GSM数字移动通信网

GSM数字移动通信网（精选七篇）

GSM数字移动通信网 篇1

1 干扰的分类

1.1 系统内部的干扰

由于GSM网络是依靠频率复用来提高频率利用率、增加系统容量的, 而频率复用的结果就势必造成频率的干扰。这些干扰主要包括同频干扰、邻频干扰和互调干扰三类, 下面分别简要介绍一下这几类干扰。

1.1.1 同频干扰, 所谓同频干扰, 指在同一覆盖区域内无用信号

的载频与有用信号的频率相同, 并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰。因为当小区不断分裂使基站的服务区域不断缩小、同频复用系数增加时, 大量的同频干扰将出现, 成为影响网络质量的主要因素。当同频干扰的载干扰比C/I小于某个特定值时, 就会直接影响到手机的通话质量, 严重的就会产生掉话或使手机用户无法建立正常的呼叫。

1.1.2 邻频干扰, 所谓邻频干扰, 指在同一覆盖区域内无用信号

的载频与有用信号的频率相邻, 使邻频道功率落入接收机通带内造成的干扰。由于频率规划原因造成的邻近小区中存在与本小区工作信道相邻的信道或由于某种原因致使基站小区的覆盖范围比设计要求范围大, 均会引起邻频道干扰。当邻频道的载波干扰比C/I小于某个特定值时, 也会直接影响到手机的通话质量, 严重的就会产生掉话或使手机用户无法建立正常呼叫。

1.1.3 交调干扰, 当两个以上不同频率信号作用于一非线性电

路时, 将互相调制, 产生新频率信号输出, 如果该频率正好落在接收机工作信道带宽内, 则构成对该接收机的干扰, 我们称这种干扰为交调干扰。交调干扰主要是指数、模共站的基站, 由于模拟基站发射机的影响, 而对数字基站产生的干扰。这种干扰的直接后果是时隙分配不出去, 造成基站资源的浪费, 也会产生掉话。

1.2 系统外电波的干扰

由于移动通信是靠空中电波传播的, 当空中某些电波对正在使用的电波产生的干扰达到一定程度时, 会使信噪比下降到标准值以下, 影响通话质量, 甚至掉话。这些干扰电波来源非常复杂, 是多方面的, 例如工业干扰、电源火花干扰、天电干扰和其它专业的邻近电波干扰等, 这些干扰是很难完全避免的。

2 干扰产生的原因

移动通信系统中无线电波传播的特性, 决定了其在通信过程中必然受到外界多种因素的影响;另外, 由于移动通信系统频率复用的特点, 使它在一定程度上受到网络内部的各种干扰, 以及其它因网络参数设定不当而造成的干扰等。外来电波的干扰与外界环境有关在这里不加详叙。我们主要谈谈移动系统内部的干扰。

2.1 频率规划时频率复用不当、频点设定不正确导致两同频小

区之间的距离不能够满足标准值, 造成同频、邻频现象在短距离范围内存在。

2.2 基站的发射功率参数设置过高, 会与相邻小区产生覆盖交叠, 造成信道干扰, 手机占用信道困难, 通话质量差等。

2.3 基站天线的俯仰角及方位角设置不合理或存在偏差, 导致基站的覆盖范围不合理, 从而导致同频及邻频干扰。

2.4 直放站设置不合理, 造成对周围信号的干扰。

由于直放站的上下行增益设置不合理, 不仅会对周围信号产生干扰, 也会抬高整个系统的底部噪声, 从而造成整个系统的干扰。

2.5 发射机部分杂散辐射及接收机部分杂散响应较大, 造成对本信道和其它信道的干扰, 严重的将不能正常通话。

3 干扰的分析及解决途径

无线系统的干扰是一个非常复杂的问题, 它不仅包括同频干扰、邻频干扰和互调干扰, 而且还有可能是外来不明干扰。对于干扰的解决, 我们应抓住干扰产生的原因作为突破点, 然后对症下药, 找出解决问题的办法。在日常维护中, 我们可借助无线场强测试仪、频谱分析仪等工具, 以及OMC-R的测量统计参数, CQT呼叫质量拨打测试结果等, 对产生干扰的原因进行具体分析、查找。根据实际情况采取不同的措施减少干扰, 提高通信质量, 改善网络的运行环境。

具体实施时, 我们可通过在OMC-R中取得的切换测量报告及CQT及DT测试中的相关数据, 并辅以场强测试所取得的实际资料, 列出受干扰小区, 并根据同频信道资料可以查出是否是由本系统内的同频站引起的同频干扰或外来干扰;否则要进一步判断是否是邻频干扰。

3.1 同频干扰的解决办法:

修改同频小区的同频频率;增加两个同频小区间的间距 (实际统计表明信号强度随距离以近似4次幂指数的规律衰减) ;降低移动台或基站的发射功率;采用分集接受技术;采用抗同频干扰天线等。

3.2 邻频干扰的解决办法:

