数字直放站在GSM-R弱场中的应用研究.pdf

  • 文档大小:1.96 MB
  • 文档格式:pdf
  • 约 4页
  • 2021-09-10 发布
  • 举报
数字直放站在GSM-R弱场中的应用研究1 数字直放站在GSM-R弱场中的应用研究2 数字直放站在GSM-R弱场中的应用研究3 数字直放站在GSM-R弱场中的应用研究4

文档共有4页,预览结束!

文档单价:6.00 会员免费
开通会员可免费下载任意文档
  1. 1、本文档共4页,内容下载后可编辑。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
———文章编号:10094539(2018)06000103・科技研究・数字直放站在GSM-R弱场中的应用研究彭维英(中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600)—摘要:通过研究GSMR系统弱场覆盖现状、存在的技术难题,以及数字直放站工作原理及技术优势,总结出—GSMR系统弱场覆盖采用数字直放站的覆盖距离和组网方式,解决模拟直放站多径干扰和底噪抬升的问题,减少网络超时,提高GSM-R通信质量,保障铁路运输安全。关键词:数字直放站GSM.R弱场覆盖中图分类号:U285文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1009-4539.2018.06.001ApplicationResearchontheDigitalRepeaterinGSM-RWeakFieldCoveragePengWeiying(ChinaRailwayFifthSurveyandDesignInstituteGroupCo.Ltd.,Beijing102600。China)Abstract:Inthepaper,someissueswerestudied,includingthepresentsituationof—GSMRweakfieldcoverage,theexistingtechnicalproblemsaswellastheworkingprincipleandtechnicaladvantageofdigitaloptic-fiberrepeater.Acoveragedistanceandnetworkingmodefor—GSMRweakfieldcoverageweresummarizedhere,whichcouldsolvetheproblemsofmuhipathinterferenceandthebottomnoiseincreasingwithanalog—opticfiberrepeater.Then,thenetworktimeoutwouldbereduced,andthecommunicationqualityofGSM-Rcouldbeimprovedtoensurethesafetyofrailwaytransportation.Keywords:digitalrepeater;GSM・R;weakfieldcoverage1概述2GSM-R网络弱场覆盖现状—GSMR作为铁路通信系统重要的组成部分,提供普通电话、调度电话等话音通信业务以及列车运行控制、行车指挥、行车安全、监测检测、运营管理信息传送等数据通信业务,是铁路运输生产—指挥的重要通信手段。GSMR弱场覆盖关系到GSM.R系统能否安全可靠运行,目前大量采用的模拟直放站存在多径干扰、底噪抬升的问题¨j。随着移动通信技术的发展,直放站逐步数字化,公网已采用数字直放站解决弱场信号覆盖问题,为GSM.R采用数字直放站解决弱场覆盖问题提供了借鉴。——收稿日期:20180309基金项目:中铁第五勘察设计院集团有限公司科技研发项目(T5Y2016-1301)作者简介:彭维英(1968一),女,高级工程师,主要从事通信、信息专业技术工作。—目前,GSMR网络弱场覆盖一般采用模拟直放站方式解决,其存在多径干扰和抬升底噪问题一直是影响工程设计的难题。2.1模拟直放站多径干扰多径指无线信号从发射天线到接收天线的多条传播路径。如图1所示,从基站到终端A的无线电波存在两条主要传播路径:一条路径为空间波,时延为T1;另一条路径为光纤+直放站+空间波,时延为他+r13+T4。当施主基站覆盖区域与直放站覆盖区域重叠且两者场强差值<9dB,且两条路径到达终端A的时延差大于15恤s时,移动设备的…接收解调会受到影响,造成多径干扰。工程设计中时延一般按12斗s设计,基站和所带直放站的距离不能超过2.2km,一般控制在1.5km。由于模拟直放站主要受限于多径干扰因素,加大直放站发射铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2018(06)1万方数据・科技研究・万方数据・科技研究・B一系统信道带宽;NF吣一基站接收机噪声系数。3.2.3基站接收机等效热噪声电平升高ROT“ROT=lOLog『(10in/10+10Nbts/10)/10Nbts/10]‰设噪声注入富裕量N1M=lOLog(10M./10/10川o)则ROT=lOLog(1+10-N,./lO)—假定直放站增益和有效路径损耗一样,GSMR系统的热噪声为114dB,基站的噪声系数按5dB。根据数字直放系统相关技术要求,数字直放站的噪声系—数一般小于3,根据上述公式计算,引入个直放站,底噪抬升2.12dB。同时,数字直放站支持载、波/时隙自动关断功能,通过时隙关断技术,空闲的数字直放站远端机底噪不进入近端机。由于一个追踪间隔只能有一列列车通过,即使有多个远端机,采用时隙关断后,相当于两个远端机工作引入的噪声,结合对远端机上行链路底噪抑制门限,可大大减少上行底噪叠加。4数字直放站在GSM-R弱场中的覆盖设计4.1漏泄同轴电缆覆盖距离计算由于数字直放站受时延和底噪影响小,数字直放站发射功率可达20w,其链路预算见表1¨‘011J。