高速铁路GSM-R工程隧道覆盖技术方案

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将RRU与思想一起拉远——中兴通讯GSM-R隧道盖解决方案

将RRU与思想一起拉远——中兴通讯GSM-R隧道覆盖解决方案设施如机房、铁塔可以共用，这样形成的两个无线网络层，每一层将各由一套BSC控制管理。

不同站址交叉覆盖双层网方式，则是在铁路沿线上，两套BSC下的BTS 交错分布，形成双层交织冗余的覆盖方式。

2.2 天线与泄漏电缆为了实现隧道内部信号的良好覆盖、解决隧道出入口的切换问题，在隧道场景GSM-R组网中，建议采用BBU+RRU方式，天馈部分主要涉及到天线和泄漏电缆：◆天线在隧道出/入口建议利用天线做冗余覆盖，避免在隧道内和隧道口切换重选，尽可能使小区间的切换重选发生在空旷平坦的地带。

对于天线的选择，建议采用高增益高指向性的天线，比如增益21dBi、水平波瓣角35度左右的天线。

天线挂高根据隧道的高度而定，一般建议挂高20米左右为宜。

◆泄漏电缆泄漏电缆具有特殊的信号泄漏功能，因此，在隧道中采用泄漏电缆覆盖方式能很好的解决隧道的覆盖问题。

在实际组网中，需要根据隧道长度和覆盖电平要求，计算出泄漏电缆的长度和输入功率要求。

泄漏电缆的电平计算公式如下：Pr=Po-Lc-La-Lm-d*Lt其中：Pr为移动台接收到的电平强度，Po为输入泄漏电缆的功率，Lc为泄漏电缆的耦合损耗，La为附加损耗（即连接电缆加上连接电缆头的损耗），Lm为预留的余量（包括列车损耗、人体损耗、宽度因子等），Lt为泄漏电缆线路衰减（通常以百米计）。

2.3 隧道覆盖设计新尝试根据GSM-R系统在隧道场景的三个主要覆盖设计目标，结合RRU可拉远的设备类型，中兴通讯在GSM-R无线网络覆盖设计方面有了新的尝试：◆采用BBU+RRU的方式◆隧道的出入口放置RRU连接定向天线，解决出入口的切换问题◆隧道内采用RRU连接泄漏电缆，实现隧道内的无缝覆盖◆采用2个RRU连接泄漏电缆覆盖同一段隧道实现RRU的互相备份◆采用最末端RRU连接邻近BBU的方式实现BBU之间的互相备份◆每个B B U连接的多个R R U配置成同一个逻辑小区，即多RRU共小区3 隧道覆盖解决方案铁路沿线隧道长短不一，因此隧道的覆盖也不可一概而论。

GSM-R弱覆盖场景的解决方案

0 引言G S M -R 根据铁路特点增加了增强多优先级与强拆（eMLPP）、语音组呼（VGCS）、语音广播呼叫（VBS）等专用移动通信功能。

GSM-R系统的通信质量至关重要，直接影响铁路运输的安全和效率。

同其他无线通信系统一样，无线覆盖是GSM-R通信质量和安全保障的根基。

GSM-R沿线无线环境复杂，需要冗余覆盖且不能存在覆盖盲区。

目前，大部分路段由宏站覆盖，长隧道通常采用泄漏电缆加强覆盖。

但在一些特殊路段，铁路线路弯道较多，有大量短隧道或路堑，一些丘陵地带受山坡阻挡，都会导致信号衰减较大，类似城市楼宇产生的阴影效应。

如何解决山坡阻挡、弯道及路堑等弱覆盖场景是GSM-R系统应用的难题。

铁路无线环境示意见图1。

由于地基两侧都有山丘阻挡，导致宏站的信号无法传播。

在此类路段，可通过直放站或者分布式射频单元（RRU）设备，使用低中增益天线进行覆盖。

以下针对GSM-R弱覆盖场景中的直放站覆盖方案和分布式RRU覆盖方案进行对比分析[1]。

1 直放站覆盖方案1.1 直放站由于早期市场没有RRU产品，目前GSM-R现网大多采用光纤直放站作为中继放大基站信号，应用在不便于宏站安装的隧道、地堑等弱覆盖场景。

无线直放站由于自激、干扰等因素已被淘汰，在此不作讨论。

光纤直放站一般由近端机和远端机组成。

其中，近端机通过射频电缆与基站设备相连，然后通过光纤连接至远端机，近端单元通过射频接口连接独立扇区信号，经接收模块进行信号处理，数模转换、数字下变频后进行电光转换，通过光纤拉到远端，远端经光电转换、数GSM-R弱覆盖场景的解决方案杨启庆：南宁铁路局南宁通信段，段长，高级工程师，广西南宁，530001王刚：南京中兴软件有限责任公司，工程师，江苏南京，210011摘要：铁路沿线无线环境复杂，在山坡弯道等弱覆盖场景下，较常采用的是直放站覆盖方式。