对频率规划进行优化调整;对带通滤波器进行特性调整。另外, 对同频干扰的解决措施也同样适用于邻频干扰。

3.3 同时, 要排除由于基站设备性能下降导致干扰。

当基站载频模块性能下降时, 频率校准和调谐功能下降, 其频偏会有较大的波动导致干扰, 此时, 需要更换基站的载频模块, 才可解决干扰问题。

3.4 对于非本系统的外来干扰, 我们可激活小区的空闲信道测

试 (IDLE CHANNEL MEASUREMENTS) 功能, 这样, 在分配信道时, 能够选择受干扰最小的的信道建立呼叫, 有效地减少因分配到通话条件较差的信道而引发掉话的可能性。当然, 要解决非本系统的外来干扰, 最根本的办法是消除干扰源, 这时我们可选用具有AM、FM及SSB通信解调功能的测试接受机, 在基站测试并记录解调信号, 得到对本系统工作信道造成干扰的时间和强度分布图, 找出干扰源, 以便调查非法的发送并保存证据。

随着科学技术的日益发展, 目前一些加油站、企事业单位 (在会议时) 使用了质量不合格的信号干扰机, 会造成大范围的信号干扰, 需引起注意。同时, 在一些特定的日期, 例如中考、高考或其他大型考试时, 各学校会普遍使用干扰机, 这个时候容易引起大量的用户投诉, 也要引起高度注意。

3.5 另外使用不连续发射 (DTX) 和跳频技术可以有效地降低无线系统的干扰。

GSM数字移动通信网 篇2

具体的实际应用：厦深高铁、广深港高铁、青藏线、大秦线、胶济线、武广线、郑西线、新丰镇编组站、石太线、合宁线、合武线、京津城际线,京沪高铁等。

补充资料

固定点与移动点或移动点与移动点之间的铁路工作人员的专用无线电通信，主要有列车无线电通信、站内无线电通信、无线电报警装置，以及其他铁路工作人员使用的无线电通信等。铁路移动通信是保证行车安全，防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等不可缺少的通信手段，是铁路通信的重要组成部分。

gsm-r发展简史

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早在20世纪20年代，一些国家的铁路开始进行了机车与地面之间的无线通信试验。40年代，许多国家相继在列车上装置电子管无线电话，采用中、短波段。50年代一般用短波段的点对点无线通信。60年代，随着晶体管和集成电路的发展和应用，铁路移动通信大量采用甚高频(VHF)和超高频(UHF)的频段，采取选址、双工、多用户进行组网的通信，在设备方面体积减小，重量减轻，功耗降低,可靠性增高,并能适应各种气候条件。70年代以后，微处理机与收发信机相结合，使设备信令更加完善灵活，具有频道自动搜索、用户自动存取、功率自动控制和自动监测设备故障等功能。一些国家的铁路开始使用能与有线电话网连通的列车旅客无线电话。80年代,铁路移动通信除了应用于铁路列车调度指挥外,还广泛使用在各个铁路业务部门。

20世纪50年代，中国铁路车站值班员和编组场内线路值班员开始使用列车无线调度电话和站内无线电话，采用工作频率为2MHz和 40MHz的电子管设备。70年代初，全部改用150MHz和450MHz频段的晶体管设备。80年代初，在编组场上推广应用携带小型的150MHz、450MHz的站内无线电话。铁路沿线维护作业人员的无线电话也相继推广使用。养路、施工的报警无线装置也得到迅速的发展和应用，并进行了山区隧道区段的列车无线调度电话试验。

gsm-r用途 编辑

gsm-r列车无线通信

运行列车上的人员对地面的调度员或其他人员进行的通信。它包括列车无线调度电话和列车旅客无线电话。gsm-r列车无线调度电话

调度员对沿线运行的机车进行调度指挥的无线电话。中国铁路的列车无线调度电话，用于调度员、车站值班员对沿线行驶的列车司机、运转车长进行调度指挥。铁路沿线的车站以带状分布在全国各地，各车站设置小功率无线电台和转接装置，机车上配有无线电台和控制盒。调度员通过有线或无线电路与车站电台（或固定电台）接续，然后再由车站电台（或固定电台）与其场强覆盖区内机车电台用无线信道接通，从而构成调度员与司机之间和车站值班员与司机之间相互通话。

列车无线调度电话使用150MHz和400MHz频段，频道间隔为25kHz,在运输业务不繁忙的区段采用单工通信方式，双方使用同一频率，交替地进行收发通话。这种制式具有组网灵活，设备简单等特点。在铁路运输日趋繁忙区段，无线电话使用量不断增多的情况下，为了迅速可靠地接续，现在世界各国陆续使用不同频率进行发射和接收的双工或半双工通信方式。采用音频组合式或数字编码式的选择呼叫，并附有紧急呼叫功能和发送调度命令及各种指令信息的功能。列车无线调度电话覆盖区域的划分有两种形式：一是用于车流密度小、运输不繁忙区段的大区域方式；一是用于车流密度大、运输繁忙区段的小区域方式。此外，由于超高频频段的电波难以在隧道内传播，因此，早期采用平行波导线感应传播方式,但这种方式传输场强不均匀，常因绝缘不良,引起衰耗增加。特别是在电力牵引区段，会感应出很高的干扰电压，危及维修人员的安全。后来，许多国家使用漏泄同轴电缆，这种电缆在是同轴管外导体上开设一系列的槽孔或隙缝，使电缆中传输的电磁波的部分能量从槽孔中漏泄到沿线空间，场强衰减较均匀而无起伏，易为接收设备所接收。这种漏泄电缆传输频段较宽，既能通话，又能传输各种数据信息。在长隧道地区，由于漏泄电缆衰耗较大，需要在隧道内装设中继器，用以补偿传输损耗，中继器需远距离供给电源。gsm-r列车旅客无线电话

