铁路客运专线GSMR基站覆盖的探讨

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客运专线公网无线覆盖系统相关问题分析

客运专线公网无线覆盖系统相关问题分析
设备 , 隧道 内全 线 吊挂漏 泄 同轴 电缆 ( C 。 L x) G M. S R系统 频段为 与移动 GS 0 M9 0共用频 段 , 对 于 两 系 统 在 铁 路 区 域 的 覆 盖 电平 ,信 部 无 函 (0 7 1 6 2 0 )3 号文件有如下规 定: 中国移动使用 E M GS
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一 —
2公 网移 动 通 信 引 入需 求
目前 具备 公 用 移动 电话 网运 营资 格 的服 务商 有 中 国移动 ( M9 0和 D 1 0 、 D S D GS 0 CS 8 0 T . C MA) 、 中 国联 通 ( M9 0和 DC 1 0 、 D GS 0 S 8 0 WC MA) 中国 、 电信 ( D C MA8 0 C o 、 DMA 0 0 ; 2 0 ) 中国 电信 的 P 无 HS
客运 专 线 公 网无 线覆 盖 系 统 相 关 问题 分 析
李建 兵
客运专线 公 网无线 覆盖 系统相关 问题 分析
李建兵
( 中铁第 四勘察设计院集团有限公司通号 处 武汉 406) 30 3
【 摘
要】 铁路客运专线蓬勃发展 , 网无线系统 引入却滞后于铁路建设 , 公 各地公 网引入客运专线的建设
专 线 以其 无可 比拟 的优 势将 承 担起 越来 越 多 的旅
3 铁路 G M— S R数字移 动通信系统介绍
中 国铁 路采 用 GS R作为 发展铁 路综 合数 字 M— 移 动 通 信 网络 的技 术 体 制 ,系 统 频段 为 8 58 9 8 —8 MHz 移动 台发 , ( 基站 收) 9 09 4MH ( ,3 .3 z 基站发 , 移 动 台 收) 。客 运专 线 G M 无 线 子系 统根据 场 强 S R 覆盖 需要在 车 站及铁 路沿线 设置 基站及 铁塔 设备 ,

GSM—R技术在我国铁路通信中的应用与发展研究

GSM—R技术在我国铁路通信中的应用与发展研究

GSM—R技术在我国铁路通信中的应用与发展研究摘要近些年来,伴随着我国经济水平的不断发展提升,我国的各项基础设施建设事业也逐渐的趋于完善,这其中最为典型代表的就是铁路运输行业。

铁路运输行业的发展关系着国家的开发与建设,关系到国家的安全与保障,然而在铁路运输行业当中,通信系统的完善与否又直接关系到铁路运输的安全。

灵敏有效的通信系统是我们所追求的目标,GSM-R技术的诞生满足了铁路运输中通信一体化的需求,加强了对通信安全的维护。

GSM-R系统铁路运输通信事业青藏铁路当前,随着人们对铁路运输事业要求的不断提升,通信安全成为了铁路运输事业当中最为关键的一个部分。

GSM-R技术是一种铁路专用数字通信技术,已经被广泛的运用到铁路运输事业当中,在一定程度上提升了铁路运输的效率,但是,具体运营过程中难免还会存在一些实践性的问题,需要我们研究与讨论。

本文正是以GSM-R技术为切入点,首先对技术进行简单的介绍,随后以我国铁路建设为例说明了GSM-R技术在我国发展的现状,最后针对当前GSM-R技术的完善发展方针进行阐述,以期进一步提升GSM-R技术工作的有效性。

1 GSM-R技术简介GSM-R技术(Global of Mobile Communication for Railways)即全球铁路移动通信系统。

该系统是以GSM技术的应用为基础逐渐演化和发展而来的。

该系统最早发源于欧洲,随着技术的不断完善与发展,当前已经遍布全球各国,覆盖范围面非常广。

GSM-R技术的工作频段为900MHz,移动终端发送的频率为885-889MHz,可以满足时速高达500km的通信及列控要求。

GSM-R地面移动系统包括多种功能组合,这些功能组合为用户提供相应的基础和补充业务,它是由三个子系统构成的,分别是网络、操作和维护、基站子系统。

GSM-R技术在铁路通信、铁路调度与控制等方面,发挥了十分重要的作用,在原有功能的基础之上,加入了许多拓展功能,包括位置寻址、功能寻址、语音广播、语音组呼、列车操控等服务。

高速铁路的GSM—R无线通信系统探讨

高速铁路的GSM—R无线通信系统探讨
不断地完善。

调度和专用通信。
2 、 列 车 尾部 装 置 信 息传 送 功 能 这 一 功 能 主 要 是 把 尾 部 的 风 压 数 据 反 馈 传 输 通 道 纳 入 到 GS M— R 的 通信系统, 这样以来就可以解 决尾部 风压数据 的传输 问题 了。 3 、 车 次 号传 输 与 列 车 停稳 信 息 的传 送 功 能
位等特征。 ,
4 、 快 速 切 换 的特 点 高速铁路中的列车在运行时, 移动 终 端 在 随 着 高 速 移 动 就 会 致 使 它 本
息化的建设。
关键词 : 高速 铁 路 ; GS M- R ̄ 无 线 通 信
铁 路 是一 个 国家 国 民经 济 的交 通 命 脉 和 支 柱 产 业 , 是 一 个 国 家 重 要 的 交通工具。 在新中国成立以后, 我 国 的 铁路 有 了迅 速 的发 展 , 不 仅 铁 路 的路 网规模 、 和 运 输 能 力 以 及 技 术 设 备 的 水 平 得 到 了很 大 的 提 高 , 而 且促进 了 我 国 经 济 的 发 展 。 随 着铁 路 运 输 业 的发 展 , 高 速 铁 路 的 无 线 通 信 系 统 不 断 地升级 , 装 备 的水 平 迅 速 的 提 高 , 从 而 致 使 我 国 高 速 铁 路 的 安 全 性 也 随 之
这 种 现 象 对 高 速 铁 路 有 着重 要 的影 响 。
的调度人 员或者是 自动 电话用户进行联系 即可 。在突发状况 下, 作业人员 还 能够 和 司机 进 行 通 话 联 系 。 7 、 列车控制数据传输功能 列车控制数据传输功能主要是实现列车和地面 的双 向无线 数据传输 , 为车地提供安全 的数据传输通道。 8 、 应 急指挥通信话音和数据业务 这 个功能是在突发事件情况下 , 能够与救急 中心建立语音 、 图像、 数据 通信系统。 三、 高速对GS M— R的影响 G S M— R 技术在高速铁 路中运用 , 会 受 到 高速 的 影 响 , 这 种 影 响 主 要