近年来出现的分布式RRU覆盖新技术，已在我国铁路实际应用。

针对GSM-R弱覆盖情况下的上述两种解决方案，就组网方案、技术特点等进行对比分析。

铁路GSM-R数字移动通信施工工法

铁路GSM-R数字移动通信施工工法中铁二十局电气化工程有限公司1.前言铁路GSM-R数字移动通信技术是一种具有强大调度功能、综合业务的、经济高效的综合数字移动通信技术。

根据中国铁路行车密度高、运输组织复杂等特点，解决了大量的非列控数据传输，尤其是采用通用分组无线业务子系统(GPRS)，与既有有线调度通信系统相结合，实现了有线与无线调度的两网有机结合。

铁路GSM-R数字移动通信施工工法是一种新型的、先进的施工工艺，其中漏缆施工方法、子系统调试施工方法、综合系统调试施工方法、光缆检测施工方法等应用于沈阳北环铁路、西康铁路、黄韩侯铁路等工程，并于2013年12月通过中铁二十局集团工程有限公司科技成果鉴定，经专家评审为国内领先水平，对类似工程施工具有积极的借鉴作用。

2.工法特点安全性高、技术先进采取环形组网方式，极大地增强了铁路GSM－R信号信号覆盖的稳定性，从而保证了铁路通信的正常运行。

该工法是一种安全性能高、技术先进的施工技术，有效地解决了有线与无线的结合、模拟与数字的结合，提高了铁路信息传输效率，增强了列车运行的安全性。

施工标准化、工艺程序化基站施工、光电缆接续、子系统调试、系统调试等施工工艺，已在多条铁路线上应用，形成了很成熟的施工工艺，具有施工工艺程序化、施工技术标准化，人员安排合理形成流水线作业、工艺简单、节约材料、提高效率等特点。

应用广泛具有推广价值随着铁路GSM-R数字移动通信技术在时速 200公里以上线路上成功应用后，新建铁路通信系统已全部采用该通信技术，该通信制式逐渐替代传统的无线列调制式，成为全国通用的通信技术，该技术具有应用广泛，极具推广价值等特点。

3.使用范围本工法适用于铁路专用线、客货共线、高铁、地铁、城市轻轨等工程项目的施工。

4.工艺原理GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统，基于GSM系统技术平台，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点，为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统，并将铁路移动通信所具有的特色（群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）加进去，构成GSMR用于铁路的全球移动通信系统的解决方案。

GSM-R系统集成方案及隧道群解决方案探讨

GSM-R系统集成方案及隧道群解决方案探讨一、GSM-R原理概述二、CTCS分级根据国情路情实际出发，CTCS共划分为五级。

CTCS0级：既有线的控车模式，区间轨道电路+站内电码化+通用机车信号+列车运行监控装置。

CTCS 1级：基于既有设备改造的固定闭塞系统，即主体化机车信号＋点式设备＋安全型监控装置。

CTCS 2级：基于轨道电路信息的固定闭塞系统，地面车载一体化系统设计。

CTCS 3级：基于轨道电路和无线通信（GSM-R）的固定闭塞系统。

CTCS 4级：完全基于无线通信（GSM-R）的移动闭塞系统。

三、GSM-R无线网络规划技术1、GSM-R网络规划基本原则●基站覆盖范围在非车站区域尽量广●尽量减少切换次数●严格控制网络切换区域●解决特殊区域的覆盖●保证网络性能和网络安全性●满足网络容量需求2、GSM-R网络规划网络组网方式（1）线装贯通结构该网络组网方式是每个站点单一覆盖，连续贯穿整个GSM-R覆盖范围。

该网络1个站点使用1个同步基站，一个基站覆盖设计覆盖规划范围，网络结构简单，是目前常用的基本组网结构。

优点:●频率利用率高,基站配置容量较大●网络容易控制,系统性能调整容易●节省成本,减少项目代价●维护方便（2）交互互补结构该网络组网方式是两个网络重叠交互覆盖，两个网络的站点相互独立互相补充，该网络结构属于不同站点重叠覆盖方式。

红色小区和兰色小区同时覆盖，都可以连续贯穿铁路沿线,但是基站建设站点不同，在实际运营中可以考虑同时利用网络资源进行话务均衡。

优点:网络安全性较高，一个站点出现问题，另外一个站点可以立即提供服务。

缺点:●网络建设成本很高;●频率利用率低,站型配置不能很大.●网络调整复杂.●维护成本高.（3）重叠冗余结构该网络组网方式需要两个基站覆盖完全相同，在同一个站点增加相同基站设备保证网络设备的正常运行。