旅客利用列车上的无线电公用设备，通过沿线设置的地面无线电设备和转接装置，经过交换设备，即可与市话网接通有关用户，或经长途线路传输与远距离用户通话。gsm-r站内无线通信

供铁路站场内进行作业指挥以及业务联系用的一种无线通信。主要有客、货运站无线电话和编组站无线电话。

客、货运站无线电话 主要用于货运人员间运营作业和装卸作业，以及旅客运输业务人员间的通信联络。gsm-r编组站无线电话

供编组站的到达场、编组场和出发场等各类作业人员如调车员、列车车辆检修员、铁鞋制动员、车号员、接发列车值班员以及在专用线上进行调车作业等的流动人员按各自不同的系统进行通信联络。根据作业性质和不同的需要分为十几个独立的无线通信系统，组成小区域通信网。在车辆间流动作业的人员使用的无线电话，由于电波传播受车辆、人体、便携式电台的天线高度和屏蔽效应等影响，因此应选用最佳通话频段。调车、检车等作业人员使用的便携式电话机具有体积小、耗电少、重量轻、可靠性高等特点，并能满足防雨、防冲击和全天候要求。

gsm-r主要性能

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站内无线通信设备主要性能为：发信机杂波抑制比通常要求在60dB以上,组合波抑制比要求在70dB以上,收信机阻塞衰耗应为80dB以上，互调抗扰性应为60dB以上。

无线电报警装置

为防止列车进入线路维护、施工区段以及防止道口、桥梁、隧道发生事故，向司机发出告警而设的、司机和施工区段之间、司机和道口之间以及司机和巡道工之间的报警装置。这种装置必须绝对可靠，并且具有特殊使用标志，其作用距离为几公里范围内，警报时间约为10分钟,使用全国统一的专用频率,并尽可能实现自动检测。

其他铁路工作人员使用的无线通信

主要有区间内作业、维修人员使用的无线电话和广泛用于铁路其他工作中的电话，如勘察施工、维修作业、救援列车、铁路公安等用的无线电话。这些无线电话使用民用频段，不占用铁路专用频率，以免干扰运输调度作业。对讲无线电话一般采用通用的便携式无线电话机。为便于铁路公安人员工作需要，无线电话往往与有线电话沟通，按用户需要组成各种类型、不同功能的铁路移动通信网络。

gsm-r起源

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GSM-R通信技术起源于欧洲，目前在德国、瑞士、荷兰、意大利、瑞典等绝大多数国家均已进入商业运用。由于GSM-R具有适应铁路运输特点的功能优势，以及更符合通信信号一体化技术发展的需要，因此铁道部2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路专用通信的发展方向。

GSM-R在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能。GSM-R通信系统包括：交换机、基站、机车综合通信设备、手机等设备组成。以青藏铁路为例：青藏铁路是世界上海拔最高的铁路线，青藏线北起青海省格尔木市，途经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪，翻越唐古拉山进入西藏自治区境内后，经安多、那曲、当雄至西藏自治区首府拉萨市，全长约1142km。绝大部分线路在高原缺氧的无人区。为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，采用了GSM-R移动通信系统。GSM-R基于GSM技术标准，由于GSM-R侧重铁路应用，在现网中，GSM-R比公网的功能多增加了3个主要功能，即语音组呼业务VGCS, 语音广播业务VBS和增强的多优先级和强拆eMLPP，也被总称为高级话音呼叫项目ASCI业务。正是由于这个不同，支持公网GSM的厂家产品不能直接用在GSM-R网络里，除非专门开发了ASCI业务，当前支持GSM-R的厂家有中兴、诺基亚西门子通信（诺西）、华为、COMLAB、Kapch（原北电，被Kapch收购）等。

调度通信系统业务包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等。

2、车次号传输与列车停稳信息的传送功能

车次号传输与列车停稳信息对铁路运输管理和行车安全具有重要的意义，它可通过基于GSM-R电路交换技术的数据采集传输应用系统来实现数据传输，也可以采用GPRS方式来实现。

3、调度命令传送功能

铁路调度命令是调度所里的调度员向司机下达的书面命令，它是列车行车安全的重要保障。采用GSM-R系统传输通道传输调度命令无疑将加速调度命令的传递过程，提高工作效率。

4、列车尾部装置信息传送功能

将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R通信系统，可以方便地解决尾部风压数据传输问题。

5、调车机车信号和监控信息系统传输功能

提供调车机车信号和监控信息传输通道，实现地面设备和多台车载设备间的数据传输，并能够存储进入和退出调车模式的有关信息。

6、列车控制数据传输功能

采用GSM-R通信系统实现车地间双向无线数据传输，提供车地之间双向安全数据传输通道。

7、区间移动公务通信

在区间作业的水电、工务、信号、通信、供电、桥梁守护等部门内部的通信，均可以使用GSM-R作业手持台，作业人员在需要时可与车站值班员、各部门调度员或自动电话用户联系。紧急情况下，作业人员还可以呼叫司机，与司机建立通话联络。

