在铁路通信系统中，GSM-R与时延抗争的“成长史”
三维GSM-R网络优化，降低时延干扰...
“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
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
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
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