数字光纤直放站技术在GSMR改造中的应用

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铁路模拟和数字光纤直放站技术及工程应用

在Ｇ．６５２单模光纤中不同波长的损耗也不同，１３１０ｎｍ光波为０．４５ｄＢ／ｋｍ；１５５０ｎＩｌｌ光波为０．２７ｄＢ／ｋｍ。
常规光端机的光发射功率为０～＋３ｄＢｍ（特殊定制可以达到１０ｄＢｍ以上），最小光接收功率为一１５ｄＢｍ，允
１．２．２光纤传输距离
（光端机）来传输基站射频信号，通过射频放大器进行信号调理，来满足ＧＳＭ— Ｒ信号覆盖要求，内部原理
如１所示
一ｉｗｉ漏缆
图ｌ模拟光纤直放站内部原理
根据链路平衡原理，机车ＧＳＭ— Ｒ终端的发射功率为３９ｄＢｍ，考虑直放站接收噪声３ｄＢ，因此直放站正常发射功率达到３９ — ３＝３６（ｄＢｍ）即可。考虑一定冗余度，远端机最大输出功率要求达到４０ｄＢｍ，有３０ｄＢ的调节范围，具体发射功率根据网络优化来设定。
功能。】．２光纤直放站性能参数分析
ＧＳＭ— Ｒ模拟光纤直放站的特点是射频通过光信号传输，光端机的性能对直放站射频指标有较大影响。１．２．１直放站输入信号动态范围直放站的输入动态范同受光端机的限制，由于光电转换过程中产生较大的底噪声，一般在一１３３￣－１３５ｄＢｍ／Ｈｚ，这要求光端机的输入信号不能太小，对于ＧＳＭ— Ｒ信号，底噪声为一８０ —８２ｄＢｍ／２００ｋＨｚ，为了保证ＧＳＭ信号载十比Ｃ／Ｉ要求，光端机的输入信号不能低于一６０ｄＢｍ。输人大信号受激光调制器限制，最大不超过＋５ｄＢｍ。冈此直放站的输入动态范围一般为６５ｄＢ左右。

GSM-R数字光纤直放站与基站射频拉远系统在铁路枢纽应用分析

GSM-R数字光纤直放站与基站射频拉远系统在铁路枢纽应用分析摘要：各线GSM-R系统引入铁路枢纽后，存在着频率资源紧张，各系统间干扰大的问题，本文将就采用数字光纤直放站与基站射频拉远系统解决枢纽内GSM-R覆盖方案进行探讨。

关键词：铁路枢纽；GSM-R；数字光纤直放站；基站射频拉远系统；覆盖方案中图分类号:TN253 文献标识码：A1引言目前GSM-R移动通信系统在新建200km/h及以上铁路中得到全面应用。

多条新建铁路采用GSM-R系统引入同一铁路枢纽的情况逐渐增加，贵阳、南宁等枢纽均考虑采用GSM-R系统覆盖。

由于枢纽内线路密集，站间距短，往往出现多个基站信号重叠覆盖，造成频率资源紧张，易同频干扰的问题。

为合理利用频率资源，减少系统内和来自公网的干扰，本文试就利用基站射频拉远系统和数字光纤直放站系统克服上述问题提出本人的粗浅设想供大家探讨。

2基站射频拉远系统简介基站射频拉远系统将基站BTS分为带处理单元（BBU）和远端射频处理单元（RRU）两部分，二者通过光纤相连。

在网络部署时，将BBU设置在通信机房内，通过光纤与规划站点上部署的RRU进行连接，完成网络覆盖。

主要优点：①上行引入噪声小，单个RRU覆盖范围大。

不同的RRU将接收信号解调后进行比选，选择最优信号给BBU，从而克服上行噪声积累的问题。

由于信号的调制解调均在RRU完成，RRU每载频的发射功率可达30W，加之RRU单元可采用室外安装方式直接装在铁塔上，到天线的衰耗小，可用功率更高，目前一个BBU可支持6个RRU，一套基站射频拉远系统可相当于6个传统BTS覆盖范围。

②有效克服时延色散。

GSM-R系统基站接收到的两个同频信号强度差小于9dB时，如时延相差大于15μs则会引起掉话。

基站射频拉远系统BBU可自动计算与RRU之间的时延，并把参数下发给RRU进行调整，补偿光纤时延，实现各个RRU与BBU间时延差小于15μs。

③RRU载频单元配置灵活。

采用数字光直放技术延伸GSM-R基站覆盖工程应用研究

下行：近端机（Ｉ通过耦合器将来自基站主ＬＭ）
天线的移动通信Ｆ行信号馈送双工器，经射频模
块，由下变频器将其下变频到中频信号，然后经ＡＤ／
变换器变换为数字中频信号，由数字信号处理单元将其经过数字信号处理（包括数字下变频、数字滤波）
覆盖方案存在基站布设过密导致同频、频干扰，邻切换次数多影响ＱＳ量，拟直放站无法解决多径时ｏ质模
延带来的同频干扰和上行叠加干扰等一系列问题。将在公网移动通信系统中已经逐步成熟可靠的数字光
纤直放站产品引入铁路ＧＭ— 系统，ＳＲ采用数字光纤直放站延伸ＧＳＲ基站覆盖，Ｍ．能够解决上述一系列
噪声
Ｓ服（
积累以及小Ｅ务质量）下降
■圈
铁漕勤ｊ
ＤＳＧＮ２１（）ＥＩ０１２
采用数字光直放技术延伸ＧＭＲ基站覆盖工程应用研究Ｓ
崔国兴
令◇ 令令
如果采用数字直放站覆盖方案，延长单个小可
后，按一定帧格式打包成串行数据，再经光收发器由
光纤传输到远端机（Ｒ。ＲＨ）在远端机，经光收发器，
近一两年来，随着移动通信３技术的发展，Ｇ
直放站设各已从模拟走向了数字化。目前，公网
由数字信号处理单元解帧后，行数字信号处理（进包括时延调整、数字上变频），ＤＡ变换器将其恢后由／