8、应急指挥通信话音和数据业务

GSM数字移动通信网 篇3

【关键词】专用通信 实训 铁路

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）06C-0181-02

一、高速铁路GSM-R实训平台建设分析

（一）高速铁路GSM-R实训平台建设背景

近年来，随着铁路的快速发展，铁路机制体制的进一步深化改革，铁道通信与信息化技术在运输生产组织和行车安全保障等方面发挥着重要的作用，极大地提高了运输生产效率，基本实现铁路运输组织智能化、客货营销社会化、经营管理现代化。就此，铁路通信将进入建设全路数据通信网，实现高速铁路、城际铁路、重要干线GSM-R无线网络覆盖。

GSM-R系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，GSM-R系统将现有的铁路通信应用融合到单一网络平台中，并以此为信息化平台，使铁路部门用户可以在此信息平台上开发各种铁路业务应用。目前GSM-R系统主要业务应用包括：利用话音、调度功能业务、铁路特定业务构建的GSM-R调度通信系统，利用通用分组无线业务子系统（GPRS）构建的列车无线车次号校核信息传送系统、列车调度命令信息无线传送系统、列车尾部安全防护装置信息传送系统，利用电路域数据业务传输列车控制数据、调车机车信号和监控信息系统信息等。

可以看到随着高速铁路的快速发展，GSM-R（为铁路专用的通信网络）市场面临着巨大的发展机遇，我国在GSM-R人才需求量方面将不断增加。

（二）高速铁路GSM-R实训平台建设的必要性

1.学生受益

通过GSM-R实训平台的建设，学生可以提高自己的就业竞争力和职业能力，同时该平台提供的培训认证体系能够为学生提供高含金量的技能证书，为学生在日益严峻的就业压力下，提供了就业的砝码，同时获得的相关就业推广政策也帮助学员很快实现了就业岗位的优先选择。

2.老师受益

老师对GSM-R实训平台的使用可以极大的激发学生的学习热情，提高教学效果，同时老师通过对实验平台的使用，增加了自己对理论课程的深入理解，可以很快熟悉现在通信网络中的技术发展，在相关教学活动中可以获得更多的教学成果，提高自己在学术领域的地位。相关的科研教学成果可以很快转化为社会应用，获得相关效益。

3.学校受益

建设有此平台的高校在教学评估，教学资源库建设，重点学科建设，省、市级重点实验室建设中都会发挥巨大的作用，同时对学院整体教学水平和办学能力都有很大提高，使学校在本地区同类高校中形成特色教学环境，率先完成优秀学科建设。校企合作等相关措施能够丰富和完善学校教学体系，充分满足广大企业的用人需求。提供的培训认证体系给学校实施双证教学提供了可靠保证，同时面对社会开放的培训认证体系，在获得相关效益的同时可以提高学校在社会中的认可度，帮助学校全面提升教学水平和社会影响力。

4.社会受益

学生的职业能力获得了提高，广大企业就可以很快寻找到符合自身发展的优秀人才，直接节省企业人力资源成本，同时也缩短了整个人才培养的周期，给企业快速布署发展策略提供了保证。

二、GSM-R铁路通信综合实训平台建设的方案

（一）项目概述

本次项目主要是在柳州铁道职业技术学院新建GSM-R实训室，为科研和教学提供GSM-R试验平台，该实训室主要包含核心网子系统、基站子系统设备。基于该平台实现下述功能：为客专、高速项目系统集成、调试、故障分析提供试验手段；为列控关键技术研究提供试验验证环境；为GSM-R产品研发提供试验验证平台；为GSM-R基础和应用研究提供科研基地；为国家培养铁路通信领域的优秀人才。

（二）GSM-R解决方案

GSM-R系统的组网如图1所示：

GSM-R实训平台包括核心网子系统，无线网子系统，以及业务子系统等。

无线网子系统包括基站控制器ZXG10 iBSC，室内型宏基站ZXG10 B8800和室外型分布式基站ZXG10 B8906E，以及无线网管系统OMC-R。

核心网子系统包括ZXWN MSCS、ZXWN MGW、ZXWN SGSN、ZXWN GGSN以及ZXWN HLR设备。

三、GSM-R铁路移动通信实训平台对教学的作用

校企双方共同制定人才培养方案，核心课程以企业课程为基础，从中选取适合高职高专教育的课程来建立体系架构，设置符合高校专业课程的课时数，建立完整的课程大纲。真正意义做到把铁路课程资源融入高校，让学生在大学正常教育阶段就能获得符合铁路技术要求的职业知识及训练。

