浅谈GSM-R无线参数优化调整
GSM-R网络区间切换优化讨论
GSM-R网络区间切换优化讨论p从工作原理上看，GSM-R系统与常规使用的GSM公网系统并无太大差异，但是由于其针对铁路进行应用，因此其覆盖区域以带状分布为特点，这也决定了它自身的某些与GSM公网系统不同的特征。
首先从安全性和可靠性方面看，GSM-R系统在职能上不仅仅需要服务一般用户，还肩负着铁路调度的使命，因此需要比一般的GSM公网更为可靠。
同时，GSM-R系统所服务的用户都是位于列车上并处于高速运动状态的。
对此，GSM-R 系统在无线服务方面多采用双基站信号覆盖，确保服务质量。
此外，面向铁路的服务特点还决定的GSM-R系统的其他应用特性。
在GSM-R系统中，数据传输占据着更为重要的地位，虽然目前GSM公网中的数据传送要求有着随着网络的移动化而增加的趋势，但是目前还是以语音传输服务为主。
相比之下GSM-R系统由于肩负铁路调度等职能，一直以来都是以数据传输服务为重点，数据业务对误码更敏感，因此对网络信号质量要求更高。
最后，对于服务区域的带状覆盖，也使得GSM-R系统在很多参数设置方面有着自身的特点。
GSM-R技术一般不采用功率控制与呼叫重建，不保留小区内切换，也不采用跳频机制。
对于电路型数据业务的频繁服务要求，GSM-R系统不同于一般的GSM系统蜂窝网面覆盖，，贯穿列车运行全程的移动无线数据服务，使得在GSM-R网络中，越区切换接入占有很高比例，越区切换性能的优化也在GSM-R网络优化中属于重中之重。
2、GSM-R系统越区切换优化讨论GSM-R网络的越区切换可以大致分为五个阶段，分别为测量报告预处理、惩罚处理、小区基本排序和网络特征调整、切换判决以及切换执行。
在GSM-R系统工作的过程中，位于一个慢速随路控制信道（SACCH）复帧周期内，移动台对所有的相邻小区进行若干次采样，对若干次采样值平均后，移动台每480ms将平均信号强度最强的6个邻小区上报基站子系统BSS，BSS根据HREQA VE（BSS采用多少个测量报告作平均）和HREQT（测量报告平均值的个数）对测量报告进行预处理，然后按照惩罚数据表的设置对符合条件的小区进行信号强度惩罚，再根据惩罚后的电平值结合网络特征进行排序，提供给后续的切换判决过程。
浅谈GSM-R系统网络优化方法
浅谈GSM-R系统网络优化方法作者：陈小友来源：《中国新通信》 2017年第18期随着我国高铁建设的发展，GSM-R 系统逐渐广泛应用于高铁通信中。
GSM-R 是铁路专用数字移动通信系统，这种系统与传统的GSM 相比，增加了铁路运输智能调度管理的功能，直接参与列车控制。
GSM-R 网络优化包括覆盖优化、切换优化、QoS 优化、干扰排查、直放站优化、隧道优化等。
一、GSM-R 系统网络结构GSM-R 系统包括基站控制器（BSC）、分组控制单元（PCU）、编译码和速率适配单元（TRAU）、基站（BTS）、直放站等。
针对时速250KM/ 小时以下铁路，根据铁路沿线车站分布和场强覆盖的需要，GSM-R 系统一般采用普通单网覆盖的建设方案: 即沿铁路线非隧道区段设置基站，在隧道区段设置直放站+ 漏缆方式进行连续覆盖。
基站间距约为5-6km，区间基站采用O2，枢纽采用O3 站型。
基站采用传输系统提供的2M 环通道与BSC 相连，按3 － 5 个基站环形组网。
区间及隧道覆盖场强必须保证最小接入电平和高速列车的有效切换，小区重叠区域有两次切换机会，两次切换时间约8 ～ 10S。
如图1 所示：二、GSM-R 网络优化方法1、覆盖优化。
覆盖优化是最基础优化，涉及天馈方位角调整、下倾角调整，天馈检查、驻波比检查、功率调整、基站主设备连接器件调整等，整个优化过程需要多次测试、逐步排查，循环校正。