光纤直放站在GSM-R系统中的应用

（ｍ＋４．－６５１（ｂｌ（Ｓａ）［４９．５ｇｈ）ｇ～（）］
（区）＝ｂ市区）２１（／８１５４郊Ｌ（一［ｆ２）－．ｇ￣（阔区）＝Ｌ（区）１ｆ２）２３开ｂ市一［ｇ（／８】．９
光纤资源丰富，光纤直放站可靠性高等特点，铁路
收端馈线及接头损耗共４ｄＢ，功分器损耗为３ｄＢ，
发射天线增益为１Ｂ，设计最小接收电平为２ｄ
－
９Ｂｍ，阴影衰落为１Ｂ，设计余量为ｌＢ８ｄ２ｄ４ｄ。
基站天线高度为３０ｍ，直放站的覆盖范围为城区
链路预算、时延和典型设计方案方面探讨光纤直放站在ＧＭＥ系统中的应用。Ｓ－
关键词：ＧＭＥ光纤直放站Ｓ－
弱场覆盖
Ａｂｓｒｃ：Ｏｐｉａ — ｂｅｅｅｔｒｉｎｉｐｏｔｎｔｃｔａｔｔｃｌｆｒｒｐａｅｓａｍｉｒａｏｍｐｎｅｎｗｅｋｆｅｄｃｖｅａｅｏｏｎｔｉａ — ｌｏｒｇｆＧＳＭ－ｓｓｅ．ｉＲｙｔｍ
０９ｒ，郊区１８ｒ，农村２７ｍ。．６ｋｎ．ｎ６ｋ．９ｋ
ห้องสมุดไป่ตู้
当采用漏缆覆盖时，根据链路预算，假设漏缆
传输损耗为３Ｂ／ｍ，耦合损耗为６Ｂ０ｄｋ８，宽度ｄ
因子为７ｄＢ，则覆盖距离为１５ｋ．ｍ。值得注意的是，在隧道区的弱场覆盖设计过程中，经常会出现直放站加挂漏缆后再通过天线覆盖

光纤直放站在GSM网络应用中需注意的问题

令１０１ｇ｛１＋１０一 “ 一印Ｊ＝ＡＮｂ，贝０：Ｎｐ，＝慨。＋ △ 。从［１］冯先成．《通信直放站技术》．北京邮电大学出版社．
［２］韩斌杰．《ＧＳＭ原理及其网络优化（第２版）》．机械工业出版社
：
１ｏｌｇ（１０Ｎｐｎ＋ｌｏ）＝Ｎｐ＋１０ｌｇ（１＋ｌｏＮｆ，￣，一Ｎｆｂｕ。一印｝，
以上推算可以看到，引入光纤直放站以后，基站接收端的噪声电平
应用中，基站和直放站的噪声系数一定．通常取值分别为２ｄＢ和
・・・一・
足这种变化需求。第三个特征是平台应该拥有超强的内容和业务整合能力，可以在不同的运营层次上整合数个内容服务平台的巨量信息，并能依据目标市场的特征来提供不一样的服务，从而实现对用户多样性需求的满足，使客户的价值得到最大化。第四个特征是其可以支持非封闭式的业务扩展、功能融合和业务融合，在这个平台上不仅可以进行各种互联网业务、专网业务、电视网业务以及电信网业务，还可以对各种的增值业务、语音业务、多媒体信息服务实现异构和集成。电信运营商通过这个平台向各种应用服务供应商的应用服务提供非封闭的ＡＰ１人口，应用服务供应商同时可以通过调用平台的各种用户数据，从而向用户提供针对性的定制化服务。４．２．２用户数据的挖掘将是集成播控平台的重点内容
参考文献
比无光纤直放站时增加了△ ，这个值为噪声增量。在实际的工程

包西铁路GSM-R数字光纤直放站方案研究

ａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｏｐｔｉｃ — ｉｂｆｅｒｒｅｐｅａｔｅｒｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｒｅｐｌａｃｅｔｈｅａｎａｌｏｇｕｅｏｐｔｉｃ — ｉｂｆｅｒｒｅｐｅａｔｅｒｏｎｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇＢａｏｔｏｕ — Ｘｉ ’ ａｎＲａｉｌｗａｙＧＳＭ— ＲｓｙｓｔｅｍＳＯａｓｔｏｒｅａｃｈｔｈｅｃｏｖｅｒａｇｅｉｎｗｅａｋ— ｉｅｆｌｄａｒｅａ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｋｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＭＨＵａｎｄＲＲＵｗｉｌｌｎｏｔｂｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｐｔｉｃｐｏｗｅｒ，ａｎｄｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ
ｏｐｔｉｃ－ｉｂｆｅｒｒｅｐｅａｔｅｒｓｉｎｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｏｓｓ，ｕｐｌｉｎｋｎｏｉｓｅｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｄｅｌａｙ

光纤直放站在GSM网络中的应用

光纤直放站在GSM网络中地应用摘要：在网络中运用直放站是低成本、快速解决网络覆盖地有效手段.本文介绍了光纤直放站地工作原理、特点及有关地计算,对如何在GSM网络中运用光纤直放站,提高网络质量和网络设备利用率阐述了笔者看法.关键词：光纤直放站网络覆盖近10年来,移动通信高速发展,运营商之间竞争日益激烈,客户对网络服务质量地要求不断提高.面对市场竞争地压力和客户近乎苛刻地网络质量要求,运营商都纷纷加大网络投资地力度,提高网络质量.建设GSM直放站是低成本、快速提高网络覆盖和网络质量地有效手段.根据信号引入地方式不同,直放站可分为无线直放站、干线放大器和光纤直放站.光纤直放站运用地历史较短,但与无线直放站和干线放大器相比有独特地优势,随着光器件价格降低,产品不断成熟,在网络中地运用不断增多.下面,笔者谈一谈光纤直放站在网络中地运用.一. 光纤直放站地工作原理光纤直放站地原理见图一,主要有以下几个部分组成：光近端机、光纤、光远端机<覆盖单元）.光近端机和光远端机都包括射频单元(RF单元>和光单元.无线信号从基站中耦合出来后,进入光近端机,通过电光转换,电信号转变为光信号,从光近端机输入至光纤,经过光纤传输到光远端机,光远端机把光信号转为电信号,进入RF单元进行放大,信号经过放大后送入发射天线,覆盖目标区域.上行链路地工作原理一样,手机发射地信号通过接收天线至光远端机,再到近端机,回到基站.二. 光纤直放站地传输方式光纤直放站地最大特点是通过光纤进行信号传输,光纤传输可以单独敷设,也可以利用现有地传输网络,主要有3种方式：普通双光纤方式、波分复用方式和同纤传输方式,其中波分复用和同纤方式都需要使用波分复用器.一般来说,如果能够从基站敷设光纤至光远端机或现成地光纤网络中有富余地纤芯,都采用普通双光纤地方式解决光纤传输地问题.采用波分复用器可以提高光纤地利用率,但因为波分复用器投资较大,一般较少使用.三. 光纤直放站地特点无线直放站通过接收空间传播地无线信号进行放大,从而扩大基站地覆盖范围.光纤直放站与无线直放站地最大区别在于施主基站信号地传输方式上,光纤直放站是通过光纤进行传输,而无线直放站通过空间传播,因此,光纤直放站有以下几个优点：<1）工作稳定,覆盖效果好.光纤直放站通过光纤传输信号,不受地理环境、天气变化或施主基站覆盖范围调整地影响,因此工作稳定,覆盖效果好.<2）设计和施工更为灵活.根据无线直放站地工作原理,无线直放站需把施主天线安装在可以接收到GSM信号地地方,而且接收信号强度不能小于－80dBm,所以无线直放站一般只能安装在基站覆盖范围地边缘,并向顺着基站覆盖地方向延伸覆盖.同时,为了防止直放站自激,还需保证施主天线和覆盖天线有足够地隔离度.因此,无线直放站地安装位置和方式受到一定限制,而且一般采用定向天线进行覆盖,覆盖范围较小.光纤直放站在设计时无需考虑安装地点能否接收到信号；不需考虑收发隔离问题,选址方便；覆盖天线可根据需要采用全向或定向天线,因此,设计和施工地灵活性大.四. 光纤直放站设计中需考虑地问题1.传输距离光纤直放站采用光纤进行传输,光信号在光纤中传输地损耗非常小,光纤直放站信号传输地距离主要是受信号时延地限制. GSM数字移动通信采用TDMA时分多址技术,每载频分为8个信道分时共用,即每载频8个时隙.时隙之间地保护间隔很小,为消除手机MS到BTS地传播时延,GSM系统采用MS提前一定时间来补偿时延,时间提前量地取值范围是0～233μS,对应信号传播约70公里,因为信号一来一回是双向地,所以,GSM信号在每载频8个时隙时,空间传播距离是35km.当引入光纤直放站延伸信号传播距离时,信号地传播时延包括了在光纤直放站上地时延和在空中传播地时延.光信号在光纤地介质中传播时,速度是无线信号在空气中传播地2/3,加上直放站地时延<大约1.5μS）和无线信号在空中传播时延,因此,光纤直放站距离基站最远不应该大于20km.2.直放站增益地计算引入直放站设备,给手机和基站之间地信号增加了热噪声,增加热噪声地直接后果是降低了基站地接收灵敏度.下面看一下应如何正确设置直放站地增益,减小引入直放站对GSM网络地影响.２.1基站接收端地噪声在没有引入直放站地情况下,基站接收端地噪声为热噪声和基站噪声系数之和,称为基站底噪声.热噪声地计算公式为：N＝10Lg[KTB],其中K为波次曼常数,T为绝对温度,B为信号带宽；基站噪声系数Nfbts一般为2dB.因此,基站接收端地底噪声电平Npbts为： Npbts=10Lg[KTB]＋Nfbts =-121dBm/Hz＋2dB ＝－119dBm 当引入直放站,该基站成为直放站地施主基站后,其接收端地噪声为基站底噪声加上直放站地噪声增量.2.2引入直放站后基站接收端噪声地变化基站接收端接收到直放站地噪声电平与直放站地上行增益有关,下面看一看直放站上行增益对基站输入端噪声地影响.先从无线直放站引出相关地计算,网络示意图如下：直放站输出地噪声功率Np'rep为直放站地热噪声N加上直放站地噪声系数Nfrep再加上直放站地增益Grep,即： Np'rep=10Lg[KTB]＋Nfrep＋Grep把从基站发射机至直放站地所有损耗计为路径损耗Lp,则直放站产生,在基站接收端地噪声电平Nprep为： Nprep = Np'rep -Lp =10Lg[KTB]＋Nfrep＋Grep -Lp =-121＋Nfrep＋Grep-Lp (1>引入直放站后,基站接收端地总噪声(NP>total为基站底噪声Nbts和直放站在基站接收端产生地噪声Nrep地叠加,即： (NP>total=10Lg[10Npbts+10Nprep]=NPbts+10Lg[1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp]令10Lg[1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp]= ΔNbts (2>则： (NP>total =Npbts+ΔNbts从以上推算可以看到,引入直放站以后,基站接收端地噪声电平比无直放站时增加了ΔNbts,这个值为噪声增量.