企业课程体系主要是以华为公司、中兴公司的课程为主，这些课程不再是以传统、孤立的章节形式进行设置，而是通过分析现在通信网络的发展现状和各个技术岗位的职责，把行业技能知识域化。对应不同的域，把基础理论知识、技术实践内容整合成模块。这种设计让学生学习起来目标更明确，每个模块在教学时，会相应介绍相关岗位的工作职责，这让学生在完成通信知识学习的同时能体验到作为企业员工需要做的事情及要求。

同时，为了充分调动学生的学习兴趣，企业课程体系采用任务驱动力的思想。

任务的设计：在一个模块（对应通讯行业一类职业领域）内，设置了多个任务（小的工程项目），这些任务是在实际工作案例中提炼出来的，具有普遍性、代表性、指导性的案例。

实施环节控制：给出任务——分析（需要的理论支持，需要教师提供哪些帮助 ）——制定提交完成计划——实训——汇报（演讲+实际操作方式分组进行）。

学生通过任务驱动的引导，在老师的指导下自己动手模拟工程项目现场的训练。这样在提升学生动手实践的同时，培养学生主动思考、解决问题的能力，帮助学生在校阶段具备工程建设的“软素质”，提早感受真实工作环境。

在合作期间，校企双方还可以组成教材审编专家组，选好某一门课程，在企业课程的基础上深入探讨和研究，共同开发实验实训指导手册、课程教案、讲义等教学材料。

综上所述，通过建立GSM-R综合通信实训平台真实的网络环境，整合现有实验设备资源，优化组合和充分共享，实施实验室时间上的真正开放和实验内容（项目）的真正开放，全面增加学生的实践机会，尝试实验教学改革，提高实验教学质量。

【参考文献】

[1]及德增.现代通信概论[M].北京：中国铁道工业出版社，2011

[2]刘功民.通信线路[M].北京：中国铁道工业出版社，2011

[3]李旭.铁路移动通信系统[M].北京：中国铁道工业出版社，2011

[4]黄欣萍.列车无线调度通信[M].北京：中国铁道工业出版社，2011

[5]蓝茜英.铁路专用通信[M].北京：中国铁道工业出版社，2011

[6]王邠.数字调度通信系统[M].北京：中国铁道工业出版社，2011

GSM移动通信无线网络掉话分析 篇4

1、G S M系统结构

1.1 GSM网络结构

G S M移动通信系统主要由移动台 (M S) 、无线基站子系统 (BSS) 和交换网络子系统 (NSS) 三部分组成, 其中BSS与NSS之间的接口为“A”接口, B S S和M S之间的接口为“U m”接口。G S M系统结构图如图1所示。

无线网络优化主要是从MS侧到B S C侧的优化, 关心的是B S S侧的网络结构情况, 尤其是B T S到M S之间的U m接口的情况。

1.2 GSM网络区域组成

GSM移动通信系统的区域组成如图2所示。

GSM服务区:由一个或几个服务区组成, GSM网络是一个可以全球范围内联网漫游的“全球通”系统, 所以G S M业务区的范围可以覆盖全球, 它的业务区由全球的全部成员国的G S M/P L M N业务区构成。

PLMN:是指由一家公司负责经营的移动通信业务区域, 一般由若干个M S C业务区组成。在我国有两家P L M N (公共陆地移动通信系统) , 分别是中国联通和中国移动。

M S C/V L R业务区:是指M S C所覆盖的服务区域, 凡在该区的移动台均在该区的访问位置寄存器 (V L R) 登记。一个M S C所覆盖的区域, 可由N个位置区L A C组成。

L A C (位置区) :移动台可在其中自由移动而不需要进行位置登记的区域。一个位置区由网络的若干个小区组成, 用于标明用户所在位置区, 用户在那个位置存储在V L R中。位置区是M S C/V L R业务区的一部分, 一个位置区只能属于一个M S C/V L R。

Cell (小区) :它表示网络中一个BTS的无线覆盖区域, 一个位置区可划分为若干个小区, 每个小区都具有唯一个全球识别码 (CGI) 的。

目前的移动通信系统一般采用小区制, 即将整个网络服务区域划分为若干小区, 每个小区用以负责本小区移动通信的联络和控制等功能。

2、掉话原因

2.1 干扰引起的掉话

干扰会导致误码率升高, 通信质量下降, 是造成掉话的一个重要原因。干扰可以为系统内部干扰和系统外部干扰。系统内部干扰主要指基站或手机功率设置不合理引起上、下行链路干扰。系统外站干扰主要指网外非法存在设备频率干扰。一般有这种设备存在时, 基站会通过对话音信道空闲时的干扰电频测量值上有所体现。

2.2 传输引起掉话

由于存在Abis接口、A接口链路, 因传输质量不好, 传输链路不稳定也会造成掉话。分析和解决方法如下:

(1) 观察传输和单板告警, 分析是否传输闪断或有故障单板。

(2) 进行传输通道的检查, 挂表测试误码率, 检查2M接头, 设备接地是否合理, 通过保证稳定的传输质量来减少掉话。

(3) 通过话统观察, 是否是传输造成的掉话次数多。

2.3 无线参数引起的掉话

检查与掉话密切相关的参数设置是否合理, 按照数据配置规范的要求合理配置。

2.4 设备故障引起的掉话

对于此类故障, 应及时查看OMC告警, 同时需要到基站现场检查和进行DT或CQT测试, 可以锁闭载频测试, 通过对可疑载频的拨打测试来确认故障原因, 检查天线方位角和俯仰角安装是否符合设计规范, 馈线、跳线连接是否正确, 有无接错以及载频是否存在隐性故障等。

