客运专线中的铁路综合数字移动通信系统

铁路GSM-R数字移动通信系统解析

---附 --- 铁路 GSM-R 数字移动通信系统(以下简称 GSM-R 是铁路专用移动通信网,是直接为铁路运输生产和铁路信息化服务的综合通信平台。是无线铁路通讯经济全面的解决方案。 作为一个安全的平台, GSM-R 为铁路公司的工作人员之间,包括司机、调度员、调车员、机车工程师和站台人员,提供了语音和数据通讯技术。 GSM-R 是众多欧洲铁路公司 10年来精诚合作的结果。为了使用单一通讯平台达到互操作性的目的, GSM-R 标准结合了此前在欧洲使用的 35个模拟系统的所有核心功能及丰富经验。 作为一个安全的平台, GSM-R 为铁路公司的工作人员之间,包括司机、调度员、调车员、机车工程师和站台人员, 提供了语音和数据通讯技术。 GSM-R 推出了一系列先进功能, 如语音组呼、语音广播、基于位置的寻址、以及紧急抢占通话权等,从而大幅改善了工作人员间的通讯、协作和安全管理。 GSM-R 符合新的欧洲铁路运输管理系统(ERTMS 标准, 可将信号直接发送给列车司机, 从而提高了列车速度, 增加了运输密度, 同时增强了行驶的安全性。 选择基于 GSM 的 GSM-R 技术是这个标准大获成功的原因之一。 GSM-R 继承了 GSM 经济性的规模,经证明是基于铁路运营商级平台的、最经济有效的数字无线通讯网络。 GSM-R 超越了语音和信号服务的范围。一些新兴的应用服务,货物追踪、车厢和站台的视频监测、以及乘客信息服务等,都将使用 GSM-R 技术。 GSM-R 是一项目前在全球 15个国家成功运营的技术。尽管 GSM-R 技术规范在 2000年才制订完成,但已经广泛用于世界 35个国家,包括欧盟所有成员国,而且亚洲、亚欧大陆和北非使用该技术规范的国家数量也在逐月增加, 从而使 GSM-R 成为发展最快的无线网络市场。 GSM-R 通信系统简介