噪声增量与基站、直放站地噪声系数、直放站地增益、基站发射机至直放站地路径损耗有关.根据公式<2）计算：当Nfrep-Nfbts+Grep-Lp＝0时,基站接收端地噪声增量ΔNbts为3dB；当Nfrep-Nfbts+Grep-Lp＝－６时,基站接收端地噪声增量为ΔNbts降为0.97 dB,也就是说基站地灵敏度下降了0.97 dB.这时,可以认为直放站引入基本上对基站地无影响.一般,基站噪声系数Nfbts为2dB,那么,按公式(1>计算直放站在基站接收端产生地噪声电平Nprep为－125dBm.在项目实际中,基站和直放站地噪声系数一定,噪声增量主要受直放站增益和基站发射机至直放站地路径损耗地影响.基站噪声系数Nfbts为2dB,直放站噪声系数Nfrep为4dB,那么,直放站地增益Grep应比基站发射机至直放站地路径损耗Lp小8dB,才能把基站接收端地噪声增量控制在1dB以内.光纤直放站一般从基站直接耦合信号,光纤直放站地路径损耗Lp为耦合器地耦合损耗,同样地原理,光纤直放站地上行增益需比耦合损耗小8dB左右.在项目实际中,我们一般选择高耦合比地耦合器,使输入光纤直放站地信号在0dBm,这样,基站至光纤直放站地路径损耗为40dB左右,而光纤直放站地上行增益设置为30dB,保证了光纤直放站引入后,原基站灵敏度基本不受影响.在网络设计中,如果目标覆盖地范围较大,需要到多个光纤直放站并联才能完成覆盖,这种情况下,基站接收端地噪声为基站底噪声与基站接收到各直放站噪声地叠加,即, NPtotal=10lg[10NPBTS+?0(Nprep>］<Nprep）i为每一个直放站在基站接收端产生地噪声,n 为直放站地数量.为了控制直放站总地噪声水平,即总地ΔNbts保持小于１dB,需要减小每一个直放站地增益.假设每一个直放站对基站产生地噪声增量ΔNbts相等,那么,n个直放站时每一个直放站在基站接收端产生地噪声Ｎp'rep与一个直放站时产生地噪声－125dBm相比,需满足以下公式：Ｎp'rep<-125-10Lgn 如果每一个直放站地路径损耗相等,那么,n个直放站时,每一个直放站地增益G'rep,比一个直放站时地增益Grep小10Lgn,即 G'rep这样,n个直放站在基站接收端产生地总噪声增量将控制在1dB以内.总地说来,设置光纤直放站上行增益时需考虑基站发射机至直放站接收机地路径损耗和并联在该基站上光纤直放站地数量.2.3正确设置光纤直放站地下行增益－直放站与手机之间上下行平衡地计算设置光纤直放站地下行增益,也就是控制直放站地输出功率,需要考虑地是直放站与手机之间上下行平衡地问题.为保证上下行平衡,直放站地发射功率需满足以下公式：直放站发射功率Po＋直放站噪声系数Nf＝手机发射功率Pm＋手机噪声系数Nfm其中：手机最大发射功率Pm＝33dBm手机噪声系数＝6dB直放站噪声系数＝4dB因此直放站地发射功率Po最大为：Po=33+6-4=35 dBm这是设置直放站下行功率要注意地问题.无线直放站在项目中,设置增益时还需考虑收发天线之间地隔离度,要求增益必须小于收发隔离度,才能避免直放站自激.光纤直放站一般收发天线相距较远,隔离度不需要考虑.因此,光纤直放站项目设计和施工时只需要按4.2.2和4.2.3地要求计算上下行增益即可.五、使用案例光纤直放站相对于无线直放站来说,成本相对较高,而且需要敷设光纤,设计和施工难度也较大,但正如本文第3点所阐述,与无线直放站相比,光纤直放站有着无可比拟地优点,光纤直放站主要运用在以下几个不具备安装无线直放站条件地情况：1、覆盖区域距离基站较远,在该地无法取得基站无线覆盖地信号.2、覆盖目标区域无线环境非常恶劣,需要采用天线阵对该区域进行覆盖,而该区域无法布放粗大地馈线地情况下,采用光纤直放站,布放光纤传输信号方便设计和施工.1.隧道覆盖根据规模地不同,隧道长短不一,短地几十M,长地几公里,区域内话务量并不高.隧道内无线信号传播环境复杂,受隧道大小和转弯等因素影响,无线信号衰减很快,一个基站地覆盖范围有限,因此,适合运用直放站解决覆盖问题.下面是某隧道地例子. 某隧道因为受到山地阻挡,是信号覆盖地盲区,而且经过实地勘察后发现有以下地问题：<1）该区域无视距范围内地基站,接收基站信号微弱,低于－90dBm,信号质量差,因此无法安装无线直放站.<2）该区域距离基站较远,安装覆盖天线地最佳位置距离基站有1公里.为了解决该区域地覆盖问题,我们采用光纤直放站进行覆盖. 基站距离隧道入口有1公里,隧道外信号覆盖较弱,隧道内是覆盖盲点.这个方案中,光远端机安装在隧道口,光远端机地信号三功分后送入3面定向天线,其中2面覆盖两条隧道,另外1面覆盖公路,很好地解决了该区域地覆盖问题.2.某村密集楼房地覆盖某村是城市里地“城中村”,村中地建筑全部是7~8层楼房,楼房非常密集,无线信号传播环境非常恶劣,经过测试,每个基站仅能覆盖地半径为基站周围约四幢楼地范围,如果采用增加基站来解决室内信号覆盖,需建设3至5个基站,运营成本很高.为了满足客户地要求,解决该村地信号覆盖问题,我们设计了一个天线系统对该区域进行覆盖.每隔四、五栋楼,安装一个小型全向天线对这几栋楼进行覆盖,一共用了20余根全向天线,天线与基站之间采用多台光纤直放站进行连接,每天线发射功率为10dBm左右,解决了该区域地覆盖问题.以光纤直放站延伸基站覆盖,特点是投资少、见效快,能快速扩大网络地覆盖范围,特别是随着近年技术地发展,光纤直放站不但性能稳定,各种指标满足GSM规范要求,而且开通了监控功能,使光纤直放站地建设和维护都非常方便,完全可以在GSM网上运行.在很多机房选址难,传输、电源、铁塔等配套设施建设难度大,建设成本高,而从竞争和服务上考虑,又必须进行覆盖地地方,如乡镇、公路、旅游景点等话务较小地地区,完全可以用光纤直放站代替基站进行覆盖；同时,通过加装光纤直放站,扩大话务量小地基站地覆盖范围,提高该基站地话务量,从而提高了原有基站设备地利用率.总之,在网络中建设光纤直放站,是扩大网络覆盖,提高网络质量和设备利用率地有效手段.。