华为设备支持主备倒换功能，一个TRX如BCCH载频板出现问题后可以用另外一个TRX板作为BCCH载频正常使用，不影响网络的正常运行。

高铁隧道内GSM-R网络天线覆盖方式研究

在未来发挥更为重要的作用。
参考文献
筑，２０１２（Ｏ３）：７６ —７８．
［５］王健．ＯＴＮ在铁路应用中的综合保护机制研究［Ｄ］．北
京交通大学，２０１５．
［６］张颖．ＳＤＨ网络保护分析与研究［Ｄ］．河北大学，２０１０．［７］史国炜，曾烈光．ＳＤＨ接入网的网络生存性研究ｒ－Ｊ］．清
关键词：铁路综合无线通信系统；基站；天线；无线覆盖
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｔｅｓｔｃａｓｅａｎｄＱｏＳｄａｔａｗｉｔｈｉｎｓｈｏｒｔｔｕｎｎｅｌｉｎｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｒａｉｌ —
ＤＯｌ：１０．１３８７９／ｊ．ｉｓｓｎｌ０００ — ７４５８．２０１７ — １０．１７１９６
目前，高铁线路隧道内的ＧＳＭ－Ｒ网络
（９００ＭＨｚ）信号覆盖，大多沿用４５０ＭＨｚ无线列
２０１７年１Ｏ
铁道通信信号
ＲＡＩＬＷＡＹＳＩＧＮＡＬＬＩＮＧ＆ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴ１０Ｎ
Ｏｃｔｏｂｅｒ２０１７Ｖｏ１．５３Ｎｏ．１０
第５３卷
第１ｏ期
高铁隧道内ＧＳＭ— Ｒ网络天线覆盖方式研究

GSM-R系统在铁路隧道区段的覆盖设计

２１年第２００１期
中图分类号：Ｎ１Ｔ９４文献标识码：Ａ文章编号：０９－５２２１）２— ０９— ３１０２５（００１０９０
ＧＭ— 系统在铁路隧道区段的覆盖设计ＳＲ
杨国荣
（西安铁路职业技术学院，西安７０１）１０４
ｍｅｔｔｅｃｍｍｕｉａｏｅｕｒｍｅｔｆｒｉａｐｒｔｎａｄｔｅｆａｉｉｔｆｔｅｗｒｌｓｖｒｙｅｓｈｏｎｃｔｎｒｑｉｉｅｎｌｙｏｅａｉｎｈｅｓｂｌｙｏｉｅｓｏｅｌ．ｏａｗｏｉｈｅａ
道区段覆盖设计满足铁路运行的通信需求及无线覆盖的可行性要求。关键词：ＧＭ．ＳＲ；弱场覆盖；隧道区段；无线覆盖
ＣｏｅｅｉｎｏＭ — ｓｓｅｎＲａｌｙｔｎｅｅｍｅｔｖｒｄｓｇｆＧＳＲｙｔｍｉｉｗａｕｎｌｓｇｎ
ｖｌｉｎａｉｉｔｆｈｃｅ．Ｔｅａａｙｉｓｏｓｔａｅｃｖｒｄｓｎｏａｌａｕｎｌｓｇｎａｉｔａｄｆｓｂｌｏｅｓｈｍｅｈｎｌｓｈｗｔｔｏｅｅｉｆｉｙｔｎｅｅｍｅｔｄｙｅｉｙｔｓｈｈｇｒｗ
摘
要：运用ＧＭ— 线系统的弱场覆盖理论，选取铁路隧道区段作为研究对象，通过研究隧ＳＲ无
道弱场覆盖的解决方案，结合铁路隧道区段的ＧＭ．系统无线覆盖技术指标，设计出相应的隧ＳＲ

雅万高铁GSM-R系统实施方案

特别策划·雅万高铁建设成就雅万高铁GSM-R系统实施方案温士雅，彭良勇（中国铁路设计集团有限公司电化电信工程设计研究院，天津300308）摘要：GSM-R系统主要提供铁路行车调度等调度通信业务，实现有线和无线相结合的调度通信，为高速列车运行控制系统提供安全可靠的车-地信息传送业务。

雅万高铁是由中国承建的全产业链“走出去”首条高速铁路，基于CTCS-3级列控系统标准建设，为确保列车控制系统信息在高速运行环境下的安全传输，结合雅万高铁实际情况，在参照中国GSM-R系统技术标准的基础上，根据其实际承载业务需求，构建一套适用于雅万高铁的GSM-R系统实施方案，包括GSM-R核心网、无线子系统以及数据编号等，可为中国高铁“走出去”的无线通信系统建设提供参考。

关键词：雅万高铁；GSM-R；核心网；列车控制中图分类号：U285 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2023）12-0069-05 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.05.19.0030 引言我国高铁经过10多年的建设和运营，已形成行之有效的GSM-R系统建设与运营管理模式以及成熟的技术标准和体系。