GSM-R技术在我国铁路通信中的应用与发展研究

GSM-R技术在我国铁路通信中的应用与发展研究
安全的维护 。
实现 自动 驾驶 ,与此同时,故障 出现 的时候 ,
GS M. R技术会 将相 应的列 车诊 断数据 下放到 个维修 中心 ,用 以维修 中心 的检验和维护 。
2 G S M - R 技术在铁路运输当中的应用
当前 GS M. R技术 已经广泛 的应 用到 了我 国的铁路 建设过程中,在青藏铁路 、胶济线 、 合 宁客运 专线等铁路线路上都得到 了广泛 的应
业 的发展 关系着 国 家的开 发 与建 设 ,关 系到 国 家的 安全 与保 障 , 然 而在铁 路运 输 行 业 当 中,通 信
系 统 的 完 善 与 否 又 直 接 关 系到 铁 路 运 输 的安 全 灵 敏 有效 的通 信 系统是 我们 所追求 的 目标 ,G S M — R 技 术 的 诞 生 满 足 了铁 路 运 输 中 通 信 一体化 的需 求,加 强 了对通 信
就是 铁路 运 输行 业。铁 路 运输 行
过程 当 中,合 宁客运 专线 连 接南 京和 合肥 , 全长 1 6 6 k m,GS M. R技术 覆盖 了合 肥至 南京
位 置 寻 址 、功 能 寻 址 、语 音广 播 、 语 音 组 呼 、
列车 操控 等服 务。此 外,G S M— R可 以为做 列 等火车站 。合宁客运 专线的 GS M- R系统设置
1 G S M - R 技术简介
GSM — R 技 术 ( Gl 0 b a l 0 f Mo b . 1 e
因此 当前 ,如何进一步提 升 G S M. R技术 的安
繁忙,通信设施 的电磁场环境较为 复杂,原有 全 性,有效的克服恶劣的 自然环境所带来的损
的胶济线 已经很难满足 曰益发展的需求 , 因此,

铁路并线区段GSM-R系统无线覆盖方案探讨

铁路并线区段GSM-R系统无线覆盖方案探讨

行 或相 互 交越 的情 况 ,例 如正 在建 设 的京 沪高 速 铁
路与沪宁城际铁路的江苏 、上海 区段,昌九城 际铁
路 与 既有 京九 铁 路 的南 昌、九 江 区段 ,合武 铁 路 湖 北段 与京 九铁 路麻 汉 联 络 线 区段 等 。在 这些 区段 存
在 以下 问题 。
因此 ,在这些铁路 区段进行 G M- S R系统建设
成 G M— s R无线覆盖困难。
由于铁路 线路 等级不 同 ,有高速 客运 专线 、城 际铁路 以及 客货 混跑 铁路 等 ,各条 铁路 对 GS —R M 无 线覆盖和 性能 指标 要求 也不 同 。
方 案 4: 场接 口方 案 指 消 防广 播 切换 控 制器 、 声
控制线和音频线与客运广播 的声场 回路接 口。消防
smulto e uls i ai n r s t . Ke wo ds y r :Ra i s a i g lne , ic o c e e to ,Cov r g , nd Ca a i d o—h rn i s Tr—r t h d s ci n e a e a p ct y
免 相 互 干 扰 时 ,可 以认 为 这 样 的铁 路 在地 理 位 置 上
麓 濑赣
A uMeg na ei nl ts n
铁路并线 区段G M- 系统无 线覆盖方案探讨 S R
胡 昌 桂
( 中铁 第四勘 察设计 院集 团有 限公 司 ,武 汉 406 ) 5 0 3
摘要 :以京 沪 高速铁 路和 沪宁城 际铁路 为例 ,在GS — M R系统 网络承 载列控 应 用 的前提 下 ,针对 并 线
目前 ,在 我 国 铁 路 GS —R 网络 的建 设 过 程 M

GSM—R系统弱场区无线覆盖问题及解决方案探讨

GSM—R系统弱场区无线覆盖问题及解决方案探讨

种起源于 欧洲的移动 通信技术 标准 ,是第二代移动 通信技 用于预定功能 的呼 叫, 由到一个 与该用户 当前所处位 置相关 路
术, 其开发 目的是让全球各地可 以共 同使用一个移动 电话 网络 的 目的地址 。三是区间移动通信: 代替区间通话柱 , 满足紧 急救 标准 。中国于 2 0世纪 9 年代 初引进采用此项技术标准 , 前 援 、 0 此 应急抢 险通信指挥 的需要 。同时实现区 间作业人员 的移动
分利用 GS R系统 的设备资源 , M- 保护投资与 G M- S R系统共用
GS R是从 GS 网络上发展起来的 , M- M 作为中 国铁路新 型 频率资源; 利用 GS R系统的基 站实现无线覆 盖, M. 不单独增加 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 G R P S系统基站 。 三是基站 子系统 。 S B S通过无线接 口直接与移 型 的就 是中国 自主开发的青藏线铁路通信 的应用 , 中国铁路 动台相接 , 为 负责无 线信号发送 接收和无线 资源管理 ; MS 与 C相 通信信 号技术的发展提供 了一个成功 的范例。GS R虽然 不 连 , M- 实现移 动用户之间或移动用户 与固定网路用户之 间的通信 是 目前 铁 路 无 线通 信 最 为 完 善 和 经 济 的 解 决 方 案 ,但 是 连接 。BS S由基 站 控制 器 ( S ) B C 、编译 码和 速 率适 配单 元 GS R 引入 G RS后 ,解 决 了其 数据 传 输 速 度慢 的弱 点 。 M- P