覆盖优化流程如图2 所示。
2、切换优化。
GSM-R 的覆盖目标是铁路沿线，由于铁路覆盖是线性的，切换目标单一，而用户数量的相对稳定和用户迁徙的可预测性，保证了容量数据的准确，基本也不会产生拥塞导致的切换失败。
GSM-R 的切换失败大多由于弱覆盖或者重叠覆盖区长度不够或者干扰所导致。
弱覆盖的问题较容易判断，通过路测观察下行电平强度，或信令跟踪上报测量电平强度就可判断是否属于弱覆盖。
需注意的是，由于GSM-R 频段独立，无线环境比较干净，因此服务小区的信号电平高于-92dBm 的基础上留一点工程余量，就能保证切换成功。
浅谈GSM-R无线网络维护及优化
—
ＱＡ Ｕ Ｌ等 。通 过 这 些 参 数 ，
区切换 参 数 、频 率 干 扰 情 况 等 数 据 进 行 采 集 并 输 出 ，并 对信 令进行 解析 ，为 网优人 员提供 充 分的数
据 基础 。下 面简单 介绍该 手 机 的主要测试 功 能 。
２ 网络 优 化
Ｇ Ｍ． Ｓ Ｒ主要测试 内容 包括 ：基 本 的语 音 业 务 、 电路型数 据业 务 和 Ｇ Ｒ 数 据分 组业 务 。 ＰＳ 主要 测试 指标 ：网络覆 盖率 、接通 率 、建 立 呼 叫时长 、切 换 成功 率 、位 置 更 新 、 网络 干扰 情 况 、
语 音 呼 叫业 务 （ Ｓ Ｉ 为基 础 ，进 而 提 供 铁 路 特 Ａ Ｃ）
有 的调 度业 务 ，因 此对 Ｇ Ｍ 的优 化 是保 证 其 质 量 Ｓ
的基本 要求 。 目前 对 Ｇ Ｍ优 化 主要采用 的手段 为 ： Ｓ 交 换侧 优化 、Ｏ ＭＣ数 据 采 集 优化 和无 线 侧 进 行 路 测 等 。其 中 ，对无 线侧 进行 实 地 质量 测试 的 Ｄ Ｔ路
进 行优化 的原 动力 。
主观感 受 ，有利 于对 系统进 行分 析 ，是 网络 优化工
作 的重 要组 成部 分 。 Ｄ Ｔ路测 是利 用 测 试 车辆 ，结 合测 试 手 机 、 电
子地 图 （ Ｐ ） Ｇ Ｓ 、测试 软 件 等工 具 ，对 网 络进 行 全
程测试 及记 录 ，内容 包括所 测路 段 的场强分 布 、越
１ 网络 维 护 和 优 化 的重 要 性
Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ是 在 Ｇ Ｍ 蜂窝 系 统 上增 加 了铁 路调 度 Ｓ 通 信功 能 ，适 合高 速环 境下 使用 ，能够 满足 国际铁
GSM-R网络优化
中 图分 类 号 ： ２ Ｕ８
随着 我 国铁 路 提速 、 速 铁 路 和客 运 专 线 的 修 高 建及 重载 技 术 的不 断 发 展 ， Ｓ —Ｒ（ Ｓ ｆｒＲ ｉ ＧＭ Ｇ Ｍ ｏ ａ— ｌ ｗ ｙ作 为 一 种专 门 为满 足 铁 路 应 用 而 开 发 的 数 字 ａ） 式无 线通 信 系统 ， 有 适应 铁 路 运输 的特 点 和 成 熟 具
—
要： 随着 中国高速铁路建设 的迅速 发展 ， Ｓ Ｇ Ｍ—Ｒ网络成 为铁 路运输生产指挥 的重要通信 手段之一。 由于 Ｇ Ｍ Ｓ Ｒ网络在铁路中的特殊性与实 际应用 中网络运行状况会随着周 围环境改变而改变。因此 ， 如何利用现有 资源最大
限度的优化 Ｇ Ｍ—Ｒ网络 ， Ｓ 使得 Ｇ Ｍ —Ｒ网络获得最佳效益 ， Ｓ 将成为一项长期 而艰 巨的任务 。就 此通过网络运行质
是 网络优 化 的主要 目标 。针 对具体 指标 进行 了详 细
４ 检查 Ｂ Ｃ ） Ｃ Ｈ频点上是否存在干扰， 可以况 ， 包括 分 配成 功 率 ，