目前，中国铁路GSM-R核心网及无线子系统均已建成多年，但基于中国无线网络整体规划及运营模式的GSM-R系统，尚未有照搬至境外铁路尤其是高速铁路使用的先例。

雅万高铁作为中国、印度尼西亚（简称印尼）共建的“一带一路”标志性项目，按照设计速度350 km/h 并基于CTCS-3级列控系统标准建设。

而印尼存在900 MHz频段被占用、当地没有已建成的GSM-R网络以及地震多发等现实因素，因此建设适用于雅万高铁的GSM-R无线通信系统成为工程的重点和难点。

在雅万高铁建设过程中，GSM-R系统设计与建设遇到无频段可用、无境外案例参照、征地困难等挑战。

为确保列车控制系统在高速环境下安全传输，需构建一套适用于雅万高铁的全套GSM-R无线通信系统，包括网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、运行和业务支撑子系统（OSS/BSS）和监测系统等。

青藏铁路GSM_R试验工程隧道覆盖技术方案的探讨

４．１信号源的选择根据ＧＳＭ－Ｒ网络结构的特点，
参照昆仑山隧道的地理状况，选择采用光纤直放站作为隧道覆盖的信号源较为合适。光纤直放站具有工作稳定，覆盖可靠性高，设计和施工更为灵活，并能避免同频干扰等诸多优点，配合使用耦合器、合路器等不易损坏的无源器件将隧道附近基站的信号引入隧道中，并将光得到更好的保障。４．２天馈系统的选择
Ｌｐ为从基站发射机至直放站总的原基站灵敏度基本不受影响。
１．７ｋｍ。此次试验段昆仑山隧道长为路径损耗。
５．３．３直放站底部噪声分析
１．６８ｋｍ，将不会出现超出时间色散
引入直放站后，基站接收端的总
基站加入直放站后，直放站的底
的情况。５．３直放站上行噪声的分析
噪声ＮＰ－ｔｏｔａｌ为原基站底噪声Ｎｐ－ｂｔｓ和直放站在基站接收端产生的噪声
道的时间色散采用平均附加时延τ和ｒｍｓ时延扩展两个参数描述，τ与码间干扰引起的特性恶化有关。ＧＳＭ－Ｒ系统是抗时间色散系统，可以利用自适应均衡器技术来克服时间色散。ＧＳＭ－Ｒ均衡器可以处理最多４ｂｉｔ的多径信号，相当于１５ μ ｓ的延时，对应４．５ｋｍ的路程差，对于路程差大于４．５ｋｍ的站址将产生码间干扰，所以对应要求多径传输延时要≤１５μｓ。
（３）根据ＧＳＭ－Ｒ系统需求规范对覆盖场强的要求，覆盖区内９５％覆盖率的场强应该大于－９２ｄＢｍ。
（４）因为隧道内的电波传播环境较为复杂，尤其是当机车进入隧道以后，形成阻塞，造成天线的辐射空间变小，此时隧道内的场强会随着机车的移动产生一个快衰落，所以考虑这种隧道内车体穿入损耗为１８ｄＢ，隧道内９５％覆盖率的场强应该大

GSM_R技术在高速铁路通信系统中的应用

1 概述GSM-R通信技术起源于欧洲，目前在德国、瑞士、荷兰、意大利等国家均已商业运用。

由于GSM-R具有适应铁路运输特点的功能优势，且更符合通信信号一体化技术发展的需要，因此铁道部2000年底正式确定GSM-R为我国铁路专用通信的发展方向。

GSM-R在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能。

GSM-R通信系统包括交换机、基站、机车综合通信设备、手机等设备。

以青藏铁路为例：青藏铁路是世界上海拔最高的铁路线，绝大部分线路在高原缺氧的无人区，为满足铁路运输通信信号及调度指挥需要，采用了GSM-R移动通信系统。

早在20世纪20年代，一些国家的铁路部门开始进行机车与地面的无线通信试验；40年代，许多国家相继在列车上装置电子管无线电话，采用中、短波段；50年代，我国铁路车站值班员和编组场内线路值班员开始使用列车无线调度电话和站内无线电话，采用短波段点对点无线通信、工作频率为2 MHz和40 MHz的电子管设备；60年代，随着晶体管和集成电路的发展和应用，铁路移动通信大量采用甚高频（VHF）和超高频（UHF）频段，采取选址、双工、多用户进行组网通信，设备体积减小，重量减轻，功耗降低，可靠性增高，并能适应各种气候条件；70和80年代，全部改用150 MHz和450 MHz频段的晶体管设备，在编组场推广应用便携式150 MHz和450 MHz的站内无线电话。

铁路沿线维护作业人员也相继推广使用无线电话[1]。

养路、施工的报警无线装置也得到迅速发展和应用，并进行了山区隧道区段的列车无线调度电话试验。

微处理机与收发信机相结合，使设备信令更加完善灵活，具有频道自动搜索、用户自动存取、功率自动控制和自动监测设备故障等功能，一些国家的铁路开始使用能与有线电话网连通的列车旅客无线电话。

铁路移动通信除了应用于铁路列车调度指挥外，还广泛应用在各个铁路业务部门。

2 高速铁路GSM-R系统组成高速铁路GSM-R系统是专为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，该系统满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求，在GSM Phase2规范协议的组呼、广播呼叫、多优先级抢占的强拆业务基础上，加入基于位置寻址和功能寻址等功能，可为列车自动控制与监测信息提供数据传输通道。