铁路数字移动通信系统的传输干扰性能分析与改善

第３３卷第７期铁 道 学 报Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．７ ２　０　１　１年７月ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＨＥ　ＣＨＩＮＡ　ＲＡＩＬＷＡＹ　ＳＯＣＩＥＴＹ　Ｊｕｌｙ　２０１１ 文章编号：１００１－８３６０（２０１１）０７－００３８－０６ 铁路数字移动通信系统的传输干扰性能分析与改善 林思雨，　钟章队，　艾　渤 （北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京　１０００４４） 摘　要：传输干扰率是铁路数字移动通信系统的服务质量指标中重要的一项，其描述铁路数字移动通信系统误 码性能对列车控制信息传输的影响程度。在介绍铁路数字移动通信系统传输干扰基本概念的基础上，分析影响 铁路数字移动通信系统传输干扰性能的重要因素，包括列车控制系统信息传输特性、列车控制系统链路层数据传 输协议、通信系统越区切换等。基于列车运行速度与传输干扰间的关系，提出采用分布式天线扩大小区覆盖范围 的方案，降低数据传输与越区切换发生的碰撞概率，以改善传输干扰性能。通过对分布式天线系统覆盖范围以及 对其同频干扰、载波干扰比等性能指标的理论分析，证明了分布式天线覆盖方案可以有效地扩大广义小区的覆盖 面积以改善铁路数字移动通信系统传输干扰性能。 关键词：高速铁路；铁路数字移动通信系统；服务质量；传输干扰；分布式天线 中图分类号：ＴＮ９２９．５；Ｕ２８５．２１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８３６０．２０１１．０７．００７ Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｏｎ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ ＬＩＮ　Ｓｉ－ｙｕ，　ＺＨＯＮＧ　Ｚｈａｎｇ－ｄｕｉ，　ＡＩ　Ｂｏ （Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｒａｉｌ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｓａｆｅｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）ｏｆ　ｔｈｅ　ｒａｉｌｗａｙ　ｄｉｇｉｔａｌｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎｄｉｃｅ，ｗｈｉｃｈ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｉｔ　ｅｒｒｏｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＧＳＭ－Ｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅｓｓａｇｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒａｉｌｗａｙ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍ－ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｔｈａｔ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒａｉｌｗａｙ　ｄｉｇ－ｉｔａｌ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅｓｓａｇｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｄａｔａ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＭＡＣ　ｌａｙｅｒ　ａｎｄ　ｈａｎｄｏｖｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｅｌｌ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　ａｒｅａ　ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ａｎｔｅｎｎａｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｉｎ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｓｐｅｅｄ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｉｓ　ｓｃｈｅｍｅ　ｃａｎｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｄａｔａ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｈａｎｄｏｖｅｒ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏ－ｃｈａｎｎｅｌｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｃａｒｒｉｅｒ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｒａｔｉｏ．Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｓｃｈｅｍｅ　ｉｓ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎａｌｙ－ｓｉｓ． Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙ；ｒａｉｌｗａｙ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ；ＱｏＳ；ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ａｎｔｅｎｎａｓ　ｓｙｓｔｅｍ 随着列车运行速度的提高，无线通信信号多普勒频移将增大、相干时间减少、电平交叉率变快、越区切换发生频繁，这些变化将对承载列车运行控制信息（简 收稿日期：２００９－０６－１０；修回日期：２００９－１２－３０ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０８３０００１）；国家重点实验室重点课题（ＲＣＳ２００８ＺＺ００６）北京交通大学优秀博士 生科技创新基金资助项目（１４１０５９５２２）。 作者简介：林思雨（１９８４—），男，北京人，博士研究生。 Ｅ－ｍａｉｌ：０７１１１０１７＠ｂｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ称列控信息）传输的铁路数字移动通信系统ＧＳＭ－Ｒ产生不利影响。服务质量是ＧＳＭ－Ｒ系统性能在业务上的具体体现，直接影响用户满意程度。 目前对ＧＳＭ－Ｒ系统用于列控信息传输业务的服务质量（ＱｏＳ）研究还停留在测试方法以及应用分析上［１－２］，ＱｏＳ指标要求也是根据工程经验结合一定理论分析而制定［３］。随着列车运行速度的提高，当前我国ＧＳＭ－Ｒ系统如何满足列控信息高效可靠传输的要求

铁路通信工程施工系统调试GSM-R数字移动通信系统作业指导书

铁路通信工程施工系统调试GSM-R数字移动通信系统作业指导书 5.4.1中继器调试 （1）正向输出电平＋27±2 dBm 车站台处于发射状态，将通过式功率计串接在中继器正向输出端与馈线之间，调整衰减器，使输出达到指标。 （2）反向输出电平－3±2 dBm 车站台处于发射状态，将通过式功率计串接在中继器反向输出端与馈线之间，调整衰减器，使输出达到指标。 （3）中继器产生自激时分析原因。若为输入、输出线相互干扰或布线不当引起，则应将输入、输出分开，重新布线或调整间距，若输入电平过高，则应加大衰减器衰减值。 （4）中继器输入电平过低，则应调节天线方向达到最佳位置，并检查漏缆有无开路。 天线驻波比测试 1）将驻波比表串接在电台与天馈线系统之间； 2）将FUNC拨到CAL位置，CALIBRATION旋钮反时针方向旋转到底； 3）按下无线电台的发射键，调整CALIBRATION旋钮使指针达到满刻度；

4）将FUNC拨到SWR位置，由表头的SWR刻度读出驻波比的读值。 电台测试 将无线综合测试仪按无线电台测试示意图连接，对车站电台的发射功率、额定频偏、非线性失真、接收灵敏度、不失真音频输出功率、非线性失真系数等进行测试，测试数据均应符合有关产品标准或设备出厂技术文件的规定。 5.4.2场强测试 （1）有漏缆区段：隧道内每隔5m测一次，每次测五个数据取平均值。隧道外每隔10m测一次，每次测五个数据取平均值。在调相头、固定头、终端头地点必须测试。 （2）无漏缆区段：每隔100m测一次，兼顾天线对天线间场强，天线对区间的场强，调整天线方向，使接收的信号满足设计的要求。 5.4.3系统联网调试： （1）大三角通话呼叫试验：机车─车站─调度相互呼叫通话，每个车站均要试验。 （2）小三角通话呼叫试验：车长台─车站─机车相互呼叫通话，每个车站均要试验。 （3）机车─车站─调度转接外线电话试验：调度所自