小功率光纤直放站在铁路GSM-R移动通信系统中的应用

ｌｗ－ｗｅｒｐａｅｓｉＧＳ — ｍｏｉｏｏｐｒｅｅｔｒｎｏＭＲｂｌｍｍｕｉａｏｔｍｉｉｃｓｅｙｃｅｃｎｃｔｎｓｅｓｄｓｕｓｄｂｏｍｂｉｉｇｗｉａｃｕｌｃｓ．ｉｙｓｎｎｈｔｎａｔａａｅＫｅｗｏｄｓｙｒ：Ｌｏ —ｏｒＯｐｉａｂｒｒｐａｅ，ｎＭ・ｗ－ｗｅ，ｔｃｌｅｅｅｔｒａｄＧＳ－ｐｉｆＲ
按照上面的计算方法可以得出使用１５８ｎ漏 —／ｉ缆时，直放站在不同输出功率情况下的传输距离，
１，国内工程中，往往 “ 刀切 ” Ｗ一，统一采用５Ｗ
长大区间外，多数为短段，一般只有几百米甚至几
十米，采用 “ 光纤直放站＋漏泄电缆或天线 ” 的方
法不需传输系统，施工方便，投资少。（）采用漏缆时的场强预测１根据铁道部铁路通信漏泄同轴电缆（ＴＢ／Ｔ２１２０）的规定，ＧＳ３０－０８Ｍ－Ｒ移动通信系统所采
ｌｓＦｒｅｒｅｔｉＣｉｉｈｏｅｐａｒｏｎｔｅｓＷｅｓａｙａｏｔ．ｈａｉｉｙｏａｐｙｇｅｔｏｏｃｈ力ｇ－ｗｒｅｅｔｓｆｏｓａｕｌｐｄＴｅｆｓｌｐｌｎａ．ｔｐｊｓｎｈ＆ｈｐｒｅｌ５ｌｕｌｄｅｅｂｉｆｔｉ
ＤｏＩ１．６／ｉｎ１７ —４００００．ｌ：０３９．ｓ．３４４．１．６０９ｊｓ６２０

数字光纤直放站在GSM-R网络中的分析与应用

户。
图１链状连接方式一适用于铁路情况
基站天线
上行通道（终端到基站）：终端用户发射
图２环状连接方式～具备网络自愈功能，适用于对可靠性
要求高的情况
（５）可以方便的组成星型和链型网一远端机接收射频信号一经过低噪放和射频下变频到模拟中频一ＡＤｃ采样为数字中以及混合组网等各种方式。由于采用数字的传输方式，给系统频信号一通过混频器得到Ｉ／Ｏ两路中频信号，数字下变频到基带（ＤＤＣ）一ｃＰＲＩ组网带来便利，可根据现场的实际线路隋模块将Ｉ／Ｑ基带数据组帧一通过ＳｅｒＤｅｓ芯片将ＣＰＲＩ数据送给光口模块一光纤传输到直放站近端机一光模块接收。并通过ＳｅｒＤｅｓ芯片恢复并行数据一ＣＰＲＩ模块解帧，提取出基带的Ｉ／Ｑ数据一数字上变频况，灵活组网。具体组网方式如图１和图２所示。
摘要：本文根据铁路无线通信技术的发展趋势，分析了模拟光纤直放站在铁路ＧＳＭ— Ｒ系统设计和应用中存在的技术问
题，着重描述了数字光纤直放站（ＧＲＩＫＵ）所具有的技术优势，充分体现出数字光纤直放站系统针对铁路特别是高速铁
（６）采用数字光纤直放站的方案来延伸基站信号，可将小区覆盖范围扩展，从而达到减少切换次数，保证通信质量的
（ＤＵＣ），经过混频器得到数字中频信号目的。结语一ＤＡｃ输出模拟中频信号一ＲＦ上变频一综上所述，与传统的模拟光纤直放通过射频耦合口将射频信号输入基站的天

GSM-R数字光纤直放站设备安装调试施工工法(2)

GSM-R数字光纤直放站设备安装调试施工工法GSM-R数字光纤直放站设备安装调试施工工法一、前言GSM-R数字光纤直放站设备是铁路通信系统中重要的通信设备之一。

为了确保设备的正常工作和稳定性，正确的安装调试施工工法是至关重要的。

本文将详细介绍GSM-R 数字光纤直放站设备安装调试施工工法的各个方面，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点GSM-R数字光纤直放站设备安装调试施工工法的特点如下：1. 高效性：该工法通过优化施工流程和利用先进的设备，能够快速完成设备的安装和调试。

