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铁路GSM-R相比普通GSM通信有哪些改进

2024-7-31 10:14| 发布者: 刘翊惠| 查看: 6292| 评论: 0

摘要: “哐当哐当哐当~~”当我们坐在一辆飞驰的火车上车厢里,有的乘客在打电话“喂,我刚上车,别担心了...”乘务员拿着对讲机,确认车厢情况“13号车厢,没有需要补票的...”列车长和即将停靠的站点地勤核对消息“是的, ...



“哐当哐当哐当~~”

当我们坐在一辆飞驰的火车上

车厢里,有的乘客在打电话

“喂,我刚上车,别担心了...”

乘务员拿着对讲机,确认车厢情况

“13号车厢,没有需要补票的...”

列车长和即将停靠的站点地勤核对消息

“是的,还有十分钟进站,请做好接车准备...”

铁轨上,列车飞驰

车内、车厢之间、车与铁道……

是迅速发展的通讯技术将大家和列车紧密相连

叮,GSM-R上车



GSM,全球移动通信系统

GSM-R,专门为铁路调度通信设计

综合专用数字移动通信系统

细心的朋友发现多一个“R”

那么,多了哪些东西呢?

原来在GSM的基础上

该系统增加了基于位置和功能寻址等功能

这适用于铁路通信

特别是铁路专用调度通信的需要



说了这么多

你可能觉得还是太抽象

简而言之

它主要提供无线列车调度、

编组调车通信、区段养护维修作业通信、

应急通信等语音通信功能

为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道

在GSM-R上车前

有一句话叫做:

条条大路通罗马!

在GSM-R中,无线信号的传播也是如此

一个信号从基站出发

经过了空间,经过山体和高大建筑物的反射

经过直放站后中继...



就像是没有标准答案的连线题

同一个信号由于传播路径不同、

在不同时刻到达接收端

都会出现多径传播的情况

不同路径的相同信号在接收端叠加

增大或减小信号的能量的情况自然出现

也形成多径干扰或时延干扰

在GSM-R上车后

GSM-R多了个“R”当然不是摆设

建立在GSM规范协议上的

能够处理的多径信号时延差最大为4TA(约15us)

这,才是优势所在



当多径信号的时延差大于4TA

且多径信号的场强差值

不大于GSM系统的同频干扰保护比时

多径信号造成接收机的载干比C/I恶化

通俗一点,就是会影响通信质量

质差严重时会导致掉话

这就是无线覆盖的时延干扰

时延干扰造成C/I恶化的测试图如下:



但是,GSM-R采用单网交织冗余覆盖的线路

在路堑和隧道区域使用的光纤直放站

也拥有提供交织冗余覆盖的能力

每个直放站远端机需要接入相邻两个BTS的信号

合成的信号分别馈送至两边

与直放站连接的漏泄同轴电缆或天线



多了一个“R”就是多了一个放大镜

系统合理调节放大来自两个BTS信号的强度

安排切换区

使得每段漏泄同轴电缆两端均连接直放站

漏泄同轴电缆两端

同时接收不同直放站的信号

下图就是GSM-R光纤直放站单网交织冗余覆盖方案示意图:



当GSM-R与时延相碰

GSM-R网络中

直放站在单层网交织覆盖环境下

为了保证冗余基站的信号能够完全覆盖邻近基站

该基站通过直放站转发的信号

也必然与基站自身信号完全重合



一个员工既要做分内工作

又要帮同事分担部分工作

那么,他便容易进入“超负荷”状态

基站传递信号也是如此

在GSM-R网络覆盖区域中

有可能发生基站自身信号

与通过直放站转发的本站信号

造成的多径时延超出系统要求



根据单网交织覆盖线路的特点

可能发生时延干扰的情况一般有以下两种情况:

1
基站与其连接的直放站
如下图的情况:



在基站(上图中SheXianBei)

与直放站(上图中SheXianBei/R2)之间的区域

由基站和直放站共同覆盖

直放站的主信号与基站同源

因此,该区域有可能产生时延干扰情况

通过分析计算:

基站与其直放站距离D≥0.94km时

基站和直放站的信号重叠覆盖

就可能产生时延干扰



实际工程中一般采用以下方法克服时延干扰:

通过调整基站和远端机天线方位角

使发生时延超标的区域落在线路外侧;

在保证场强覆盖的前提下

适当降低远端机输出功率;

2
同一近端机连接的远端机之间
如下图的情况:



在同一近端机连接的2台远端机之间

(上图中JingDe/R1和JingDe/R2)的

区域由这2台直放站远端机共同覆盖

由于它们连接同一台近端机

所以它们的主、从信号均同源

因此,该区域的主、从信号

都有可能产生时延干扰情况

经过分析计算:

2台直放站之间距离D≥1.48km时

它们的信号重叠覆盖可能产生时延干扰

实际工程中一般采用以下方法克服时延干扰:

通过调整远端机天线方位角

使发生时延超标的区域落在线路外侧;

在保证场强覆盖的前提下

适当降低远端机输出功率;

若工程中2台远端机外侧

(上图中R1左侧、R2右侧)

漏缆较短(小于0.8km)时

也可以采用在时延较短的一侧增加短段光缆

补偿时延,使覆盖区中部时延差降低

同时又不使2台远端机外侧时延差在4TA以内



在GSM-R系统中

无线信号无缝隙、连续覆盖

直放站与其信源基站之间、

同源直放站之间一定存在多径覆盖的情况

也就有可能产生多径干扰造成的

质差、通信降级、掉话等情况

而三维通信作为直放站系统供应商

生产GSM-R覆盖设备

也必将日夜坚守,辛勤工作

不断深化网络优化工作

分析判断故障原因,对症下药

以此保障网络安全

高速铁路运输安全运行

以及更多铁路的顺利开通

(部分内容来源:对讲机世界、铁道知识局、通讯世界)


路过

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