掉话率 ；
第２ ２期
董 鹏乐 ： Ｓ Ｇ Ｍ—Ｒ网络 优化
２ ｌ
５ 检查 同一 接 收 链 路 上 其 他 频 点 是 否 工 作 正 ） 常， 以确定 是否存 在硬件 故 障 ； ６ 检查 是否安 装 了直 放站 ， ） 如果 有 直 放 站 就需 要到 现场进行 测试 ， 定 直 放 站覆 盖 区域 是 否工 作 确
有 以下 几种 ：
段存 在 的问题 ， 化 网络 ， 高效率 。 优 提
350_公里时速下高铁线路GSM-R_无线网络优化
78科技时空 Technical Horizon中国电信业CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADE高速铁路GSM-R 关键指标覆盖优化是GSM 无线网络优化的核心之一。
GSM-R 系统承载CTCS-3级列控数据传送业务，场强覆盖应符合规定，95%的时间、地点概率条件下，最小可用接收电平Prmin 应高于-92dBm。
GSM-R 的网络服务质量全面反映了网络质量的好坏。
结合高铁C3线路联调联试来看，时速350公里的高速铁路对传输干扰时间、无差错传输两个指标要求极高，需要投入很大的人力物力。
覆盖和干扰问题是影响两个指标的关键因素，其原因类别及场景见表1。
干扰直接影响列控业务链路性能，会造成误码；基站覆盖异常，会导致切换位置不合理，发生错切、回切，这些都会影响指标达标。
表1 GSM-R 关键指标不达标原因及问题突出场景类别原因类别问题较为突出场景网内干扰1.直放站多径干扰2.网内同邻频干扰1.隧道区段2.交叉并线区段外网干扰1.运营商基站同邻频干扰2.宽频（阻塞）干扰靠近市区铁路覆盖不合理1.基站覆盖异常、天线角度产生变化2.参数设置不合理1.平原区段2.枢纽地区GSM-R 关键指标不达标优化方案平原区段无线网络覆盖优化平原地区过覆盖情况较为常见，过量覆盖会350公里时速下高铁线路GSM-R 无线网络优化高铁线路动车组列车运行途中发生C3无线超时、降级可能会导致列车晚点，降低运输效率，从而影响铁路运输秩序。
作为承载C3的通信网络，GSM-R 无线网导致的超时、降级问题需要重点关注。
从近年来的大数据分析结果看，湖北武汉铁路局管内高铁线路GSM-R 无线网存在基站覆盖情况变化、无线网络运行质量不稳等问题。
实现已开通高铁350公里时速常态化运营，涉及电务、通信、工务、供电等各专业协同调整。
其中，通信专业最主要的就是对GSM-R 服务质量进行优化调整，以下将结合郑武高铁达速的实施经验就网络服务质量优化进行研究探讨。
青藏线GSM-R无线网络优化简析
关键性指标 （ Ｐ ）性能明显低于网络平均水平。 ＫＩ
２ ）一项 或多 项指标 明显 恶化 。 ３ 网络 运营 质量 未达 到预 期的使 用 目标 ； 网 ） 在
； 潮啪 哆
≯ ∥ 曩 撼 誉 。 。
青藏线Ｇ Ｍ Ｒ Ｓ － 无线 网络优 化简析
韩世 俊
（ 藏铁 路 公 司西 宁 电务段 ，西宁 青 ８ ０ ７ １ ０） ０
摘 要 ：通过 对Ｇ Ｍ Ｒ 行 系统 参数 的 采集和 数据 分析 ，找 出影 响 网络 运行 质量 的原 因和 隐 患，通过 Ｓ— 进
ＧＳ 系统的基础之上 ，其与普通 Ｇ Ｍ 公用网络并 Ｍ Ｓ
无大 的 区别 。
２ ＧＭ Ｒ Ｓ － 无线 网络优 化的主要 目的
在 青藏 线 ＧＳ —Ｒ 无线 网络优 化过 程 中 ，网络 Ｍ 存 在 的 问题 和需 要 改进 之 处 是 指那 些 没有 达 到 网络 性 能 指 标要 求 的 问题 ，那 些 暂 时不 影 响 网络 的通 信 但 长期 存在 最 终对 网络 通信 造 成 隐患 的 问题 。进 行 网络 优化 的主要 目的是 解决 如下 问题 。 １ ）部分基 站环 网络 或个 别 网络单元 （ 区 ）的 小
ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓａ ｄ ａ ｏ ｔ ｇ ｏｈ ｒ ｅ ｓ ｒ ｓ Ｍ ｅ ｎ ｉ ， ｏ ｐ ｌ ａ ｌ ｕ ｇ ｓｉ ｎ ｒ ｅ ｏ ｋ ｍａ ｎ ｅ ａ ｃ ａ ａ ｔｒ ｎ ｄ ｐ ｉ ｔ ｅ ａ ｕ ｅ ． ａ ｗｈ ｌ ｓ ｍｅａ ｐ ｉ ｂ ｅ ｓ ｇ ｅ ｔ ｓｆ ｔ ｒ ｉ ｔ ｎ ｎ ｅ ｎ ｍ ｅ ｃ ｏ ｏ ｎｗ ａ ｄ ｐ ａ ｎ ｎ ｅｆ ｔ ｒ ｒ ｕ ｏ ｗａ ｄ ｎ ｌ ｎ ｉ ｇｉ ｔ ｕ ｅａ ｅｐ ｔ ｒ ｒ ． ｎ ｈ ｕ ｆ
无线列调改GSM-R系统过渡方案的优化和探讨
无线列调改GSM-R系统过渡方案的优化和探讨宗天博【摘要】根据工业和信息化部(工信部无[2013]157号)关于无线电台站规范化管理若干问题的通知,停止对含有450~470 MHz频段无线电发射设备的型号核准,我国的普速铁路的移动通信系统将逐步改造为GSM-R系统.以辛泰线为例,在改造过程中,由于施工组织进度问题,部分车站关闭,但GS M-R系统尚未启用.如果不开展过渡设计,必然导致部分区段原有的无线列调呼叫方式发生改变,对行车安全带来一定的影响.由于施工进度问题,应尽量在满足要求的情况下,简化过渡方案,节约过渡投资成本.在过渡方案的研究过程中,应尽量利用既有通信资源,减少对新设资源的依赖,避免因工程先后进度问题,既有无线列调设备已经关停,而过渡方案尚未实施.文章针对辛泰线口头站的过渡设计,提出了无线列调操作台射频拉远的方案,极大的降低了过渡成本和施工难度.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2016(007)006【总页数】5页(P60-63,92)【关键词】普速铁路;GSM-R系统;过渡设计;优化【作者】宗天博【作者单位】北京中铁建电气化设计研究院有限公司, 北京 100043【正文语种】中文【中图分类】U285.21辛泰铁路北起胶济铁路的辛店站(现名临淄站)，经黑旺、源迁、南博山等站出淄博境，在莱芜东站与磁莱线 (津浦线磁窑站至莱芜东站)相接后，再折向西行到泰山站，与津浦铁路接轨，全长161.75 km。
工业和信息化部(工信部无[2013]157号)关于无线电台站规范化管理若干问题的通知，“……停止对含有450～470 MHz频段无线电发射设备的型号核准，不再办理已取得含有该频段无线电发射设备型号核准证书的延期手续……”。
辛泰线既有移动通信系统为450 MHz C制式无线列调系统。
电气化改造后，将改为GSM-R系统。
由于现场施工组织安排等原因，辛泰线将大封锁施工。
大封锁结束后，GSM-R系统尚需半年左右时间才能开通。
高速铁路GSM-R无线通信网络的优化设计
高速铁路GSM -R 无线通信网络的优化设计□段清豪中国铁建电气化局集团北方工程有限公司互联网+通信nternet Communication _________________________,______________________________________【摘要】GSM -R 覆盖整体上呈现出线状，导致列车在实际行驶中经常出现频繁切换网络现象，严重影响了列车行驶速度，为了解 决这一问题，现针对高速铁路无线通信网络关键问题，根据铁路数字移动通信系统GSM -专业人员网络结构及工作原理，从直放站 优化方案、无线通信网络覆盖优化、越区切换优化三个方面入手，为实现对高速铁路GSM -R 无线通信网络的科学设计提出具有建 设性的建议。
