摘要：文章首先从GSM-R系统越区切换工作特征的角度展开深入分析，而后进一步在此基础之上，就如何切实实现GSM-R系统切换优化问题加以讨论。对于加强相关方面的认识有着一定的积极意义。
关键词：GSM-R；切换；优化
铁路移动通讯系统（GSM-R，Global System of Mobile communication for Railways）是一种面向于铁路系统提供数据传输的通信网络，从根本上看，其与GSM保持了相同的技术内核，但是却因为铁路这一特殊的应用环境，而衍生出了其他众多技术特征。当前我国铁路系统发展飞速，列车一再提速，想要确保整个系统安全稳定运行，通信已经成为至关重要的支持力量，唯有稳定可靠的多点沟通，才能实现铁路系统的整体安全。
在铁路系统中，GSM-R的覆盖区域呈现出带状分布，并且地理跨度极大。数据想要从地面传输到高速移动的列车之上，其核心在于位于地面的基站和位于高速行驶的列车上的移动台之间的信号稳定性。当前在GSM-R体系之下，主要是依靠移动台对当前其能够接收到的信号质量进行判断，从中选择最优的信号源实现通信，并且决定是否要进行对应的越区切换操作。通常而言，GSM-R体系在不同的基站覆盖区域交接的地方，会留有叠加区域，从而便于行驶中的列车有足够的时间实现信号质量的判断和切换。但是随着列车行驶速度的不断提升，留给信号质量判断和切换的时间越来越短，因此如何实现快速有效的工作，就成为GSM-R系统优化关注的重点问题之一。
一、GSM-R系统越区切换工作特征分析
想要切实面向GSM-R系统越区切换进行优化，首先要对其工作流程有一个比较深入的了解。具体而言整个越区切换过程需要包括如下几个环节：首先由移动台针对其当前的小区以及邻区的数据服务质量进行数据采集，重点考察下行链路接收信号质量。而后对这些数据信号的门限值进行比较，主要是将当前所在小区的结果与临区测试结果进行比较和判断，决定是否触发越区切换。而后，系统依据对应的判断条件式来进一步对切换动作展开判断，确定出需要切换的小区，并且将周围合格的、能够支持起通信环境的小区列入临区列表备用，并且依据PBGT 值进行排序，生成最为合理的候选临区表。在完成上述工作之后，最核心的越区切换工作才得以展开，其中包括分配并且激活一个新的信道，并且将现有的数据传输服务转移到这一信道之上。在整个切换工作过程中，切换执行阶段，是最能够影响到通信服务质量的环节。除此以外，随着列车不断提速，能够用于信号采集和判断的时间越来越短，也会对信号质量进行误判，从而影响到频繁切换的情况发生，进一步降低整体信息传输服务质量。
如果以350km/h的速度来对行驶中的列车状况进行考察，基站间隔通常为3km上下，则列车行驶过程中，每小时大约切换116次左右。在如此频繁的切换动作中，造成越区切换质量问题的原因和状况有多重。例如列车行驶过程中突然进入弱场区，导致切换未能有效启动就已经影响到了通信服务。又或者在基站控制器朝向移动端发送“Handover Command”指令的时候，如果一直到T3103定时器超时，都未能收到移动端的反馈，则基站控制器就会将原小区认定为链路故障，从而释放链路，造成通信中断。此外，目标小区缺乏可以利用的信道，同样是造成信号中断的因素。这并不一定是因为新的小区中缺乏满足电平的信道，也有可能是在网络拓扑过程中未能定义有效的切换条件。除此以外，有些时候移动台已经成功接入新小区，却仍然有可能发生异常中断。此种情况大多是因为系统中存在干扰，或者接收信号电平偏低致使移动台或者网络无法正确展开解码，也无法通过调整功率或者再次切换来实现控制。遇到此种情況，唯有呼叫重建或者强拆链路，但是无论何种手段，都必然会造成通信的中断。
二、切实优化GSM-R系统切换
想要实现行之有效的GSM-R系统切换优化，可以重点从如下两个方面着手加强：
1.面向切换点的优化
在列车高速行驶的环境下，比较常见的切换问题当属切换滞后。在实际的列车运行过程中，切换不会依据GSM-R系统设计规划而发生，在理论设计的最佳点并未发生切换，而有一定的滞后是时常发生的事情。但是切换动作本身是存在保护时间的，如果第一个切换发生了滞后，那么会进一步造成后一个切换也面临同样的问题，从而造成整体链路通话质量的下降。造成此种情况的原因很多，例如当前服务区基站分布过于密集，又或者在直放区域中，直放站的主从信号均高于-47dBm，同样不会触发切换。除此以外，如果切换门限参数设置过高，则列车在快速行驶的过程中会无法获取到新小区，从而即便原小区场强已经急速下降，但仍然有可能无法触发切换操作。
针对此种问题，可以考虑加强对于基站天线角度的调整，均衡双向覆盖，相邻基站覆盖交叉点电平确保在-60dBm以上，交织基站覆盖交叉点电平保持在-70dBm以上，为触发切换提供良好条件。如果发现某一个小区频繁出现切换滞后的情况，则可以深入考察原设计的切换点，适当调整信号直放站的下行增益。而对于列车高速运行而造成的切换问题，则可以考虑适当调低切换门限，推动触发切换。
2.传输环优化
在GSM-R系统中，传输闪断是存在于网络有线环境中的典型故障。当前GSM-R系统网络均采用环状结构，此种结构实施起来比较简单，并且实际运行中也相对比较可靠，但是如果发生传输故障，则需要一些额外的时间来针对故障进行判断和定位，而后才能倒换通信还的方向，实现光纤网络自愈，在这个过程中，很容易发生掉话故障。针对此种问题，可以考虑将将基站传输环路的正反两个环路都保持工作状态，但是同时要保证其状态相互独立，并且在传输的消息里添加序列号和时间戳等信元。在信息传输的过程中，信息接收端将受到的信息依据序列号进行排序，仅选取序列号大的信息予以保留。通过这种方式，实现对于传输闪断故障的优化，同时还能够保证重传信息可以有效接收，从整体上提升信息传输速率。
三、结论
对于GSM-R系统越区切换以及相关故障的排除，需要从具体的细节出发，作出深入的分析，才能有的放矢的展开优化，才能切实推动GSM-R系统通信服务的可靠性。
参考文献
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