直是采用 蜂窝模 拟移动 技术 , 即第一代 G M 技术 (0 1 S 2 0 年 通信 。四是尾部风压检测: 尾部风压状态 由车尾装置移动设备
S R 1 3 2月 1日中国关 闭了模拟移动 网络) 目前, 。 中国移动、 中国联 获取 ,通过 G M. 网络传输数据 信息,机 车司机随时可 以查 通各拥有一个 GS 网 , M 为世界最大的移动通信 网络 。G M 系 询、 S 反馈车尾工作状态 。这种方式 的优点体现在: 在复线区段或

GSM-R铁路无线通信系统弱场区覆盖法

GSM-R铁路无线通信系统弱场区覆盖法

GSM-R铁路无线通信系统弱场区覆盖法摘要铁路无线通信调度系统是保障列车安全行驶的重要手段,而铁路沿线复杂的地形对GSM-R信号形成一定的阻挡产生大量信号弱场区,为实现铁路区间无线调度场强的全面覆盖,针对不同地形选取科学、合理的无线通信系统弱场区覆盖方案至关重要。

关键词铁路;GSM-R系统;弱场区;无线覆盖0 引言GSM-R是一个与现代通信科技相结合,具有抗干扰力强、差错可控、易加密、安全高效的数字无线通信系统,其提供的丰富的数据通信业务可满足铁路运输生产指挥手段现代化、列车调度与控制及铁路信息化发展的需要。

2009年时,GSM-R系统已运用于全球30多个国家的铁路无线通信系统中。

由于铁路线延伸区域广阔,沿途地形复杂,涉及众多隧道、山体和丘陵坡地等,这些地形因素都对GSM-R信号形成一定的阻挡产生大量信号弱场区,因此,对复杂地形的弱场区的覆盖设计是GSM-R无线通信系统规划的重点和难点。

笔者总结工作经验与知识,对GSM-R铁路无线通信系统弱场区覆盖方案分析探讨,为科学合理的选取实际地形弱场区覆盖设计提供参考。

1 GSM-R铁路无线通信场强覆盖方式GSM-R铁路无线网络场强覆盖与具体的地理位置分布相关,应根据实地情况和基站情况而定,通常采用提高基站发射功能、增加天线挂高、调整天线水平角或垂直角和安装直放站等方法改善下行链路的信号覆盖。

铁路沿线的场强覆盖一般为带状覆盖方式,沿铁路轨道方向安装定向天线,形成大椭圆形的小区。

在话务量较大但速度要求低的编组站内采用扇形小区覆盖,每个区180°,以单极化3dB波瓣宽度为90°的高增益为定向天线,两天线背向放置,要求最大辐射方向与铁路方向一致;而通常人口密度小的低速路段与轨道交织处的区域采用全向小区覆盖,采用全向天变形的双向天线,其双向3dB波瓣宽度为70°,最大增益14dB。

在GSM-R无线网络覆盖区,隧道、丘陵及山区相对来说为弱场区,利用光纤直放站加天线或漏泄电缆的方式,以实现弱场区的信号覆盖。

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

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。

大型铁路站房内的GSM-R系统室内覆盖探究

大型铁路站房内的GSM-R系统室内覆盖探究

大型铁路站房内的GSM-R系统室内覆盖探究摘要:随着我国经济迅速发展,近几年,高铁的建设速度也进入了快车道,伴随铁路大型枢纽的建成,大量适合高铁运营需要的客运站房也建立起来。

GSM-R系统目前是铁路中信号覆盖的主要技术,它承载了铁路系统各功能部分间的信息交互工作,但是由于GSM-R系统往往为带状分布,大型铁路站房的室内应用面积大、功能区域多,基站选址比较困难,宏基站的独立信号覆盖能力受限,导致了站内存在大量的信号盲区和弱覆盖区域,需要进行覆盖补强。

关键词:室内覆盖系统;室内覆盖;频点;CDMA;扫频;高速铁路引言随着高速铁路的快速发展,铁路大型枢纽一般会相应的配套大型的客运站房。

这些站房规模比较大,建筑材料均采用了新型材料,对无线电波有较强的吸收和屏蔽,造成室分系统中,GSM-R信号在室内空间的传输过程中,会产生非常明显的衰耗,在站房内角落、进出站通道、地下车库某些特殊区域形成弱覆盖区或者信号盲区,导致这些区域出现信号中断、单通、通话质量低等问题。

除了内部GSM-R信号覆盖问题,外部运营商的室外信号对站房的影响也不容忽视,目前运营商由于建站成本的提高,为了改善覆盖,一般通过两种手段:扩容,即采用多频点覆盖;提高射频功率,利用增强无线信号的发射功率加强覆盖。

这些宏站信号对GSM-R系统信号造成了干扰,实际通话中,可能因为载干比较低造成通话质量问题,有些站房甚至本身室内就布置了运营商室分系统,更容易导致异频干扰。

一、站房GSM-R系统的室内分布情况说明车站在铁路枢纽中处在一个比较重要的位置,它是发车、到达的停泊点,还是连接旅客与列车的重要场所,另外,也是铁路上工作人员的主要的日常工作、休息场所。