2. 精确性：施工工法采用精确的测量和校正方法，确保设备的准确安装和调试。

3. 灵活性：工法能够适应不同的施工环境和工艺要求，能够根据实际情况进行调整和变化。

4. 可靠性：施工过程中采用的技术措施和质量控制方法能够确保设备的稳定性和可靠性。

三、适应范围GSM-R数字光纤直放站设备安装调试施工工法适用于各类铁路通信项目，包括高速铁路、城市轨道交通和普通铁路等。

四、工艺原理施工工法与实际工程之间的联系取决于施工工艺原理和采取的技术措施。

工法的理论依据是基于GSM-R数字光纤直放站设备的安装和调试原理，通过对设备的组装、接线和调试等步骤进行具体的分析和解释，实现正常的设备工作和通信功能。

五、施工工艺施工工法主要分为以下几个施工阶段：1. 前期准备：包括施工方案的确定、材料和设备的准备、人员的组织和安排等。

2. 设备安装：按照设备安装图纸，进行设备的组装、固定和连接。

3. 接线调试：进行设备的电气接线和信号调试，确保设备正常工作。

4. 系统功能测试：进行系统的功能测试，验证设备的通信功能和性能。

5. 现场验收：完成施工后，对设备进行验收，确保设备符合设计要求。

六、劳动组织施工过程中需要合理组织劳动力，包括施工人员、监理人员和技术人员等。

根据工程规模和施工要求，合理分配人员，并确保施工过程中的安全和质量。

光纤直放站在GSM网络中的运用

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二．光纤直放站的传输方式
光纤直放站的最大特点是通过光纤进行信号传输，纤传光输可以单独敷设，也可以利用现有的传输网络，主要有３种方式：普通双光纤方式、波分复用方式和同纤传输方式，其中波分复用和同纤方式都需要使用波分复用器。一般来说，果能如够从基站敷设光纤至光远端机或现成的光纤网络中有富余的纤芯，都采用普通双光纤的方式解决光纤传输的问题。采用波分复用器可以提高光纤的利用率，但由于波分复用器投资较大，
２３“Ｓ，对应信号传播约７公里，由于信号～来一回是双向３０的，所以，ＧＳ信号在每载频８个时隙时，空间传播距离是Ｍ
３ｋ当引入光纤直放站延伸信号传播距离时，号的传播时５ｍ。信延包括了在光纤直放站上的时延和在空中传播的时延。信号光在光纤的介质中传播时，度是无线信号在空气中传播的２３速／，
加上直放站的时延（约１５ “Ｓ和无线信号在空中传播时大．）
改进ｄ、覆盖．从理论上和区
实践上都进行７一些有益地探索和尝试，ａｒ中：ｌ￣－．

GSM-R数字光纤直放站介绍资料2010.6.5

三、GSM-R数字光纤直放站系统优势
直放站覆盖范围、传输距离
在数字光纤直放站系统中射频信号不随光信号的衰减而衰减，并且在长距离和多路分路传输系统中保持动态范围不变。系统采用数字传输，有效信号在传输中可以多次再生以保证信号传输质量，增加传输距离。系统中有效信号经传输再生后，进入设备射频单元进行发大输出，各远端设备的无线覆盖距离不随传输距离而改变。
二、GSM-R数字光纤直放站系统
⒈简述
GSM-R数字光纤直放站是在传统模拟光纤直放站的基础上，采用先进的数字信号处理技术，实现多载波GSM-R信号的远距离光传输和大容量、大动态范围的信号覆盖。
⒉构成
近端机远端机网管
近端机
远端机
二、GSM-R数字光纤直放站系统
⒊系统连接关系
近端机在GSM-R基站侧将射频口的信号数字化处理，通过光纤传送到远端，利用远端数字单元还原、射频单元再生、放大，实现GSM-R基站信号拉远覆盖。
四、GSM-R数字光纤直放站设备
⒊设备主要指标
8 带内波动带内波动≤3dB（峰峰值）
9
10 11
噪声系数
输入电压驻波比传输时延
上行：≤5dB，（最大增益时）
≤1.4 ≤15us
12
13
时延调整范围
时延校正步长及校正精度频率误差及矢量幅度误差带外抑制
0~100us
步长：16.7ns 校正精度：≤±3us（可以自动和手动) 平均频率误差：-45Hz≤Δ F≤+45Hz 矢量幅度误差EVM：≤6％（均方根） ≥400kHz ≥600kHz ≤40dB ≥1MHz ≤35dB ≥5MHz ≤25dB
16
杂散发射
工作频带内

光纤直放站在GSM_R系统中的应用

光纤直放站在GSM-R系统中的应用李玲姣（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600）摘要：光纤直放站是G S M-R弱场覆盖中的重要组成部分。

分析光纤直放站的原理，并从光纤直放站链路预算、时延和典型设计方案方面探讨光纤直放站在GSM-R系统中的应用。

关键词：GSM-R 光纤直放站弱场覆盖Abstract: Optical-fiber repeater is an important component in weak-field coverage of GSM-R system. In this paper, the principle of optical-fiber repeater is analyzed, and it’s application in GSM-R system is discussed in terms of link budget, delay, and typical design of optical-fiber repeater.Keywords: GSM-R, Optical-fiber repeater, and Weak-field coverageDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2010.04.009铁路无线列车调度通信系统的通信质量直接关系铁路的行车安全。

但我国大部分的铁路地处山区及多隧道地区，沿线地形复杂，造成列车无线调度通信系统在这种传播环境中遇到许多弱电场区。

为满足弱电场区信号的连续覆盖，解决弱电场区通信问题，现在已采用多种技术方式，如漏泄同轴电缆2 链路预算常用的 Okumura-Hata 模型的路径损耗中值为：L b（市区）=69.55+26.16l g( f )-13.82l g(h b )-α(h m)+[44.9-6.55lg(h b)]lg(d)-S(a)＋中继器、光纤直放站、无线直放站等。

由于目前光纤资源丰富，光纤直放站可靠性高等特点，铁路弱场覆盖解决方案中广泛采用光纤直放站。

GSM-R宽带光纤直放站浅析

光纤直放站工作方式，从主机、天线、接地、防雷等方面分析了直放站施工时的注意事项。关键词：ＧＭ — 光纤直放站；作原理；工ＳＲ；工施
中图分类号：Ｔ２．１Ｎ９９１文献标识码：Ａ文章编号：００８３（００３— １２０１０ — １６２１）２０３ — ２
３３直放站系统工作方式．
近端机由射频单元（Ｆ、端元（Ｅ、制单元（Ｕ）ＲＵ）光ＯＵ）控ＭＣ、电源单元（ＷＲ）网管单元（Ｍ等几部分组成，体见图１Ｐ和ＯＵ）具。
２ＧＳＲ光纤直放站的优点Ｍ—
作为实现无线信号覆盖的方式之一，放站与基站相比较，直主要体现在以下几个方面的优点。２１同等覆盖面积时，用直放站投资较低．使在平原地区室外一个全向基站可以有１ｍ覆盖半径；０ｋ一个全向直放站可以有４ｋ覆盖半径；ｍ就覆盖面积而言，直放６个站约相当于一个基站。６个直放站的设备价约为一个基站的８％。但考虑到机房租用和装修、０交直流电源、空调、传输系统和电路租金等费用，直放站的费用只相当于一个基站的５％，６个０甚至更低。
科学之友
ＦｅｄｆｃｎｅｍｔｒｒｎｉｃａｕｉｏＳｅＡｅｓ
２１年１月００１