结果表明：无线通信网络优化措施具有非常高的可行性和有效性，不仅解决了高速铁路无线通信网络小尺度衰落、越区 频繁切换问题，还提高了无线通信网络性能，为乘客和司机提供了良好、稳定、可靠的无线通信网络环境，满足人们的无线通信需求。
【关键词】高速铁路GSM -R 无线通信网络优化设计随着社会经济水平的不断提高和信息时代的不断发展， 高速铁路行业取得了良好的发展，而这得益于GSM -R 无线 通信网络的出现和应用，但是，一旦GSM -R 无线通信网络 没有得到科学优化和设计，将会直接影响高速铁路通信水平， 给乘客或者司机与外界沟通、通信造成了很大的不便，因此，为了提高高速铁路通信水平，如何科学优化设计GSM -R 无 线通信网络是专业人员必须思考和解决的问题。
一、高速铁路无线通信网络关键问题1.1小尺度衰落小尺度衰落主要是指无线通信网络信号在短时间传输期 间或者短距离传输期间，出现快速衰落现象，导致小尺度路 径出现严重的损耗问题m ，这种小尺度衰落出现的根本原因 是统一传输信号沿着多条路径进行传输，由于受接收机信号 的干涉和影响而出现的。
接收机天线根据多径波信号强弱， 在尽可能缩小传输时间的基础上，实现对传播信号带宽的科 学控制。
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浅谈GSM-R无线参数优化调整
【摘要】数字蜂窝移动通信系统（GSM）系统在铁路通信的应用称为GSM-R。
从网络的物理结构分析，GSM-R系统一般可分为三个部分，即网络分系统（NSS）、基站分系统（BSS）和移动台（MS）。
从信令结构分析，GSM-R 系统中主要包含了MAP接口、A接口（MSC与BSC间的接口）、Abis接口（BSC 与BTS间的接口）和Um接口（BTS与MS间的接口）。
所有这些实体和接口中都有大量的配置参数和性能参数。
其中的一些参数在设备的开发和生产过程中已经确定，但更多的参数是由网络运营部门根据网络的实际需求和实际运作情况来确定。
而这些参数的设置和调整对整个GSM-R网的运作具有相当的影响。
因此，GSM-R网络的优化在某种意义上是网络中各种参数的优化设置和调整的过程。
【关键词】GSM-R网络；参数；优化
1.GSM-R系统结构
1.1 GSM-R系统的基本特点
GSM-R：GSM Railway 中文译为铁路GSM即使用在铁路上的GSM蜂窝系统。
GSM-R是在8时隙/200KHz ,TDMA多址方式GSM-R蜂窝系统上增加调度通信功能构成的一个综合专用移动通信系统。
频段为上行885-889MHz，下行方向为930-934MHz。
GSM-R选择在900MHz的频率下工作相比与450 MHz和1800 MHz频带有着一定的优势。
①900MHz抗电气化铁道火花的干扰。
②典型覆盖距离为5-10公里，这个间距能保证高速运行时通信质量，能满足最大速度500公里，以及列控需求。
③更适用于隧道内通道通信。
④满足铁路对传输的高可靠性，覆盖范围、范围质量和网络可用性是铁路通信系统的关键。
1.2 GSM-R系统的结构
GSM-R系统的典型结构如图所示。
GSM-R系统是由若干个子系统或功能实体组成。
其中基站子系统（BSS）在移动台（MS）和网络子系统（NSS）之间提供和管理传输通路，特别是包括了MS与GSM-R系统的功能实体之间的无线接口管理。
NSS必须管理通信业务，保证MS与相关的公用通信网或与其它MS之间建立通信，也就是说NSS不直接与MS互通，BSS也不直接与公用通信网互通。