关于高速铁路三线交汇GSM-R网覆盖问题分析

分析
２．１高速铁路ＧＳＭ— Ｒ网无线覆盖的优我国的高速铁路９０％以上路段的覆盖方式都是采用链状双网交织的覆盖方式。１．关于高速铁路上ＧＳＭ — Ｒ网的发展及其意义１．１高速铁路上的ＧＳＭ —Ｒ网切换复杂性由于高速铁路的无线网络切换比较复杂，相邻站间距较大。针对高速铁路三线交汇路段网络干扰严重，不得不根据具体的情况，在考虑成本的情况下，保证列车能无缝安全连接到ＧＳＭ－Ｒ网上，来完成高速路段的覆盖。高速运动会导致多普勒效应，所以应该尽可能多的采用方法来减小损耗，如宏基站、分布式基站、增益天线等。三线交汇ＧｓＭ— Ｒ网的列车越区切换主要是通过检测接收信号进行的。如果相邻小区基站信号比当前小区基站信号质量更好且满足一定关系时，列车就会切换到相邻小区的信道。然而在实际场景中，列车接收到的信号不仅会像在普通ＧＳＭ网中那样受到阴影衰落和多径传输等因素的影响，而且列车的高速移动会给接收信号带来严重的多普勒频移和电力牵引干扰，使得切换算法可能做出错误的判断，导致切换失败。已有关于ＧＳＭ－Ｒ网的切换研究主要针对不同的场景来自适应地设置切换门限，从而提高切换成功率。１．２中国高速铁路上的ＧＳＭ— Ｒ网的发展ＧＳＭ—Ｒ网是从ＧｓＭ网络上发展起来的，作为中国铁路新型的通信产品已经被广泛的应用于中国铁路通信系统中，比较典型的就是中国自主开发的青藏线铁路通信的应用，为中国铁路通信信号技术的发展提供了一个成功的范例ＧＳＭ —Ｒ虽然不是目前铁路无线通信最为完善和经济的解决方案，但是ＧＳＭ— Ｒ引入ＧＰＲＳ后，解决了其数据传输速度慢的弱点．ＧＳＭ－Ｒ为铁路沿线人员（包括铁路公司工作人员，旅客，其他用户）提供了语音和数据通信技术支持，为基于ＧＳＭ－Ｒ的列车控制系统提供了

郑西高速铁路GSM-R网络及技术应用

3 结论随着社会经济的快速发展及高速铁路的建设，GSMR网络系统的使用越来越多，人们在高速移动环境下使用通信工具进行语音和数据业务的需求增大，对高速环境下通信网络建设方案进行研究有着极其重要的意义。对高速铁路沿线无线网络覆盖进行专项规划和优化，能提高整体网络覆盖水平，改善网络通信质量，提升用户满意度。高速铁路GSM-R网络受多方面影响，且影响网络质量的因素并非一成不变，随着网络参数及外部环境的变化，网络会出现各种新的问题，因此，需要对网络不断进行优化，逐步使高速铁路GSM-R网络达到最优状态。
重叠距离D =最大车速×最大切换时间=350×1 000/3 600×10≈972 m，工程按1 000 m重叠覆盖距离进行设计。
郑西高速铁路三门峡南基站（里程：K181+39）与三门峡南N01基站（里程：K184+451）之间发生乒乓切换（见图4）：首先确定三门峡南N01的基站天线和光远88的天线俯仰角，三门峡南N01基站S1方向俯仰角为7°，RU88的S1方向俯仰角为3°。优化结果是三门峡南N01至三门峡南基站的切换门限由4 dB调整到 6 dB；三门峡南至三门峡南N01基站的切换门限由4 dB调整到6 dB （见图5）。
网络优化是一个周而复始、循环往复的过程，网络优化是一个周而复始、循环往复的过程，贯穿于网络发展的整个过程。GSM- 网络优化流程见图1 络发展的整个过程。GSM-R网络优化流程见图1。当发现网络存在问题时，就要对网络参数进行排查，需要现场路测，络存在问题时，就要对网络参数进行排查，需要现场路测，获取路测数据，对路测数据查找分析，发现并解决问题，获取路测数据，对路测数据查找分析，发现并解决问题，使铁路GSM- 网络达到最佳的运营状态。铁路GSM-R网络达到最佳的运营状态。

高速铁路长大隧道GSM-R网络冗余组网方案分析

高速铁路长大隧道GSM-R网络冗余组网方案分析袁廷瑞1，熊洁1，路晓彤2，焦晓辉2（1．中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031；2．中国国家铁路集团有限公司工管中心，北京 100844）摘要：高速铁路长大隧道需要按照GSM-R冗余组网方案进行覆盖。

