰乐北路-D方位角由100/200/280調整为80/160/320，经复测效果仍不理想。
2.利用已存铁路旁的基站设施进行优化调整，丰乐北路站位于黄萝郊区，覆盖区域人流量较少，话务量较低，通过功分0扇区，删除2扇区，功分扇区使用2扇区天线覆盖广深铁路。
3.采用单小区加装功分器实现单小区双向覆盖，使用户在通过丰乐北路基站不需要切换。
（四）优化效果
优化后复测结果如下：丰乐北路_0扇区的业务信道掉话率由0.193%降低为0.134%，下降0.06%；软切换成功率由99.91%提高到99.94%，上升0.03%；指标改善明显。对比话务量，调整后0扇区话务量与调增前0、2扇区话务量之和略有下降，这是由于功分器增加了3.5dB损耗，降低了基站覆盖范围，部分话务被周边基站吸收，属于合理范围。
五、总结和推广
本案例中高速铁路周边基站由于覆盖重叠区域过小导致质差及掉话，通过采用减少扇区间夹角扩大覆盖重叠区域提高切换成功率，但由于丰乐北路基站距离铁路过近（小于100米），效果不理想，最后通过单小区通过加装功分器实现单小区双向覆盖（小区分裂）的办法，良好的解决了质差及掉话问题。
高速铁路的无线网络覆盖非常复杂，因此在实际网优中需要网络规划设计和优化人员根据实际情况和设备性能，通过充分的实地考察、理论计算和测量，合理确定解决方案，做到在保证通信质量情况下，严格控制网络建设成本。
参考文献：
[1]《CDMA2000网络优化原理及实践》 沈少艾
[2]《CDMA2000 1x EV-DO Rev.A系统、接口与实现》 王建秀、于化龙、赵勇等