3.3 对MS切换的影响
GSM规范规定，通话模式下，MS每隔480 ms（1个SACCH（缓慢相关控制信道）信息时间），向BTS上报一次6个最佳邻小区，至少 每隔10 s解调1次小区列表中的BSIC（基站识别码），如果是新出现在小区列表中的小区，则需在5 s内解调BSIC。对于无法解调BSIC的小区，其信号强度是不会上报的，这样就会出现一种情况：当服务小区信号强度快速衰落时，邻小区中虽然信号强度很好，但是由于无法及时解调出BSIC，造成无法切换而掉话。
当MS及时上报了6个最佳小区时，基站判断是否需要进行切换需要一定的时间，这个时间一般都大于4 s（该值和设置的切换类型、切换参数有关，4 s为快速切换时的一个均值）。
通过对100个切换消息的跟踪分析，从切换请求发起到切换完成释放源小区资源，跨MSC切换一般需要5 s，BSC内小区间切换时间为3 s。因此从测量、判决到完成切换，这段时间的典型值是BSC内小区间切换为7 s，对于跨MSC的切换，这个时间将达到9 s。表3列出了解调BSIC以及MS切换时间内火车移动的距离。
表3 解调BSIC以及MS切换时间内火车移动的距离
假设火车运行速度为200 km/h，那么一个小区从进入邻区列表、解调BSIC、测量、触发切换，到切换完成，至少需要5+4+3=12 s（对于BSC内切换），火车对应移动的距离是667 m，在这段距离内，服务小区必须保证信号不发生快速衰落导致掉话，则电平值需不低于-95 dBm，才能保证呼叫的正常进行。
还需要考虑MS发起呼叫的位置，如果MS在靠近切换带的区域发起呼叫，为保证呼叫后能顺利切换，小区存在一个覆盖的最小值，就是完成呼叫建立以及切换所需要的距离。对于速度为200 km/h的火车，BSC内/跨MSC的切换所对应的最小覆盖距离分别是667+111=778 m和778+111=889 m；对于速度为400 km/h的火车，BSC内/跨MSC的切换所对应的最小覆盖距离分别是1333+222=1556 m和1555+222=1777 m，如图2所示。
图2 呼叫建立+切换的情况下小区的最小覆盖范围
4、解决方案
从以上的分析来看，高速铁路对GSM网络的影响主要是由于速度过快，在GSM网络进行各种测量、判决、执行的时间里无线环境已发生很大变化，因此解决时可以从扩大小区的覆盖范围，延长小区的驻留时间，增大相邻小区的重叠覆盖范围入手，具体着手的方向如下。
4.1 网络选择
从公式（1）可以看到，频段越高，多普勒频移越大，而且高速铁路采用了全封闭式的火车，穿透损耗远超过普通的火车。从减小这两方面的影响考虑，应优先使用900 MHz网络进行覆盖，避免采用1 800 MHz网络覆盖。
4.2 工程优化参数
应首先调整功控、切换、天馈等参数，因为这些调整便于实施，而且也能起到一定的效果，具体措施如下：
●为加快小区重选的时间，小区的BA列表中的频点尽量少做，BS_PA_MFRMS设置在4以下较好；
●关闭高速铁路沿线基站功率控制功能，满功率发射来减少功率波动；
●为了使移动台可以更快地同步邻区BCCH，更加准确地获得邻区电平值，建议邻区关系不要做太多，20个以下为宜；
●打开拐角切换等快速切换功能，抑制信号快速衰落造成的影响，同时对切换参数进行调整，调整切换滑动窗口，加快切换时间，并打开SDCCH切换功能等；
●调整相邻小区天线的方向角和下倾角，保证有足够的重叠覆盖范围；
●调整沿线基站的频率规划，尽量选择一些干净的频点，避免BCCH邻频干扰造成的解调BSIC困难。
4.3 覆盖方式
从§3.3的分析可知道，应保证小区有足够的覆盖范围，对于200 km/h的高速铁路，建议小区覆盖范围应达到1 km，对于400 km/h的高速铁路，建议小区覆盖范围应达到2 km。具体覆盖方式如下：
●当基站远离铁路边时，可以采用宽波瓣天线，扩大覆盖范围，同时抑制覆盖边缘天线增益的快速下降；
●当基站位于铁路边时，可以将两个小区合并为一个小区，用功分器连接两副定向的高增益天线，以扩大覆盖范围，同时减少切换；
●使用功放、塔放或MCPA（多载波功率放大器）扩大小区的覆盖范围；
●使用数字光纤直放站，把射频信号拉远，延长小区的覆盖范围，减少切换，如图3所示。
图3 光纤拉远示意
图4 线速度和角速度转换示意