在站内,需要GSM-R系统提供无线信号保证生活工作所需。

传统的铁路无线通信系统根据使用人员的不同,人为的将系统分成了无线列车调度系统、无线平面调车系统、客运无线系统、货运无线系统、无线驼峰调度系统等许多子系统。

山区GSM-R系统中场强覆盖的探讨

山区GSM-R系统中场强覆盖的探讨

H t 模 型 的 郊 区地 形 模 型 。 G M —R 的频 率 为 9 0 aa S 3 MH , 站 天线 高度 为 2 移 动 台 高度 为 4m。其 路 z基 5m, 径损 耗参 见 图 l 计算公 式 如下 。 ,
1 1 ∞ l
关 键 词 : 广 铁 路 客 运 专 线 ;G M —R 系统 ; 冗 余 交 织 ; 场 强 武 S
功能和 适合 高速环 境 下使 用 要 素 的 系统 , 能满 足 国际
L 域 :6 . 5 + 2 . 6 × lf一 1 . 2 × lh b 95 61 a 38 g b一
0( )+ ( 4 9 —6 5 g b g h 4. . 5 x lh )X ld一 ( 2× (g I 2 )) +5 4) 1( / 8 厂 .
进行 探讨 。
探 讨方 案 : 采用基 站加 直放 站方式 覆 盖 。 假 如采 用基 站加 直 放 站方 式 , 么需 考 虑 基 站 与 那
直 放 站 的 时 延 问题 。
收 稿 日期 :0 9 2—0 2 0 —1 7 作 者 简 介 : 浠 桥 ( 9O ) 男 , 程 师 ,0 7年 毕 业 于 电 子 科 技 大 学 吴 1 8一 , 工 20
2 不 同地 质情 况 的覆盖
( ) 大 明 区 间 1长
正常运营, 求无线信号要 始 终保持 高质量 和稳 定, 要 即便 在 单
点故 障 的情 况 下 , S —R 网 络 也 要 能 够 提 供 可 靠 的 服 务 , G M 确
保 列 车 正 常运 行 。在 单 点 故 障的 情 况 下 , 过 对 无 线 电波 在 短 通
当路 径 损 耗 为 10d m 时 , 以 得 出 基 站 覆 盖 半 2 B 可

GSM-R技术在铁路通信中的应用研究

GSM-R技术在铁路通信中的应用研究

GSM-R技术在铁路通信中的应用研究摘要:随着无线通信技术的发展,铁路专用通信的方式也发生着巨大的改变。

GSM-R技术适应铁路运输特点,符合通信信号一体化技术发展的需要,是有效的调度指挥通信工具。

本文介绍了铁路GSM-R系统的结构,分析研究了GSM-R 业务在我国铁路应用,包括列车调度通信、列车同步控制、车次号无线传递、调度命令无线传送、列尾监控数据传输等。

关键词:GSM-R系统铁路通信应用1.前言随着无线通信技术的发展,铁路专用通信的方式也发生着巨大的改变。

作为铁路运输部门,列车调度员除了利用有线调度系统与车站值班员进行通信联络外,在许多场合,尤其是紧急情况下,需要通过无线通信设备与机车司机、运转车长进行信息传递,实现行车指挥、业务联络。

当前我国铁路运输正在不断提高列车运行速度,增加行车密度,延长机车运行区间,因此对行车组织和安全保障提出了更高的要求,以铁路运输调度为主要目的列车无线调度通信系统,日益显示着其重要性。

2.GSM-R系统介绍GSM-R(GSM for Railways)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+规范协议的高级语音呼叫功能:组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上,加入了基于位置寻址和功能寻址等功能,适用于铁路专用调度通信的需要。

主要提供列车调度、养护维修作业通信、应急通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道。

2.1 GSM-R系统组成GSM-R 系统由六个子系统组成:交换子系统(SSS)、基站子系统(BSS)、运行与维护子系统(OMC)、通用分组无线业务子系统(GPRS)、终端子系统及移动智能网子系统(IN),并通过交换子系统(SSS)中的网关移动交换中心(GMSC)实现与其他通信网络的电路域业务的互联互通,通过通用分组无线业务系统(GPRS)中的网关GPRS业务支持节点(GGSN)实现与其他数据信息网络的分组域业务的互联互通。

铁路并线区段GSM-R系统无线覆盖方案探讨

铁路并线区段GSM-R系统无线覆盖方案探讨
相对 固定 ;
线路 的建 设方 案类 似 , 里 不再 讨论 。以下 就并线 这 区段 的三叉/ 十字 交叉 等特 殊 区域 的两种 覆 盖方案
进行 比较 , 定合 理 的设 计 方案 。 确
231 网交织 冗余覆 盖 ..单
CC. T S3线路 不仅需 要保证 正常情 形下 的场强 覆盖 及服 务质量 , 还必 须保 证在 单基站 宕机情 况下 仍然 能保证 相关 的场 强覆盖 及服 务质量 , 但在 并线
间距 和地 理环境 等 因素 来采用 相应 的解决 方案 。
23 盖方 案设计 -覆
铁路线 路采用 G M- S R网
并线 区段 的 完全平 行 区域 ,根 据 工程 实 际情
_ 圈 铁 勘 圈 道 :
L Y S R E ND D SGN 2 1 () WA U V YA E I 0 5 0
远等, 这些 区域 的覆 盖可 以根据不 同铁路线之 间 的
使 得在此类 区域 的无线 小区规划 、 频率 分配 、 换 切
设 置成为难 题 。
因此, 在这些铁路区段进行 GS R系统建设时 , M- 必须统筹考虑 GS R系统的无线覆盖建设方案 。 M.
2 并线区段 覆盖 方案
21 . 并线 当两 条
否 能满 足 ;其 他 并线 区段情 况 可 以考 虑 分别 建 基
站 以覆 盖 各 自线 路 ,在 这种 情 况下 需 要 统筹 进行 频 率规 划 。 并 线 区段采 用 单 网交织 冗 余覆 盖 方 案与 单条
为 了确 保 分叉 点 附近 的基 站宕 机 后每 条 线路 上此 区 间的覆 盖 , 同时还必 须保 证每条 线路 上 的车 载 台在此 区段 的切换 区落在 每条 线路 , 在分叉 点 附 近 使用 同站址 及三 副定 向天 线对 交 叉 点 的三 个方 向提 供覆 盖 的方案 , 图 2 如 。该解 决方 案有如 下主 要特 点 : ●双基 站共 站址 冗余 , 分 支地段 的切换 位置 将