目前GSM-R网络可采用数字直放站与分布式基站作为数字中继设备，两种设备均有多种组网方案。

从故障应对能力、载频利用率、建设成本等多个角度开展分析，对比多种高速铁路隧道内GSM-R数字中继设备冗余组网方案，提出各种方案的适用范围和性能优劣。

关键词：GSM-R；组网；高速铁路；隧道；无线通信中图分类号：U285.21 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2024)01-0036-06Analysis of GSM-R Redundancy Networking Scheme forLong Tunnel of High Speed RailwayYuan Tingrui1, Xiong Jie1, Lu Xiaotong2, Jiao Xiaohui2(1. China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610031, China)(2. Engineering Management Center, China State Railway Group Co., Ltd., Beijing 100844, China)Abstract: Long tunnels of high-speed railway need to be covered according to GSM-R redundancy networking scheme. At present, GSM-R network can use two kinds of digital relay equipment: digital repeater and distributed base station. Both of the equipment have a variety of networking solutions.This paper analyzes the fault response capability, carrier frequency utilization, construction cost and other aspects, compares various GSM-R digital relay equipment redundancy networking schemes in high-speed railway tunnels, and proposes the application scope and performance advantages and disadvantages of various schemes.Keywords: GSM-R; networking; high speed railway; tunnel; wireless communicationDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2024.01.007收稿日期：2022-11-15；修回日期：2023-12-20第一作者：袁廷瑞（1994—），男，工程师，硕士，主要研究方向：铁路无线通信，邮箱：********************。

GSM-R系统隧道内覆盖方案探讨

GSM-R系统隧道内覆盖方案探讨摘要GSM-R无线覆盖往往在隧道内及线路与隧道接口部位出现弱场区或盲区，本文针对此现象进行了分析，以拉远技术为手段将隧道外无线信号引致隧道内部，解决隧道内的覆盖问题，从而实现GSM-R无缝覆盖，确保铁路通信的畅通及行车安全。

关键词：GSM-R、隧道、拉远、光纤直放站、分布式基站引言GSM-R作为铁路专用的无线通信方式与公网一样在隧道这样的特殊地点同样存在着覆盖弱场区及盲区，出现无法建立通话、掉话、数据传输障碍等一系列问题，因此如何解决其内部网络覆盖成为了关键所在。

1．隧道区段网络覆盖情况分析铁路GSM-R覆盖采取的是以宏基站+天线的覆盖方式，由于受地理环静等多方面因素影响基站选址，致使隧道附近场强较弱或无法覆盖，另外由于隧道自身屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了GSM-R移动信号的弱场强区甚至是覆盖盲区，加之隧道内电波环境传播复杂，在某种程度上存在无线频率干扰，服务小区信号不稳定，出现话音质量难以保证、掉话、数据传输中断等现象。

此种情况可采取拉远技术将已建基站的信号延伸至需要补强地段。

拉远分为载波池拉远及基带池拉远两种模式，这两种模式分别对应的是直放站及分布式基站的运作模式，下文将进行系统的介绍。

2．数字直放站覆盖2.1数字直放站的工作方式数字直放站是近端机将来自基站的RF信号通过光纤传至远端机，将射频信号拉远，致使远端机相当于基站扇区的一部分。

下行：直放站方式简而言之就是近端机通过耦合器将提取自施组基站的射频信号转换为模拟中频信号，然后经模/数转换为数字信号，经过数字信号处理后，经光纤收发器由光纤传至远端机，在远端机，经光电转换模块，将光信号转换为电信号，由数字信号处理单元解帧、数字信号处理后，由数模转换器（D/A）将其恢复为中频信号，再经上变频器转换为高频射频信号，最后经发射机、双工器以及天线发射至覆盖区域。

上行：来自移动终端的上行射频信号转换为中频信号，然后经A/D变换器变换为数字中频信号，由数字信号处理单元将其处理，再经模/数转换为光信号由光纤传送到近端机。

GSM-R在高铁控制系统中的应用方式

GSM-R在高铁控制系统中的应用方式本文主要探讨GEM-R在高速铁路控制系统中的具体的技术应用方案。

由GSM-R与高速铁路系统的接口类型为切入点，着手讨论GSM-R对于CTCS3的系统应用的相关接口关系，并且建立能够可靠地切换，整个铁路无线网络覆盖，以及实现安全通信的相关问题的具体处理方案。

本文论证了，现阶段的GSM-R 的系统在高速铁路中的运行方案已处理了很多技术性难点，并且进入了实际的应用阶段，GSM-R 高速铁路无线网络一、引言GSM为一种基于数字移动的通信方式，该方法基于窄宽带的综合数字网络业务。

GSM-R能够保障高速铁路以及控制中心之间的不断联系，即长期在线的功能，用以确保高速列车的数据传输功能的正常。

GEM-R应用在铁路列车的控制系统中已经有长达十几年的历史，并且经过不断地理论验证，技术方向的审核以及网络的实施以及验收方面的处理，能够充分体现该技术的可靠性和可持续发展的特点，并且能够完全与铁路的控制系统的相应的信息传输功能相契合。