光纤直放站在GSM网络应用中需注意的问题

光纤直放站在GSM网络应用中需注意的问题
光纤直放站是GSM网络中一个重要的部分，它的作用是对光纤信号进行放大。

在GSM网络应用中，光纤直放站的运行稳定性和信号质量对整个网络的性能和可靠性有着至关重要的影响。

因此，对于光纤直放站的应用，需要注意以下几个问题。

首先，光纤直放站需要在适宜的环境条件下进行安装。

在GSM网络应用中，光纤直放站通常需要安装在一些特殊的环境中，例如高海拔地区、寒冷地带等。

在这种情况下，需要对光纤直放站进行保温、防水等措施，以保证它的正常运行。

其次，光纤直放站需要定期维护。

由于光纤直放站的运行环境复杂，它容易受到自然因素的影响，如风、水、沙尘等等。

因此，对于光纤直放站的维护和保养至关重要。

对于光纤直放站的维护，需要按照规定进行详细的检查，包括检查输入和输出信号质量、温度、湿度等各项指标。

第三，光纤直放站需要与其他设备进行配合工作。

在GSM网络应用中，光纤直放站需要与其他设备进行配合，例如天线、调制解调器等等。

因此，在安装光纤直放站时，需要注意它与其他设备的配合，确保所有设备正常运行以及通信质量的稳定性。

最后，光纤直放站需要遵守相关法律法规。

在GSM网络应用中，光纤直放站的应用必须符合相关法规，如安全卫生法、森林法等等。

在安装光纤直放站时，需要符合相关法规，并进行必要的审批和备案手续。

总的来说，光纤直放站是GSM网络中非常重要的的环节，它的正确使用能够确保整个网络的可靠性和稳定性。

在应用光纤直放站时，需要注意环境条件、维护保养、与其他设备的配合以及遵守相关法律法规等问题，以确保整个网络的良好运行。

GSM-R数字光纤直放站环形组网场景下的动态检测探讨

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2021 年 3 月 25 日第 38 卷第 6 期
Telecom Power Technology
Ｍａｒ．２５，２０２１，Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．６
OMC-T双
变频
工
模块
器
（主备）
电源模块
数字中频版（主备）
光1 主用光纤，环网光1
ANT2 漏缆模块
图 2 数字光纤直放站单网交织环形组网部分示意图
采用 GSM-R 数字光纤直放站环形组网方式延伸基站覆盖对 GSM-R 服务质量的影响，须在 GSM-R 系统处于正常开启状态及 GSM-R 系统清频和网络优化完成的情况下进行 [7]。对于上述提到的数字直放站的诸多优势，将从下面 4 个方向来探讨采用数字光纤直放站技术对 GSM-R 服务质量的影响。 2.1 时延调整对 GSM-R 服务质量的影响
系统从 RU5 往 RU1 的过程中，观察记录 MS-FT 呼叫检测成功率和连接失效概率、传输无差错时间、传输
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2021 年 3 月 25 日第 38 卷第 6 期
邬云胜：GSM-R 数字光纤直放站环形组网场景下的动态检测探讨
Telecom Power Technology
Ｍａｒ．２５，２０２１，Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．６
对 GSM-R 系统服务质量的影响。 2.3 上行底噪抑制对 GSM-R 服务质量的影响
摘要：数字光纤直放站的良好特性和在公网 GSM 系统上的大规模应用，使其在铁路 GSM-R 系统上也开始得到应用。数字光纤直放站与模拟光纤直放站有诸多不同的特性，其在铁路上的应用对动态检测提出了新的要求。在动态检测过程中，深入探讨采用数字光纤直放站环形组网模式延伸基站覆盖方式可能影响铁路 GSM-R 服务质量的几个方向，为今后采用数字光纤直放站延伸 GSM-R 基站覆盖的铁路进行动态检测提供新思路。

GSM-R铁路移动通信系统数字光纤直放站主备从交织冗余应用方案研究

GSM-R铁路移动通信系统数字光纤直放站主备从交织冗余应用方案研究工电检测所 610081）【摘要】：本文从直放站标准入手，介绍模拟直放站、数字直放站交织冗余的要求及典型实现方案，分析数字直放站主从交织冗余方案存在的不足，提出了更为先进、完善的主备从交织冗余数字直放站方案，并且从系统组网、工作原理等方面阐述了该方案的实现方式。

【关键字】：GSM-R 时钟域归一主备从交织冗余1.概述GSM-R数字光纤直放站（以下简称“数字直放站”）从标准制订到产品推广应用至今，为铁路行车提供了重要安全保障，交织冗余作为直放站系统重要功能，已在CTCS-3高速铁路、长大隧道、复杂地形（如山区、隧道群）中广泛应用。

特殊应用场景对无线通信可靠性要求高，需要直放站系统设备、无线网络覆盖具有更高稳定性、可靠性。

本文以运营的CTCS-3级高速铁路中应用的数字直放站“主从交织冗余”组网模式下存在的不足，深化执行技术标准，在系统组网、信号处理逻辑、关键模块备份等层面采用新技术，创新性提出了“主备从交织冗余”数字直放站方案，利用相邻近端机支持单纤拉远远端机实现相邻基站的双无线信号传输技术，进而提高了系统场强覆盖稳定性、可靠性，为GSM-R系统数字直放站网络工程设计、设备研发等提供了新思路、新选择。

1.直放站标准对交织冗余的要求及典型实现方案1.模拟直放站模拟直放站标准TB/T 3364-2015《铁路数字移动通信系统（GSM-R）模拟光纤直放站》对模拟直放站标准强调“主备从交织冗余覆盖，同时具有关键模块冗余备份”要求。