表1链路预算发射机参数直放站MS最大输出功-率-/w208最大输出功率/dBm4339馈线及接头损耗/dB32功分器损耗/dB3.05发射天线增益/dBOO漏缆注入功'率JdBm37接收机参数MS直放站接收灵敏度/dBm一104设计最小接收电平/dBm一92—96接收天线增益/dBOO接收馈线及接头损耗/dB23功分器损耗/dB3设计余量/dB14最大路径损耗/dB113113设计允许路径损耗/dB113漏缆耦合损耗/dB68宽度因子/dB7漏缆传输损耗/dB38漏缆传输损耗指标/(dB・km。1)22漏缆传输距离/km1.72盖时远端机站间距可达1.5km,信号不冗余覆盖站距可达3km。4.2组网结构数字直放站组网方式灵活,支持链形、星形、环形、混合型等多种组网结构¨2】。4.2.1普通单网(1)星形组网星形组网方式如图4所示。按近端机4端口计算,1台近端机可带4台远端机。该组网占用光纤较多,连接远端机数量较少,系统可靠性好,单台设备故障不影响其他设备使用。适用于短隧道或多条隧道分支线路。图4普通单网星形组网示意(2)链形组网链形组网如图5所示。一条链可支持6台设备级联。1台近端机可带4个远端机链(即菊花型组网),24台设备。该组网占用光纤少,连接远端机数量多,但系统可靠性差,单台设备故障会引起整个远端机链故障。适用于光纤资源较少的铁路特长隧道。图5普通单网链形组网示意(3)环形组网环形组网如图6所示。一个环可支持6台设备级联。1台近端机可带2个远端机环,12台设备。该组网占用光纤较少,连接远端机数量较多,系统可靠性较高,单台设备故障可通过环回链路传输,不影响其他设备使用,但需一定倒换时间。该组网方式应用范围广泛。图6普通单网环形组网示意根据计算,可得漏缆传输距离为1.72km,工程设计可取1.5km,即采用漏缆覆盖时,信号冗余覆(下转第14页)铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2018f06J3万方数据・科技研究・理系统研发取得突破[N].人民铁道,2015一11一06.[8]新华网.中国中铁四局积极推进BIM技术研发应用∥—[EB/OL].http:www.ah.xinhuanet.com/201603/1——1/c1118306640.htm.[9]徐骏,李安洪,刘厚强,等.BIM在铁路行业的应用及—其风险分析[J].铁道工程学报,2014(3):129133.[10]清华大学BIM课题组.中国建筑信息模型标准框架研▲--4---4-一--4-一-4----4-一-+-一--4"---4---+---+-_-.4---4---+--4---4"-一(上接第3页)(4)混合组网混合型组网是指利用1台近端机可带不同类型的远端机组,可以在链形、星形、环形这三种模式中根据工程现场实际需要进行混合组网。4.2.2单网交织单网交织覆盖组网对稳定可靠性要求较高,通常采用环形和星形两种型式。(1)交织覆盖环形组网环形交织覆盖如图7所示。环形远端机可以接人两个基站信号,通过光纤和两台近端机连接,远端机能自动控制主路与从路信号功率差值为(6±1)dB,构成主路和从路两个独立环路。该组网占用光纤少、连接远端机数多、系统可靠性高,适用于3km以上长隧道。图7单网交织环形组网示意(2)交织覆盖星形组网星形交织覆盖组网如图8所示。近端机、远端机之间形成主路、备路、从路三条光路,主路与从路信号功率差值为(6±1)dB。该组网占用光纤资源多,系统可靠性高,适用于短隧道。图8单网交织星形组网示意5结束语数字光纤直放站在减少多径干扰、底噪抬升等方—究[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:2223.[11]中华人民共和国住房和城乡建设部.住房城乡建设部关—于印发20162020年建筑业信息化发展纲要的通知————∥[EB/OL].(20160823)[20171116].http:WWW.mohurd.gov.cn/wjtb/201f/39/t20160918_228929.html.[12]何关培.BIM总论[M].北京:中国建筑工业出版社,—201l:24.--t----+---4--一-4-一-4"-_--+-一-4---+-.-4--面比模拟光纤直放站具有明显优势,有利于减少网络超时,提高GSM.R通信质量。另外数字直放站可根据工程实际采用链形、星形、环形、混合型等多种组网结构,保证GSM.R弱场覆盖的灵活性及可靠性。随着通信技术发展,数字直放站替代模拟直放站作为弱场覆盖的主要设备,在工程中的应用会越来越广泛。参考文献[1]—崔国兴.数字直放站在GSMR系统应用中的技术研—究[J].铁道工程学报,2016(4):8790.[2]黄涛.移动通信中的数字式直放站应用研究[D].武—汉:武汉邮电科学研究所,2008:45.[3]于洪宝.光纤直放站在吉布提铁路无线通信中的应用—[J].铁道建筑技术,2016(1):6874.[4]—李玲姣.光纤直放站在在GSMR系统中的设计应用—[J].铁道建筑技术,2010(S2):159161.[5]—冉晓径.数字光纤直放站在GSMR网络中的分析与应用[J].中国新技术新产品,2015(6):21.[6]—向志华.既有铁路GSMR系统改造方案的探讨[J].—铁路通信信号,2016(6):5357.[7]中国铁路总公司.铁路数字移动通信系统(GSM.R)数—字光纤直放系统技术要求:TJ/DWl852016[s].北京:中国铁道出版社,2016.[8]张菁.数字光纤直放站的特点及应用[J].数字通信,2016(6):77.[9]张鹏图.底噪对直放站上行信号影响的分析[J].2013—(12):1013.[10]铁道部工程设计鉴定中心,北京全路通信信号研究设—计院.中国铁路GSMR移动通信系统设计指南[M].北京:中国铁道出版社,2008.[11]国家铁路局,北京全路通信信号研究设计院.铁路数—字移动通信系统(GSMR)设计规范:TB—100882015[s].北京:中国铁道出版社,2016.—[12]刘跃遥王炳旭.GSMR光纤直放站设计解读[J].技术创新,2017(6):4l一43.14铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2018(06J万方数据
一夕落阳
该用户很懒,什么也没介绍
文档单价:6.00 会员免费
开通会员可免费下载任意文档