3、网络优化

3.1 优化流程

无线网络优化是指按照一定的准则, 对通信网络的规划设计进行合理的调整, 使网络运行更加可靠、经济, 网络服务质量更好, 资源利用率更高, 网络优化无疑对运营商和用户都具有重要的意义。网络优化流程如图3所示。

3.2掉话的计算公式

(1) TCH掉话率计算公式:

其中TCH掉话次数是指网络系统中所有原因引起的业务信道掉话, 包含非正常的信道丢失及切换等原因引起的话音掉话;TCH占用成功次数是指网络系统所有对话音信道的占用, 包含切换时对T C H话音信道的占用次数

(2) SDCCH掉话率计算公式:

其中S D C C H掉话次数定义为:在S D C C H占用期间产生的掉话, 不包括因为T C H和S D C C H拥塞引起的释放;其统计点为B S C向MSC发起CLEAR_REQ和ERR_IND消息时当前占用的信道类型为SDCCH;SDCCH掉话的主要原因有:连接失败、错误指示、Abis链路断等。

4、结语

随着移动通信事业的不断发展, 无线网络技术的不断进步, 网络优化的问题原因及解决方案也不尽相同, 遇到问题还要具体问题具体分析。需通过合理的参数调整手段, 解决网络掉话问题, 提高网络质量。

参考文献

[1]黎海峰, 包宋建, 许艳英.某城市减弱网外干扰影响降低掉话的研究与实践[J].广东通信技术, 2012 (3) :47～49.

GSM数字移动通信网 篇5

随着通信技术的不断发展，中国移动和中国联通已经建成了比较完整的移动通信网络，但广大用户对通信的服务质量也提出了越来越高的要求。城区移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。这些建筑物规模大、质量好，对移动通信信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的底层、地下商场、地下停车场等环境，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在中间楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，无法正常覆盖，也是移动通信的盲区；在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机通上网困难。由此可见，室内覆盖作为移动通信网络覆盖的一个薄弱环节，已成为急待解决的技术问题之一。移动通信室内覆盖问题从广义上讲，不仅仅是对室内信号盲区的改善，同时也包括对室内移动通信话音质量、网络质量、系统容量的改善。除了对诸如地下室，一、二层等屏蔽性地方信号的引入外，也包括对一些高层建筑物高层部分因多径效应导致信号衰落而容易掉话、断线、切换不成功等方面进行改善。对于高话务量的大型商场和商务中心，还应解决室内话务及拥塞问题。一方面，室内覆盖对于扩大覆盖区域，提高质量，提高接通率，减少弱信号断线，提高网络指标等有很大的帮助；另一方面，室内覆盖也作为一种扩容手段，在分担室外话务，增加网络容量，提高频率利用率等方面起着重要作用。同时，室内信号的改善，能为用户提供更好更完美的随时随地的通信服务，对提高公司形象，提高企业竞争力，增加市场占有率具有重要意义。目前解决室内覆盖最有效的方法就是建设室内分布系统，将基站信号通过有线方式直接引入到室内区域，再通过小型天线发送出去，从而达到消除室内覆盖盲区，抑制干扰，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的通信环境，使用户在室内也能享受高质量的个人通信服务。本文从GSM网络的室内分布系统概述及产生背景，存在的问题和典型的解决方案入手，介绍了室内分布系统建设的必要性、系统的类型及特点；通过对微蜂窝和直放站两种覆盖方式的比较分析，结合贵阳市区室内覆盖的需求，设计了两套室内分布系统建设方案和传输方案；通过对室内分布系统实施环境的工程勘测，结合典型参数的工程测试以及室内分布系统设备的特点，同时介绍了相关工程实施、系统优化和综合性能测试。结果表明，本文设计和实施的两套室内分布系统能有效的改善无线信号的室内覆盖盲区，抑制干扰，为室内移动通信用户提供稳定、可靠的通信环境。严格地讲，室内覆盖，尤其是无线方式的室内覆盖，是移动通信网络的主要组成部分。建设室内分布系统对于提高移动通信网络服务水平和质量，提高运营商的形象和增加话费收入具有重要意义。当然，由于室内分布系统建设环境的多样性和复杂性，寻求综合性能优，效果好、造价低的GSM网络室内分布系统，还需要在实践中不断地探索和总结。

GSM数字移动通信网 篇6

本文根据高铁特点从GSM移动通信网络的信号强度和切换区域设置等方面分别针对高铁车站、高铁区间和隧道三种特定场景讨论GSM移动通信网络高速铁路覆盖的设计思路。

1 高速铁路对网络影响分析

1.1 网络信号强度

在高速铁路的车站和铁路沿线GSM网络都存在严重的弱信号弱覆盖现象, 主要体现在以下几方面。

高铁车站内由于建筑物对信号的屏蔽阻挡作用室外信号在室内快速衰落, 室内成为信号覆盖弱区, 部分区域例如地下通道等区域成为覆盖盲区。

高铁车辆采用铝合金或不锈钢材料制造列车具有良好的屏蔽性, 导致G S M信号穿透损耗较大, 使车厢内成为弱覆盖区。高铁车厢损耗数据见表1。

铁路沿线弱覆盖现象严重。目前G S M移动公网在铁路沿线的室外信号强度平均为-80dBm左右, 经过车体穿透损耗信号强度为-100dBm左右。因为弱覆盖导致车厢内的通话质量差。

