张敏，舒培炼，蒋招金

（1.湖南邮电职业技术学院，湖南长沙410015；2.湖南省邮电规划设计院有限公司，湖南长沙410126）

武广高铁湖南段CDMA网络隧道掉话研究

张敏1，舒培炼2，蒋招金2

（1.湖南邮电职业技术学院，湖南长沙410015；2.湖南省邮电规划设计院有限公司，湖南长沙410126）

针对武广高铁湖南段CDMA网络隧道掉话的问题，以浏阳河隧道的一次隧道内切换失败掉话为例，从搜索窗的配置、邻区漏配等多个角度进行分析，提出隧道掉话问题的解决方案。

高铁；CDMA；隧道覆盖；掉话分析

武广客运湖南段全线共有隧道144个，隧道全长约79.878公里，占线路长度的15.4%，最长的浏阳河隧道长达10.115公里。武广高铁CDMA网络的掉话率一直居高不下，其中绝大部分掉话与隧道有关。解决武广高铁湖南段CDMA网络隧道掉话问题将极大地改善高铁CDMA网络的质量，提高用户感知度。

表1 武广高铁湖南段CDMA网络隧道测试掉话原因分析表

1 导致隧道掉话问题的主要原因

经过对武广高铁湖南段CDMA网络的全网测试，发生掉话的隧道一共有24个。针对隧道掉话问题，通过对测试数据的详细分析，发现导致隧道掉话的主要原因有两个：隧道内弱覆盖和隧道内切换失败。具体情况见表1所示武广高铁湖南段CDMA网络隧道测试掉话原因分析。

发生掉话的24个隧道中，有9个隧道内存在弱覆盖问题，有16个隧道的隧道口存在切换问题。隧道内弱覆盖导致掉话，需要调整网络架构或参数，增强隧道内信号覆盖，即可解决隧道掉话问题。但是隧道内切换失败导致掉话问题则涉及因素诸多，文章主要分析这一掉话原因。

2 隧道掉话问题分析

武广高铁CDMA网络中，隧道主要采用了光纤直放站的覆盖解决方案。由于隧道覆盖使用光纤直放站，存在较大的时延，使得隧道内外信号时延差较大，移动台搜索不到时延差过大的有用多径信号，从而造成强干扰而掉话，这种现象或因直放站光缆过长造成太大时延；或因搜索窗设置过小、或因移动台速度过快而来不及搜索到；或因切换参数设置不合理；或因重叠覆盖不够；或因短隧道群室内外信号频繁切换等诸多原因造成。下面以浏阳河隧道掉话问题为例进行分析。

2.1 浏阳河隧道覆盖方案介绍

浏阳河隧道全长10.115km，在隧道南北口各由一个CRRU来覆盖室外切换区域，在隧道内由9个CRRU带泄露电缆来覆盖，如图1所示。CRRU近端设备放置于距离隧道南口附近的乡政府基站机房内。测试时，隧道南口与南段共4个CRRU采用乡政府基站第三扇区（PN480）的信号；隧道北口与中、北段共7个CRRU采用乡政府基站第一扇区（PN144）的信号。由于北段4个直放站市电引入有问题，在测试时，北段4个直放站未开通。目前只引入了283频点的信号。

2.2 隧道掉话现象

通过对武广高铁浏阳河隧道进行DT测试，分析测试结果，发现主要存在的问题：从隧道外往隧道内切换时容易发生掉话；在隧道内MS无法稳定占用隧道内直放站的信号。

图2 进入隧道时由于切换失败而掉话图

如图2所示，进隧道前占用201频点PN408；进隧道后，由于切换失败掉话，在隧道内不断进行小区重选，始终无法占用上直放站的信号，且接收功率非常低；出隧道后，占用201频点PN372，才起呼成功。

2.3 切换失败导致掉话问题分析

观察掉话前，MS一直占用在基站第三扇区（PN408）上，从理论上分析，应当在隧道口就切到PN480上。切换失败的原因有很多，如搜索窗、邻区漏配、干扰、前反向不平衡、异频切换问题等。

1）前向相邻集搜索窗设置

在直放站的应用中，系统前向搜索窗的设置与直放站的时延大小有关。时延大时，应该增加搜索窗设置，时延小时，减小搜索窗的设置值。手机搜索相邻集导频时，均以当前激活集中参考导频的最早到达的多径为参考点，来确定搜索窗中心。为保证相邻导频能落在搜索窗里面，要求相邻集搜索窗大小为相邻集导频与参考导频间最大可能达到的相对时延的两倍。

通过计算得出浏阳河隧道南口直放站信号与施主基站信号的最大相对时延=25chips。从时延分析中示例的分析结果来看，则直放站和南口周边的SRCH _WIN_N要求大于2*25=50chips，该搜索窗需要设置只需大于8（60chips）即可，现网中搜索窗设置为9（80chips），已符合要求。