MS、BSS和NSS组成GSM-R系统的实体部分。
操作支持系统（OSS）则提供运营部门一种手段来控制和维护这些实际运行部分。
2.GSM-R无线参数调整概念
当建设一个移动通信网络时，首先必须根据特定地区的地理环境、业务量预测和测试得到的无线信道的特性等参数进行系统的工程设计，包括网络拓扑设计，基站选址和频率规划等等。
然而与固定系统相比，由于移动通信中用户终端是移动的，因此无论是业务量还是信令流量或其它一些网络特性参数，都具有较强的流动性、突发性和随机性。
这些特性决定了移动通信系统设计与实际情况在话务模型、信令流量等方面一般存在较大的差异。
所以，当网络运行以后，营运者需要对网络的各种结构、配置和参数进行调整，以使网络更合理地工作。
这是整个网络优化工作中的重要部分。
2.1无线参数调整的类型
根据无线参数调整需解决问题的性质可以将其分为两类。
第一类是为了解决静态问题。
即通过实测网络各个地区的平均话务量和信令流量，对系统设计中采用的话务模型进行修正，解决长期存在的普遍现象。
另一类调整用于解决由于一些突发事件或随机事件造成在某个时间段中，局部地区发生的话务量过载、信道拥塞的现象。
对于第一类调整，营运者仅需定期地对网络的实际运行情况进行测量和总结，并在此基础上对网络全局或局部的参数和配置进行适当调整。
而第二类调整则是网络操作员根据测量人员即时得到的数据，实时地调整部分无线参数。
无论无线参数调整是哪种类型，对参数自身而言其意义是相同的。
2.2无线参数调整的前提
网络操作员必须首先对各个无线参数的意义、调整方式和调整的结果有深刻的了解，对网络中出现问题所涉及的无线参数类型有相当的经验。
这是作有效的无线参数调整的必要条件。
另一方面，无线参数的调整将依赖于实际网络运行过程中的大量实测数据。
一般地，这些参数可以由两种手段获得，一是在网络的操作维护中心（OMC）或无线段的操作维护中心（OMC－R）上获取的统计参数，如CCCH信道的承载情况、RACH信道的承载情况以及其它信道（包括有线和无线信道）的信令承载情况等等；另一些参数，如小区覆盖情况、移动台通信质量等等，需通过实际的测量和试验获得。
因此欲有效地调整无线参数必须对网络的各种特性进行长期的、经常性的测量。
3.GSM-R参数测试分析
下面就对某铁路区段进行了整体测试的测试结果作具体介绍：
3.1话音质量
RxQual小于1的占88.20%, RxQual小于5的达到98.5%,说明整体情况较好;但是RxQual大于5小于7 的也占到1.5%,也说明了局部不是很理想。
3.2信号强度
RxLev大于-80dB的占52.8%, RxLev大于-90dB的占到84.4%,说明主要整体信号覆盖情况不是很好，才有84.4%的覆盖效果。
通过以上测试结果分析得出，需进一步优化从而调整天线俯仰角角度或提高发射功率加强场强覆盖，提高网络质量。
4.结束语
无线参数优化调整是指对正在运行的系统，根据实际无线信道特性、话务量特性和信令流量承载情况，通过调整网络中局部或全局的无线参数来提高通信质量，改善网络平均的服务性能和提高设备的利用率的过程。
实际上，无线参数调整的基本原则是充分利用已有的无线资源，通过业务量分担的方式使全网的业务量和信令流量尽可能均匀，以达到提高网络平均服务水平的目的。
【参考文献】
［１］韩斌杰,杜新颜,张建斌编著.GSM-R 原理及其网络优化.机械工业出版社.2009-1-1.
［２］张威编著.GSM-R网络优化--原理与工程.人民邮电出版社.2003-10-1.
［３］钟章队等编著.铁路综合数字移动通信系统（GSM-R-R）.中国铁道出版社.2003-9.
［４］诺西培训教材.。