GSM信号在隧道内传播时受隧道狭长空间影响, 信号发生多重折射, 隧道内基本为信号弱覆盖区或盲区。

1.2 切换

旅客进出车站和列车进出车站时移动用户需要在多个覆盖小区间进行切换。

由于列车的高速移动对切换重叠覆盖区的要求提高, 高铁线路区间G S M网络重叠覆盖区过短导致切换成功率下降。

高速移动导致手机用户频繁位置更新, 同时用户集中使沿线基站易发生信令拥塞。

通常铁路沿线隧道较长隧道内一般存在两个扇区信号, 因此进出隧道时会发生切换而列车的高速移动容易导致切换失败。

2 设计思路

针对高速铁路对G S M网络的影响分析, G S M网络必须实现深度覆盖和具有较长的重叠覆盖区域才能在高速移动的情况下保证其网络质量。由于高铁呈带状的运行环境和GSM移动网络常规的蜂窝状网络构成方式的差异, 如果单纯通过调整既有GSM移动网络很难解决高铁覆盖问题, 因此采用专门组网的覆盖思路, 将铁路列车考虑为一个话务流动用户群, 为其提供一条服务质量良好的覆盖网络, 用户群从车站出发, 直至抵达目的站, 用户都附着在铁路小区网络上, 发生的话务/数据流也都为铁路小区吸纳, 到达火车站后, 重选/切换至车站或周边小区, 实现为用户提供优质铁路覆盖服务。

备注:测试数据来源于上海移动高铁测试数据。

2.1 高铁车站设计方案

2.1.1 室内布线系统

根据G S M移动通信网络建设标准, GSM室内信号覆盖强度一般为-75dBm, 边缘值为-85dBm。为了达到室内深度覆盖的要求在高铁车站可以采用室内布线系统。室内布线系统包括天线、功分器、耦合器、射频电缆以及功率放大器等设备。通过室内布线系统可以达到GSM网络室内信号强度要求, 有效消除覆盖弱区和盲区。

2.1.2 火车站的切换

由于火车站是用户进入高速铁路GSM移动网络的出入口, 因此在高铁车站切换主要需要考虑两个方面的问题:移动大网与高铁专网之间的切换和高铁专网内部之间的切换。根据火车站建筑结构特点两种切换分别设置在火车站站前广场和火车站站台。火车站切换区如图1所示。大网与专网A之间存在切换关系, 专网A与专网B之间存在切换关系, 大网与专网B之间不存在切换关系, 这样的切换设置可以保证旅客进入车站后占用高铁信号, 实现高铁车站的切换过渡功能。

2.2 高铁区间设计方案

2.2.1 基站+射频拉远组网

为了减少高速运行列车上的小区切换, 尽可能延长单小区的覆盖距离, 采用基站+射频拉远单元的组网方式。同时为了减少铁路沿线小区位置更新的数量, 沿铁路线设置线性位置区, 使覆盖铁路的小区处于同一个位置区。区间组网如图2所示。

2.2.2 相邻小区重叠区域设置

G S M通信事件中, 小区重选与小区切换需要一定的时间来完成接续工作。其中小区重选规则中, 当手机测量到邻小区C2高于服务小区C2值且维持5s, 手机将发起小区重选, 若在跨位置区处, 则邻小区C2必须高于服务小区C2与C R H设置值的和并且维持5s, 手机发起小区重选和位置更新。而在小区切换过程中, 通常测量报告在经过设定的S A C C H窗口值平滑后, 经B S C判断, 将发起小区切换, 而整个切换的时间取决于SACCH的设置值, 该值通常设为8。列车运行在两小区覆盖区域时, 从A小区运行至B小区, A小区的信号越来越弱, B小区的信号越来越强, 切换时长为5s, 则重叠区长度为:S=V×2T, 其中V是列车运行速度, T是切换时长。按照列车最快运行速度350km/h计算, 则覆盖长度为972m。

2.3 高铁隧道设计方案

2.3.1 泄漏电缆

采用泄漏电缆进行隧道覆盖是目前比较常用的一种方式。采用泄漏电缆的优点是可以使信号在隧道内均匀分布。同时与安装八木天线或板状天线等定向天线相比, 采用泄漏电缆可以有效降低隧道内施工难度。而从长远角度考虑, 泄漏电缆的宽频特性也为今后其他系统接入预留平台。

2.3.2 隧道口的切换

为了避免用户在隧道内发生掉话等, 切换宜设置在隧道口。通过在隧道口安装定向板状天线将隧道内信号引出, 在隧道外设置满足相邻小区切换条件的重叠覆盖区。

高速铁路GSM移动通信网络覆盖工程是一项复杂的系统工程, 高铁特殊的无线传输环境决定了其网络的特殊性, 在具体设计中, 在着力解决覆盖深度和切换问题的同时应进一步考虑专网与大网之间的优化问题, 减少对大网影响的同时充分利用既有网络资源从而降低建设成本。

参考文献

[1]王文博.移动通信原理与应用[M].北京邮电大学出版社出版.