典型模拟直放站交织冗余系统组网，如图1。

典型模拟直放站远端机内部配置主备两套光端机。

正常模式下，主备接同一台近端机，互为备份；交织模式下，增加一套光端机作为从连接另一台近端机，组网如图1，主备接主用近端机1，互为备份；备接从近端机2，无备份。

基站A、B信号通过主从或备从链路实现交织覆盖。

设计时主信号高于从信号6dBm。

GSM-R光纤直放站应用简要分析

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9:&63 ;<# ; <=( （ 5B6 36CDEF 3G9H6I JEF K6LMNE .ELOMOGO6 DP 4BMEJ )JMQRJI ，4B6ENFG，3MCBGJE :%##?% ，4BMEJ） &1+/"(./： 2$+$(".< -="-,+$+：5B6 DSOMC ; PM769 96S6JO69L J96 RMF6QI GL6F ME OB6 23> ; ) E6ORD9T8 UDR OD JSSQI MO 96JLDEJ7QI JEF VJT6 MO L69H6 76OO69 ME OB6 23> ; ) E6ORD9T E66FL PG9OB69 JEJQILML JEF 96L6J9CB8 2$+$(".< >$/<,?+： +E JEJQILML BJL 766E OB6D96OMCJQQI VJF6 DP MEPQG6EC6L DP OB6 GSQMET EDML6 P9DV OB6 DSOMC ; PM769 96S6JO69 DE OB6 96S6JO69 JEF OMV6 ; QMVMO6F F6QJI，6OC8 +EF LDV6 JFHMC6L BJH6 766E SGO PD9RJ9F DE JSSQMCJOMDE DP DSOMC ; PM769 96S6JO69L ME OB6 23> ; ) 6ENME669MEN8 2$+$(".< "$+=)/+： .O BJL 766E SDMEO6F DGO OB9DGNB JEJQILML OBJO EDO VD96 OBJE PDG9 DSOMC ; PM769 96S6JO69L LBJQQ 76 L6O ME 6JCB W538 .P VD96 OBJE PDG9 ，OBML RMQQ 96FGC6 OB6 L6ELMOMHMOI DP W538 5B6 W53 JEF DSOMC ; PM769 96S6JO69 LBJQQ 76 CDH696F 7I LSJOMJQ RJH6L RBMQ6 OB6 DSOMC ; PM769 96S6JO69 LBJQQ 76 76OO69 OD 76 CDH696F 7I OB6 LMENQ6 ; FM96COMDEJQ JEO6EEJ PJ9 P9DV OB6 W538 .E OB6 ,4A L6COMDE ，OB6 CDH69JN6 9JEN6 CJEEDO 76 MEC96JL6F FG6 OD OB6 OMV6 ; QMVMO6F F6QJI 7I MEC96JLMEN OB6 DGOSGO ; 6Q6CO9MCJQ Q6H6Q DP DSOMC ; PM769 96S6JO69L8 .O ML 76OO69 EDO OD CGO DPP OB6 ,4A 76OR66E OB6 W53 JEF OB6 DSOMC ; PM769 96S6JO698 2$+$(".< .,’.)=+#,’+： .E OB6 23> ; ) 6ENME669MEN，EDO DEQI OB6 6Q6CO9MCJQ Q6H6Q RDGQF 76 CDELMF696F ，7GO JQLD OB6 GSQMET EDML6 JEF OB6 OMV6 ; QMVMO6F F6QJI RDGQF 76 CDELMF696F8 @$* 7,"?+：23> ; )；DSOMC ; PM769 96S6JO69；JSSQMCJOMDE；JEJQILML

数字光纤直放站(GRRU)在GSM-R网络中的应用

数字光纤直放站(GRRU)在GSM-R网络中的应用
王晓婷
【期刊名称】《铁道勘测与设计》
【年(卷),期】2010(000)004
【摘要】随着我国高速铁路的不断发展,作为列控信号载体GSM-R网络需要不断完善.目前的网络覆盖方案在提供高冗余度信号覆盖的同时,也引入了各种内部干扰,严重时导致掉话、通信质量差等问题.GRRU设备的采用可以减少内部干扰的产生,弥补现有覆盖方案中的不足.
【总页数】4页(P94-97)
【作者】王晓婷
【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司通号处,武汉,430063
【正文语种】中文
【相关文献】
1.数字光纤直放站在GSM-R网络中的分析与应用 [J], 冉晓径
2.数字光纤直放站技术在GSM-R改造中的应用 [J], 彭学武
3.数字光纤直放站在既有线GSM-R改造中的应用研究 [J], 梁静
4.重载铁路GSM-R数字光纤直放站的应用研究与探讨 [J], 刘洋
5.CTCS-3线路GSM-R数字光纤直放站应用 [J], 蒋笑冰; 孔进亮; 郭跃林
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包西铁路GSM-R数字光纤直放站方案研究

包西铁路GSM-R数字光纤直放站方案研究李庆【摘要】通过传输损耗、上行噪声叠加、传输时延和组网等方面来比较模拟光纤直放站和数字光纤直放站的优缺点，试验利用数字光纤直放站在既有包西线GSM-R系统中替代模拟光纤直放站进行弱场覆盖，发现数字光纤直放站近、远端机之间的光纤传输链路不受光功率衰减的影响，并能通过调整远端机时延可以良好解决实际应用中多个远端单元RRU之间重叠覆盖区域的时延色散问题，对数字光纤直放站今后在铁路推广应用具有参考价值。

%Through comparison on advantages and disadvantages between the analogue and digital optic-fiber repeaters in the aspects of the transmission loss, uplink noise overlapping, transmission delay and networking, the experiment was carried out in which the digital optic-fiber repeater was employed to replace the analogue optic-fiber repeater on the existing Baotou-Xi’an Railway GSM-R system so as to reach the coverage in weak-field area. The experiment shows that the optic transmission link between the MHU and RRU will not be influenced by the attenuation of the optic power, and shows that the problem of delay dispersion in overlapping coverage area among several RRUs can effectively be solved through adjusting the delay of the RRU. This thesis also presents constructive suggestions on the application of the digital optic-fiber repeater in railway.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2013(000)012【总页数】4页(P105-108)【关键词】包西铁路;模拟光纤直放站;数字光纤直放站;场强覆盖【作者】李庆【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U285.21+1;TN925+.1随着我国铁路GSM-R网络建设不断发展，铁路沿线的地形较为复杂，大弯道、深路堑、隧道等区域通常是基站天线覆盖的弱场区，这些区域的覆盖一般采用光纤直放站结合天线或漏泄电缆覆盖的方式来解决，光纤直放站目前有模拟光纤直放站和数字光纤直放站两种，目前铁路GSM-R网络在解决区间弱场覆盖时仅采用模拟光纤直放站。