浅析高速铁路GSM-R覆盖与切换

浅析高速铁路GSM-R覆盖与切换

浅析高速铁路GSM-R覆盖与切换【摘要】本文介绍了高速铁路GSM-R的覆盖方式,分析了GSM-R越区切换的优化方法。

【关键词】高速铁路GSM-R 覆盖方式越区切换前言:近年来随着铁路运输的发展,高速铁路的运营,大大提升了铁路的运行速度。

高速铁路运行过程中,采用专用的移动通信GSM-R,以GSM Phanse2+为协议标准,承担调度、指挥任务,目的在于保证列车安全运行。

一、高速铁路GSM-R覆盖方式1.1单基站覆盖GSM-R系统中,包含多种覆盖方式,其中最为基本的即为单基站覆盖,在铁路沿线设置基站,安装定向天线时,与铁路线方向相同,沿着铁路线,形成椭圆形小区,实际的使用需求应能够满足无线场强充分覆盖,一个GSM-R小区包含一个基站,每个基站上安装的定向天线数量为2根,经功率合成器,合成2根定向天线,之后与基站内部的收发信机相连接,保证列控通信业务的顺利开展[1]。

1.2冗余覆盖冗余覆盖也是GSM-R无线覆盖中常用的方式,分为两种:一种为同站址冗余覆盖。

在同一站点上并列设置两个基站,这两个基站完全相同,覆盖的地理区域也相同,形成两个一模一样的GSM-R无线网络。

设置单个基站时,方法相同于单基站覆盖。

对于同站址冗余覆盖来说,互为冗余形成的两个GSM-R无线网络,当其中一个网络出现故障导致通信无法进行时,移动台即可开展网络切换操作,启用另一个相同的网络,保证通话及数据传输的正常进行[2];另一种为交织站址冗余覆盖,在同站址冗余覆盖方式中,容灾问题并未考虑,?榱私饩稣庖晃侍猓?组建出交织站址形式,设置冗余基站时,以原有相邻基站为基础,在其中间部位设置,相当于交织的无线网络设计了两套,而且两套相互独立,业务可由双层网络同时分担,执行通信时,可在一层网络中锁定,避免GSM-R 停止通信的问题。

1.3频率分配冗余覆盖中,方案不同,频率分配也存在差异。

频率分配效果良好,能提升网络质量。

GSM-R网络中,工作频段为900MHz,上行频段为885~889MHz,下行频段为930~934MH,频率带宽4MHz。

铁路站房内GSM—R系统室内覆盖方案研究

铁路站房内GSM—R系统室内覆盖方案研究

2 铁路站房内G M- S R系统室内分布方案
21 房 内 GS R系统 覆 盖 区域 及 人 员 .站 M.
无线 列车控 制信 息 , 以实现 无线 列控 的功 能 。
1 . 路站 房 GS R 系统室 内分布 简 介 .铁 2 M.
车 站是 列 车发 车 、到 达 以及旅 客 上 下车 的地
以长沙 南站 为例 , 站 台层 , 在 就是 在站 台两 头 的雨 篷支 架上 安装 了直 放 站远 端机 和 定 向天 线 对 站 台进 行覆 盖 ( 1 。 图 )
( ) × 尼 +
) ) +
其中 f =系 统信 号频 率 ( Hz G ) d=发射 点与接 收 点之 间的距 离 ( m) k=发射 点 与接 收 点间 的楼板 层数 量 F=信号 穿过 楼板 的损 耗 (B d) P=发射 点 与接 收 点间 的墙壁 数量
台的两 头安 装 定 向天 线 , 站 台区进 行覆 盖 。 对
2 M— 室 内覆 盖 传播 模型 . GS R 2 GS R 系 统所 使用 的频 率和 制 式和 GS 系 M. M
统基 本 一致 , 以借 鉴 公 网 GS 系统 的室 内覆 盖 可 M
传播 模 型 :
Pah o s 3 .+ 0 × lgo +( 0 × l go + tL s= 24 2 ol 2 ol (
U L 相关 人员 ( 车站值 班 员、 理值班 员 、 车 助 机
司机 等) 站 内客运/ 调度人 员、 、 货运 车站 管理人 员和 维 护人 员 。这些人 员 中 , 要保 证 G M— 需 S R系统 覆 盖 的是行 车 调度 相关 人 员和 铁 路运 行 相 关专 业 的 维 护人 员 。因此 , 站房 内 G M S R系统 覆盖 区域 重 点是站 台 区、 车站 运转 室和 各个 专业 的设 备机 房 。

大型铁路站房内的GSM-R系统室内覆盖探究

大型铁路站房内的GSM-R系统室内覆盖探究

大型铁路站房内的GSM-R系统室内覆盖探究第一篇:大型铁路站房内的GSM-R系统室内覆盖探究大型铁路站房内的GSM-R系统室内覆盖探究摘要:随着我国经济迅速发展,近几年,高铁的建设速度也进入了快车道,伴随铁路大型枢纽的建成,大量适合高铁运营需要的客运站房也建立起来。