2）邻区漏配分析

从现象看，掉话前占用的是PN408的201频点；掉话后，MS同步在施主基站PN480上283频点上。检查基站第三扇区P408的201频点的邻区，发现其未配PN480的邻区，如图3所示。首先判断为邻区漏配导致切换失败。但仔细分析如果切换不成功也不会造成后面的小区反复重选，经调查原来浏阳河隧道直放站只配了283一个频点，因此即使配了邻区也切不过去。除非开通异频切换，但在双载频中心区开通异频切换是不太合理的。因此建议在引入201频点信号情况下，加入相关邻区配置。

图3 PN408的201频点未配PN480的邻区图

3）小区反复重选分析

根据CDMA的原理，MS在手机初始阶段通过根据MRU(最大接收单元)/PRL(优先漫游列表)/同步信道消息进行频率选择，确定寻呼信道，进入空闲态。然后转向寻呼信道接收SPM、ESPM、NLM、CCLM、ECCLM等。其中，在空闲态与频点选择有关的消息有CCLM、ECCLM和GRM，由于GRM在空闲态不发送，所以只与CCLM、ECCLM有关系，CCLM是95手机HASH频点用，ECCLM是CDMA2000手机HASH频点用。本次测试用的手机为CDMA2000手机，而且HASH占用201频点，我们重点检查ECCLM，通过观察，PN480的ECCLM信令有201、283两个频点。

而通过咨询直放站厂家的技术人员，确定了当时由于考虑开双载波会影响直放站的总功率，因此将201载波关闭。这就导致了在隧道内根本没有201频点的信号。而我们所使用的测试号码的IMSI号通过HASH算法决定MS守候在201频点上，于是造成HASH不成功，有意思的是手机先点201频未成功后，搜索242，再搜283，283频点会指示去搜201，循环几次不成功会到PRL例表中搜，进入死循环。

3 隧道掉话解决方案

通过以上分析，提出浏阳河隧道的掉话问题解决方案。

3.1 解决方案1

1）直放站增开201频点；

2）南段直放站的施主信源选用乡政府2扇PN312；

3）中段与北段直放站的施主信源选用乡政府3扇PN480,邻区进行相应修改，增加大众传媒1扇（PN36）、3扇（PN372）为邻区；

4）搜索窗调整方案：将乡政府3扇（PN480）、大众传媒1扇（PN36）、3扇（PN372）邻集搜索窗（srchwinn）由9（80chips）修改为12（160chips）；

5）小区半径调整方案：将乡政府2扇（PN312）的小区半径（srchwincell）由32μs修改为49μs；将乡政府3扇（PN480）的小区半径（srchwincell）由32μs修改为93μs。

3.2 解决方案2

1）直放站增开201频点；

2）南段直放站的施主基站信源选用基站1扇，相应的邻区按新开站设置；

3）基站分一个专用扇区来带浏阳河隧道中段与北段直放站(以下简称该扇区为专用扇区)；

4）搜索窗调整方案：将专用扇区的搜索窗设置为12（160chips）；大众传媒1扇（PN36）、3扇（PN372）邻集搜索窗（srchwinn）由9（80chips）修改为12（160 chips）；

5）小区半径调整方案：将一扇的小区半径（srchwincell）设置为49μs；将专用扇区的小区半径（srchwincell）设置为93μs。

本方案中，设置专用扇区的好处在于，避免了浏阳河隧道中段、北段直放站施主基站因搜索窗和小区半径设大对室外覆盖造成影响，另外也很容易进行邻区规划。

4 结束语

导致高铁隧道掉话的原因很多，主要可以通过对隧道直放站、隧道直放站的施主基站、隧道内外切换、隧道呼叫难、直放站与施主基站光缆路由长度、直放站设备引入的时延等问题的排查加以解决。具体解决方案需要根据实际情况选择最合适的解决方法。

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Research on CDMA tunnel call-drop of Wuhan-Guangzhou high-speed railway in Hunan

ZHANGMin1,SHUPei-lian2,JIANGZhao-jin2
（1.Hunan Post and Telecommunication College,Changsha,Hunan,China 410015; 2.Hunan Planning&DesigningInstitute ofPost&Telecommunication Co.,Ltd.,Changsha,Hunan, China 410126）

This paper analyzes the CDMAtunnel call-drop ofWuhan-Guangzhou high-speed railwayin Hunan.Takinga call-drop failure in Liuyanghe Tunnel as an example,the paper analyzes the problem fromdifferent angles such as the search windowconfiguration and adjacent regions with leakage.Asolution is put forward for tunnel call-drop.

high-speed railway;CDMA;tunnel coverage;call-drop analysis

10.3969/j.issn.2095-7661.2017.01.001】

TN929.533

A

2095-7661（2017）01-0001-03

2016-11-22

湖南邮电职业技术学院院级课题“武广高铁湖南段CDMA网络优化的应用研究”（课题编号：2013BZ07）。

张敏（1974-），女，湖南岳阳人，湖南邮电职业技术学院副教授，硕士，研究方向：移动通信技术。