二、国内外发展现状2.1 国外发展现状自1993年国际的铁路联盟以及欧洲的电信标准的组织共同给出了欧洲的下一代的无限通信以及GSM Phase 2+的标准GSM-R技术之后，在1995年UIC进行了评估和确认。

20__年底，德国的全国铁路长度为46142Km，其中GSM-R覆盖面达到了36000Km；意大利的全国内部的铁路长度为两万多公里，其GSM-R的覆盖范围为75000km；法国内部的铁路的总长为31724km，其中GSM-R的覆盖面为14000km。

2.2 国内的发展概况我国的GSM-R的建设以及发展主要经历了这样三个阶段，首先对于技术的可行性论证和实验的阶段，对于大秦线，青藏线以及胶济线的实验和建设；其次是对于客运专线的相关建设，主要构建我国铁路的GSM-R的核心网络的节点，构建网络的骨架结构，并且以客运线路为主投入无线网络运行，第三为全网的实现和完善。

浅析新建高速铁路与营业线并线交叉区段GSM-R网络覆盖及优化方案

浅析新建高速铁路与营业线并线交叉区段GSM-R网络覆盖及优化方案任永攀中铁建电气化局集团第一工程有限公司洛阳市摘要：随着铁路网密度越来越高，大部分新建铁路已不可避免的存在与既有线路的并线交叉现象。

如何在尽可能减少对营业线的影响下，完成对新建线路的GSM-R网络覆盖及优化，成为铁路通信人不得不面对的难题。

本文以盐通高铁为例，分析新建铁路与营业线并线交叉区段GSM-R网络覆盖及优化存在的主要技术难题，应对措施及方法。

关键词：并线交叉GSM-R 网络覆盖优化1.前言随着铁路建设的高速发展，中国已成为世界上高铁里程最长、铁路网线最复杂的国家。

目前大部分高铁主干线已建成运营，各城际、联络线的修建也得到了快速发展。

随着铁路网的完善，大部分新建铁路已不可避免的存在与既有线路的并线交叉现象，交叉并线区段无线网络优化也常被列为铁路通信专业施工的重难点工程。

GSM-R系统频率资源有限，高速铁路还要承载CTCS-3级列控信息等重要业务信息的传送，如何在尽可能减少对营业线的影响下，在最短的时间内完成对新建高速线路的GSM-R网络覆盖及优化，成为铁路通信人不得不面对的难题。

本文根据GSM-R系统网络结构及工作原理、应用现状，结合盐通高铁网络优化施工，分析新建铁路与营业线并线交叉区段GSM-R网络覆盖及优化存在的主要技术难题，应对措施及方法。

2.GSM-R系统简介2000年底，原铁道部正式确定将GSM-R作为我国铁路专用移动通信系统的发展方向。

随着铁路建设的高速发展，铁路GSM-R无线数字移动通信系统已逐步取代450M无线列调系统，在全国绝大多数铁路线上应用。

一些提速、电气化改造的既有铁路线由450M无线列调升级为GSM-R系统，新建铁路则直接采用GSM-R系统。

GSM-R系统作为铁路数字移动通信平台，不但提供铁路运输指挥话音通信业务（包括列车、牵引变电等调度通信，站场、应急、施工养护等专用通信），还能为铁路运输指挥提供数据通信业务（包括列尾信息、列车控制信息、调度命令、调车无线机车信号和监控信息、无线车次号、进站停稳信息、接车进路信息及小区信息广播等）。

达成高铁隧道覆盖方案

达成高铁隧道覆盖方案第一节隧道覆盖概况一、隧道分类隧道作为铁路的组成部分，直接影响到铁路覆盖的指标，覆盖势在必行。

通常隧道有单洞双轨、双洞单轨、单洞单轨之分，隧道的长度影响信源选取、覆盖方式等，因此将长度小于200m的隧道称为短距离隧道，长度200m～2000m之间的隧道称为中长距离隧道，大于2000m的隧道称为长距离隧道。

根据达成铁路中隧道的实际情况，在达成隧道覆盖方案中，将长度小于101m 的隧道按短隧道覆盖，而大于或等于101m的隧道都按长隧道进行覆盖。

二、泄露电缆概况泄露电缆作为达成高速铁路隧道覆盖工程的主设备，以RFS公司产品为例介绍，其款频段泄露电缆，使用频段为800~2400MHz，可以适用在CDMA800、GSM900、GSM1800、CDMA2000、TD-SCDMA等网络中，泄露电缆具体情况如表5.1。

表5.1 泄漏电缆电气性能三、泄漏电缆的损耗遂道内泄露电缆暂按RFS公司的1-5/8”RADIAFLEX® RLKU Cable ，A-Series泄漏电缆进行链路预算。

根据厂家提供的数据该产品指标如表5.2。

表5.2 产品指标例如，GSM 900MHz信号源采用4载波时，每载频输出功率为7.5W（GRRU 3008输出功率），1-5/8”RADIAFLEX® RLKU Cable泄漏电缆每百米损耗为2.31dB（@900MHz），考虑1/2”跳线损耗百米损耗为7dB，馈线长度取30m，设计最低接收信号电平为－85dBm，车体损耗考虑20dB，95%覆盖概率。