GSM-R系统目前是铁路中信号覆盖的主要技术,它承载了铁路系统各功能部分间的信息交互工作,但是由于GSM-R系统往往为带状分布,大型铁路站房的室内应用面积大、功能区域多,基站选址比较困难,宏基站的独立信号覆盖能力受限,导致了站内存在大量的信号盲区和弱覆盖区域,需要进行覆盖补强。

关键词:室内覆盖系统;室内覆盖;频点;CDMA;扫频;高速铁路引言随着高速铁路的快速发展,铁路大型枢纽一般会相应的配套大型的客运站房。

这些站房规模比较大,建筑材料均采用了新型材料,对无线电波有较强的吸收和屏蔽,造成室分系统中,GSM-R信号在室内空间的传输过程中,会产生非常明显的衰耗,在站房内角落、进出站通道、地下车库某些特殊区域形成弱覆盖区或者信号盲区,导致这些区域出现信号中断、单通、通话质量低等问题。

除了内部GSM-R信号覆盖问题,外部运营商的室外信号对站房的影响也不容忽视,目前运营商由于建站成本的提高,为了改善覆盖,一般通过两种手段:扩容,即采用多频点覆盖;提高射频功率,利用增强无线信号的发射功率加强覆盖。

这些宏站信号对GSM-R系统信号造成了干扰,实际通话中,可能因为载干比较低造成通话质量问题,有些站房甚至本身室内就布置了运营商室分系统,更容易导致异频干扰。

一、站房GSM-R系统的室内分布情况说明车站在铁路枢纽中处在一个比较重要的位置,它是发车、到达的停泊点,还是连接旅客与列车的重要场所,另外,也是铁路上工作人员的主要的日常工作、休息场所。

在站内,需要GSM-R系统提供无线信号保证生活工作所需。

传统的铁路无线通信系统根据使用人员的不同,人为的将系统分成了无线列车调度系统、无线平面调车系统、客运无线系统、货运无线系统、无线驼峰调度系统等许多子系统。

铁路客运站无线通信覆盖分析

铁路客运站无线通信覆盖分析

铁路客运站无线通信覆盖分析【摘要】铁路客运站内存在GSM-R及公众移动通信等各种无线通信系统覆盖需求,由于各个系统要求不同,针对不同的情况,应考虑采用不同的无线组网原则。

【关键词】铁路客运站 GSM-R 公众移动通信无线列调覆盖方案一、引言目前铁路新建大中型客运站越来越多,铁路无线通信系统和公众移动通信(以下简称公网)对站房的覆盖增加也随之增加。

由于站房结构复杂,各个系统覆盖要求不一,本文试针对大型客运站和地下客运车站各种系统覆盖提出本人的粗浅设想以供大家探讨。

二、大型客运站覆盖方案大型客运站通常由地下层、站台层、站厅层、设备夹层组成。

地下层为旅客出站厅和停车场;站台层提供列车停靠和1站台旅客进站;站厅层提供售票和旅客候车;设备夹层提供通信、电力等设施机房设置场所。

站房内需提供GSM-R系统、450MHz无线列调系统及电信CDMA800M、联通WCDMA、移动GSM900M、移动TD-LTE等的覆盖。

(1)GSM-R覆盖。

GSM-R系统需覆盖站外及站台和设备夹层等区域,满足铁路运输通信和公务通信的需要。

①车站附近区间的信号覆盖。

车站附近多采用站房一侧设置铁塔天线覆盖,大型站房多采用高架站房,通信铁塔往往只能设置站房一侧,采用1副板式天线覆盖一侧线路,采用室内覆盖系统覆盖站区,并在站房另一侧设置直放站覆盖线路。

考虑到站房侧高耸的铁塔影响车站整体美观,也可采用站房顶部对称设置美化天线,覆盖站房两侧。

②站房内信号覆盖。

GSM-R系统通过基站、光纤直放站及室内覆盖系统相结合覆盖各楼层。

(2)450MHz无线列调覆盖。

450MHz无线列调系统目前主要要求覆盖站台层。

由于450MHz无线信号绕射能力较强,站台层可采用站台立柱上安装天线覆盖。

(3)公网室内覆盖。

公网室内覆盖主要满足候车大厅和站台、地下车库等场所的旅客通信。

目前主要通过利用POI,将各运营商信号通过室内分布系统天线覆盖站房。

三、地下客运车站覆盖方案五、结语随着对铁路客运站房室内覆盖需求不断增长,在站房设计阶段就应综合考虑公网引入、GSM-R室内覆盖和车站天线设置,针对不同系统的需求和站房建筑本身的特点,统一规划,以达到满足功能需求、节约投资和方便施工的目的。

铁路客运专线GSM-R基站覆盖的探讨

铁路客运专线GSM-R基站覆盖的探讨

铁路客运专线GSM-R基站覆盖的探讨
王惠生;马良德;高利民
【期刊名称】《中国铁路》
【年(卷),期】2009(000)007
【摘要】我国铁路客运专线的GSM-R基站之间距离较近,覆盖接收电平大大超过铁道部相关标准,这不仅加大了建设投资也增加了网内的干扰.通过对已建的胶济、合宁客运专线和京津城际铁路GSM-R线路的覆盖测试数据比较,以及与德国GSM-R线路的对比,提出增加基站间距、减小区间覆盖电平的建议.
【总页数】4页(P57-60)
【作者】王惠生;马良德;高利民
【作者单位】铁道部基础设施检测中心,北京,100081;铁道部基础设施检测中心,北京,100081;铁道部基础设施检测中心,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】U213.157
【相关文献】
1.GSM-R网络基站过覆盖测试分析 [J], 杨树忠
2.GSM-R网络基站直放站共同覆盖区多径干扰问题研究 [J], 杨帆
3.铁路客运专线GSM-R室内覆盖系统的设计应用 [J], 马君
4.GSM-R分布式基站共小区技术在青荣城际枢纽站覆盖中的应用 [J], 张智;段林忠
5.GSM-R网络基站过覆盖问题研究及数据分析 [J], 酒昀洋;杨树忠;段贺辉
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万方数据从图1覆盖接收电平看,如参考交叉冗余的覆盖标准,这个线路范围的覆盖电平高于规范要求10dB。

这两个区间基站间距平均6km,远大于京津城际铁路3km的距离。

1.2合宁客运专线覆盖情况南京一合肥客运专线设计运行速度为250km/h以下,采用GSM—R移动通信系统,不考虑CTCS一3列控制式,即合宁客运专线GSM—R也是单网络系统,只有话音通信要求。

根据话音通信的网络覆盖标准,场强覆盖要求在两基站间的切换区域,95%概率下的接收电平大于一98dBm。

图2是合宁客运专线某个基站的覆盖测试曲线。

图2中绿色曲线是一95dBm基准(高于GSM—R语音通信规范要求3dB作为余量)。

如按单网覆盖要求,该基站高于规范要求25dB以上。

即使按CTCS一3的列控区段交叉冗余要求也高于规范15dB。

覆盖要求的定义为,满足半区间覆盖在两基站间有1km的覆盖重叠区用于切换。

1.3京津城际铁路覆盖情况京津城际铁路按350km/h无线列控CTCS一3设计,基站为交叉冗余覆盖。

规范要求在一个基站故障的特殊情况下,场强覆盖电平95%的概率下满足一92dBm。

图3是京津城际铁路GSM—R系统测试曲线,图3中显示4个基站3个区间的覆盖情况。

京津城际铁路87%线路为高架桥,基站间距短(平均3km),无线传播无空间阻挡,从图3看到,这几个区间在规范要求应该覆盖的范围内,最低接收电平为一64dBm,高于规范要求28dB。

2覆盖测试数据分析从以上的测试数据看到,已建的几条客运专线GSM—R不管是否有CTCS一3需求,无线场强覆盖都可以达到交叉冗余要-58-铁路客运专线GsM—R基站覆盖的探讨王惠生等求,但过高的覆盖也有不利的隐患。

2.1覆盖与话音质量的关系表1是对胶济客运专线6个基站小区通信质量的比较,其中后4个基站的平均接收电平要小于前两个基站的平均接收电平,后4个基站最小接收电平低于前2个基站最小接收电平5dB左右。

1,2,6号基站位于城镇附近,因此通信质量相对较差。

从GSM—R覆盖测试结果看,京津城际铁路的场强覆盖电平要高于胶济客运专线的覆盖电平,比较表1和表2可以看到,虽然小于3级的话音都大于98%,但京津城际铁路0级和1级的话音占比例较少,很强的覆盖电平并不能保证较好的通信质量,还要考虑环境干扰的影响,因此不能无限制的提高场强覆盖电平。

2.2邻频干扰图4为铁道部0号综合检测车测试的京津城际铁路场强覆盖曲线图。

测量接收机采用的检波方式为有效值检波,曲线是95%地点概率下的百米统计值。

图4显示了4个基站的3个覆盖区间的接收电平统计图2合宁客运专线GSM—R场强覆盖曲线图3京津城际铁路GSM--R场强覆盖表1话音质量比较话音蔓堕!墨堕!墨堕!蔓堕!叁塑!:薹堕!=垦!塾量墅墼曼墅墼曼整塑曼篓垫墨墅塾曼墅031887.922378.840491.644794.142196.653679.611993.1148381394.82599.41399.533“.6221196.1'990.518驰.6299.821∞约∞.83898.3993.6499.5O99.9O1∞2'91.94599.7895.821∞11∞O拍96.1511∞898.8OOO13981604,∞O0O,3,∞.O合计∞2283441475436673表2京津城际铁路部分基站话音质量统计万方数据铁路客运专线GSM--R,基站覆盖的探讨王惠生等曲线。

根据京津城际铁路网络参数的设置,图4中的基站1和基站4的广播控制信道(BCCH)互为邻频。

京津城际铁路GSM—R为交叉冗余网络,若基站2故障时,在基站1和基站3间的移动用户应该可以进行不中断的连续通信。

从图4可以看到,当移动用户在通话过程中向下行方向移动到图中画圈的区域时,其邻频基站4的信号大于本小区的信号超过6dB(规范规定抗邻频干扰为一6dB)。

此时通话用户收到邻频信号干扰使话音质量恶化,列控数据传输误码率升高。

图4是95%的概率统计区线图,实际的瞬间电平还会有更大的变化范围,最大瞬间邻频干扰可能会大于本小区信号10—20dB以上,甚至引起话音质量紧急切换,掉话的可能性增加。

2.3孤岛效应由于电波传播的随机性,对于某一地点,可能接收到的远处发射点的信号电平会高于近处发射点的信号电平,影响切换质量。

由图5可知,当移动用户(如列控用户)从基站3移向基站1,若基站2发生故障不能正常工作时,移动用户进到图中A区域时,基站4的信号大于基站3的信号4—6dB并维持约800m左右。

当列车运行速度为300km/h时,这一区域要运行9~10s,根据京津城际铁路GSM—R网络设置的切换参数,移动用户可能会在这一区域切换到基站4的频点进行通信。

列车再向前移动,由于不满足切换参数要求,移动台还会一直在基站4的频点下通信,然后进入图5中B的区域。

此时虽然基站1的信号已经远大于基站4的信号,但基站4与基站1没有邻频关系不会进行正常切换,由于接收电平的关系也不会再切换到基站3,只能一直维持这个信道直到掉话。

2.4与国外基站间距的比较对于GSM—R在满足载干比的情况下,一100dBm的接收电平也可以得到很好的话音质量。

对于列控数据传输考虑到系统的可靠性,以及高速的快衰落对数据传输的影响,铁道部的规范是在移动速度大于280km/h时,接收电平在95%的概率下应达到一92dBm。

图6和图7是我国铁路京津城际铁路和德国铁路不来梅--Diepholz线路GSM—R覆盖范围的示意图,可以看到德国的线路一个基站通常覆盖到相邻基站下,最大覆盖区约在1.5个区间范围,不会超过2个基站。