车内覆盖电平＝GRRU机顶发射功率－1/2跳线损耗（30m）－空间耦合损耗－漏缆百米损耗×L/100－车体损耗－95%覆盖概率系统余量－85dBm=38.75dBm－2.1db－63dB－2.31dB×L/100－20dB－12dBL=1153.7m所以在隧道内GSM900MHz频段取最远覆盖距离为1153.7m。

商合杭高铁与京九铁路并线区段GSM-R无线覆盖方案

商合杭高铁与京九铁路并线区段GSM-R无线覆盖方案赵留俊（中国铁路设计集团有限公司电化电信工程设计研究院，天津300308）摘要：针对商合杭高铁与京九铁路交叉并线区段GSM-R系统初步设计批复方案，分析该方案存在的问题，提出单网交织覆盖方案和同站址双基站覆盖方案，根据商合杭高铁实际情况，只能采用同站址双基站覆盖方案。

在确保京九铁路正常运营的前提下，研究并线区段GSM-R系统调试方案，并根据场强覆盖测试结果验证同站址双基站覆盖方案的有效性，为类似区域GSM-R系统设计提供借鉴。

关键词：商合杭高铁；京九铁路；GSM-R系统；无线覆盖；并线区段中图分类号：U285文献标识码：A文章编号：1001-683X（2020）06-0114-05 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2020.06.1141线路概况与难点分析商合杭高铁起自商丘站，与郑徐高铁并行约5km 后向南与京九铁路并线，并线区段长度约115km。

京九铁路无线通信系统为GSM-R系统，两线并线区段京九铁路共有21处基站，其中中国铁路郑州局集团有限公司（简称郑州局集团公司）8处，中国铁路上海局集团有限公司（简称上海局集团公司）13处。

商合杭高铁是CTCS-3级列控系统高速铁路，GSM-R系统承载列控数据传送业务，实时控制高速列车的行车速度，对GSM-R无线场强覆盖和服务质量要求更加严格。

京九铁路为国铁Ⅰ级干线铁路，列车密度大，施工天窗既少又短。

商合杭高铁与京九铁路、郑徐高铁交叉并线示意见图1。

商合杭高铁与京九铁路并线区段是全国已开通GSM-R铁路中并线距离最长、涉及既有基站最多，也是商合杭高铁全线实施难度最大的区段。

根据GSM-R 无线网络特性，并行区段只能利用京九铁路既有基站或关闭京九铁路既有基站再新建基站。

在商合杭高铁GSM-R系统调试开通过程中，如何既满足商合杭高铁工期和无线覆盖要求，又不影响京九铁路列车的正常运行，成为商合杭高铁通信系统设计和施工的最大难点。

GSM-R施工安全技术交底

1.4、漏泄同轴电缆与接触网回流线和PW线的距离应不小于0.6m，与牵引供电设备带点部分的距离不应小于2m。
2、隧道外漏缆挂设技术交底
2.1、隧道口光纤直放站机房至隧道壁上漏缆之间的馈线采用钢丝承力索吊挂方式。隧道壁上设单轮拉线板，承力索采用7*2.2钢绞线，如果隧道口离直放站较远，则机房旁边立7米馈线引入电杆；距离较近则在直放站墙壁上座单轮拉线板引入。
GSM-R数字移动通信安全技术交底
工程名称
包西铁路通道陕西段BXZH-2标GSM-R通信工程
主持人
日期
参会人员
一、施工范围：
包西铁路四电工程绥德（不含）至延安北（含）区间内漏泄同轴电缆，全长78.423公里。本交底主要是针对隧道内外漏泄电缆的吊挂和电杆的架设。
二、线路施工要求：
1、隧道内漏缆挂设技术交底
4.3、隧道内漏缆引入直放站避车洞的馈线，接头间距30cm，接头统一在避车洞的西安方向。引下的馈线用Φ32 PVC管进行防护，距地面2米处转入避车洞。引入直放站的漏缆头加切直器后再接馈线。漏缆头接地线引入直放站内接室内接地体。
4.4、凡是漏缆头加接1/2馈线的位置均需做地线。地线用16mm2 BV线，上端用接地卡接在1/2馈线上，下端穿Φ25 PVC从隧道壁引下，接信号贯通地线。如是引入直放站和基站则引入室内接地体。其他情况终端负载无需接地。
5、电缆在引入既有通信机械室时必须有通信段配合人员在场。
6、在既有通信机房、调度楼施工时应严格遵守“四不准，四不动”原则。
3、漏缆敷设技术交底
3.1、搬运漏缆时，应该按照图纸配盘进行装车，仔细核对避免出现放错漏缆的情况发生。
3.2、布放漏缆时，漏缆盘的起重架应安放平稳、坚实。起重架的轴杠保持水平，电缆盘边缘距地面不应大于100mm。起重架应配置制动装置。