我国的基站覆盖从图6中看到都覆盖超过2个基站,而且图6还是因为检测系统只设置每个基站测试2个区间,如果不做限制大约能在满足规范的情况下覆盖超过4个区间以上。

图4邻频道电平关系图图5过度覆盖可能引起孤岛效应图6京津城际铁路基站重叠覆盖图7德国不来梅-Oiepholz基站覆盖分布.59.万方数据万方数据铁路客运专线GSM-R基站覆盖的探讨作者:王惠生, 马良德, 高利民作者单位:铁道部基础设施检测中心,北京,100081刊名:中国铁路英文刊名:CHINESE RAILWAYS年,卷(期):2009,(7)引用次数:0次1.期刊论文任文红.Pen Wenhong合武客运专线的GSM-R工程建设经验-中国铁路2008(9)合武(合肥-武汉)客运专线GSM-R系统与合宁(合肥-南京)客运专线共用1套基站子系统,合宁、合武线的核心网子系统暂时接入到既有济南核心节点.合武客运专线地形复杂,隧道较多,为保证通信质量,GSM-R网络沿线采用多种类型的基站设备,光直放站和漏泄同轴电缆进行弱场区覆盖,应用高增益天线、合理天线挂高等技术手段满足系统功能需求,通过网络优化,互连互通的成功以及隧道网络的结构调整,确保合武客运专线GSM-R工程质量.2.期刊论文谢宏.Xie Hong我国客运专线GSM-R网络建设方案的建议-中国铁路2006(2)欧洲铁路联盟确定GSM-R为欧洲铁路无线通信的标准制式,该制式为列车控制系统提供了信息传输平台,使欧洲跨国列车可以畅通运行.我国铁路技术政策也规定GSM-R作为我国铁路综合数字移动通信系统,并在青藏线、大秦线和胶济线进行GSM-R典型工程试点,为我国铁路客运专线GSM-R网络建设积累经验.建议GSM-R核心网建设应采取总体规划、分步实施的原则,采用智能网解决GSM-R网络的互联互通,客运专线按照预留双网条件建设,初期按无线列车控制系统的覆盖要求建设单层网络,重点解决场强覆盖问题.3.会议论文刘立海高速客运专线铁路高架桥GSM-R无线传播模型研究2008高架桥梁在高速铁路线路中所占的比例越来越大,因此GSM-R系统无线电波在这一地物下的传播模型值得关注。

本文从平面反射模型出发分析铁路高架桥的无线传播特性,在此基础上讨论具有坡道或变坡地形条件下的传播模型,最后与测试数据进行对比、验证。

测试结果表明本文给出的传播模型对实际GSM-R无线覆盖规划具有一定参考意义。

4.期刊论文黄吉莹.马君.钟章队.Huang Jiying.Ma Jun.Zhong Zhangdui客运专线中GSM-R越区切换的研究-铁道通信信号2006,42(5)客运专线对GSM-R切换提出了更高要求,分析切换的基本原理,根据GSM-R无线网络线状覆盖的特点,提出利用(CI,TA)定向坐标法和TA定向法判定列车运行方向,设计新邻小区列表,得到一种适合于客运专线的快速切换算法.5.期刊论文石波.Shi Bo客运专线与既有线共用GSM-R无线系统若干问题探讨-铁道通信信号2007,43(10)客运专线与相关既有线并行建设或存在交越情况时,二者存在共用GSM-R无线系统的可能性.若考虑共用无线系统,则会影响某些GSM-R业务的实现,因此,需要考虑相应的解决方案,此外,针对不同的情况,应考虑采用不同的无线组网原则.6.期刊论文刘建宇.胡晓红.Liu Jianyu.Hu Xiaohong客运专线GSM-R系统无线覆盖设计方案探讨-铁道通信信号2007,43(1)从客运专线对GSM-R系统所提出的业务需求和服务质量指标的角度出发,就如何提供高质量和高可靠性的无线网络,在覆盖设计方案上进行了探讨,可供GSM-R系统工程设计参考.7.学位论文邓梦基于GSM-R的高速客运专线无线网络优化设计2008客运列车的提速使客运专线GSM-R移动通信网络的建设迫在眉睫,需要建立一整套符合通信信号一体化要求的新一代数字综合移动通信系统,以满足日益增长的铁路移动话音业务、数据传输业务以及客货服务类业务的需求。

GSM-R是在GSM标准的基础上,经过多年技术测试和认定的一种针对铁路的专用数字移动通信标准。

随着其在欧洲多个国家的广泛使用和我国高速运输事业的发展,在选择新一代数字移动通信制式的问题上,我国将GSM-R作为重点发展方向。

本文针对高速运行的列车设计了无线通信网络覆盖方案,并对GSM-R系统功能进行了详细的分析阐述,重点分析研究了对GSM-R通信网络服务质量有很大影响的越区切换方案,分别从网络规划、网络优化和越区切换算法三个方面对高速客运专线中的越区切换进行了研究,并提出一种新的越区切换算法。

与现有的各种算法相比,本文提出的算法可以同时避免切换延时和频繁切换等因列车提速带来的问题,保证了客运专线在高速情况下能够准确切换,使GSM-R网络质量符合相关标准。

本文设计参数的选择均基于反复的实验和测试,具有高可靠性。

所设计的无线通信系统完成了包括越区切换性能分析等的客运专线系统联调,形成可行的优化方案。

通过对GSM-R系统中的越区切换环节进行重点研究,实现了提高GSM-R通信网络服务质量的目的,具有理论和实际应用意义。

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