[2]吴克非.中国铁路GSM-R移动通信系统设计指南[M].中国铁道出版社出版.

[3]高速铁路现网技术优化方案.中国移动广东分公司.

[4]高速铁路专网设计与优化.中国移动上海分公司.

GSM数字移动通信网 篇7

1 GSM-R系统组成

1.1 子系统构造

GSM-R综合移动通信系统按照大结构分类主要由四大系统构成, 分别是基站子系统 (BSS) , 网络子系统 (NSS) , 运行与支持维护子系统 (OSS) , 终端子系统 (MS) 。其中, 基站子系统包括基站控制器 (BSC) 、基站收发信机 (BTS) 、编译码及速率适配单元 (TRAU) 、天馈线及漏泄电缆 (LCX) ;网络子系统包括移动交换子系统 (SSS) 、移动智能子系统 (IN) 、通用分组无线业务子系统 (GPRS) ;运行与支持维护子系统包括网管系统 (OMC) 、数据卡管理子系统 (SIM) 、计费结算营帐客服子系统;终端子系统包括无线固定台、车载台 (CIR) 、手持台 (GPH、OPH) 。

1.2 子系统功能

基站收发信机BTS负责语音、数据和短消息的传输, 并完成无线测量预处理、各类信号处理、越区切换、收发信功率控制等接口功能;基站控制器BSC主要负责在其覆盖区域内的移动性管理和无线电资源管理功能, 并负责无线网络的运营与维护功能。编译码器TRAU负责将13kbit/s的话音或数据信息转换成64kbit/s的标准数据, 完成编译码和速率的转换, 从而减少BSC中PCM链路数量。移动交换中心MSC设备负责呼叫控制;拜访位置寄存器VLR负责存储当前MSC区内活动用户的数据;归属位置寄存器HLR负责存储归属用户永久性资料;组呼寄存器GCR负责存储用于相关MSC区的语音组呼和语音广播配置属性。

GPRS通用分组无线业务系统由业务支持节点SGSN和网关支持节点GGSN两大主要设备组成, 负责移动分组业务的有效实现。其中, SGSN负责存储已注册用户的位置信息和签约信息;GGSN负责存储用户的路由信息和签约信息, 路由信息通过隧道技术, 把分组数据包传送至移动台注册的GGSN节点上。移动智能子系统SCP是智能网的核心功能设备, 它负责业务逻辑和存储用户数据, 实现业务数据功能SDF和业务控制功能SCF。SSP接受SCP的指令控制, 提供业务交换功能SSF和呼叫控制功能CCF;SSP以MSC/GGSN为基础, 以必要的软件、硬件和No.7信令系统接口集成SSF功能。

运行与支持维护子系统OSS分为:对应移动交换子系统的操作维护中心OMC-S和对应基站子系统的操作维护中心OMC-R。运行与支持维护子系统OSS是系统设备与操作人员进行人机界面的中介, 负责实现各子系统的集中维护与操作, 完成包括设备管理、用户管理以及网络维护操作一系列功能。终端子系统分为无线固定终端和移动终端两大部分。移动终端是GSM-R移动通信系统网络的无线接入部分, 是铁路无线通信业务实现的关键载体, 主要包括机车台CIR和手持台GPH、OPH两大类型。移动台MS是由移动设备ME和用户识别数据模块SIM卡组成。移动设备ME与基站子系统BSS之间通过空中无线接口Um实现互联;数据模块SIM卡负责存储和管理用户的特定信息。移动设备ME与数据模块SIM卡之间采用国际标准接口进行互联。

2 GSM-R网络布局及频率分配

2.1 网络架构布局

在我国, GSM-R核心网网络采用二元网络结构, 包括移动汇接网TMSC和移动本地网MSC。汇接网TMSC全国仅设3处, 分别为北京、武汉、西安汇接中心, 兼作MSC和GMSC;本地网MSC/SSP/SGSN/GGSN全国共设19个, 在铁路局所在地设置18个, 另外根据青藏线的特殊性在拉萨设置1个。其全路核心网逻辑结构如图1所示, 实线表示主用路由;虚线表示备用路由。

2.2 无线频率的分配

GSM-R无线通信系统采用900Mhz工作频段;上行使用885-889Mhz (移动台发, 基站收) 频段, 下行使用930-934Mhz (基站发, 移动台收) 频段, 总共4Mhz频率带宽;双工收发频率间隔为45Mhz;相邻频道间隔为200Khz, 根据以上参数划分为21个载频 (频点) , 频道编号为999至1019, 扣除低端999和高端1019两个频点作为隔离保护, 实际可用频点仅19个, 具体如下表1所示。

3 GSM-R系统承载的业务

3.1 电路域业务

电路域业务又分为电路域数据业务和电路域话音业务。电路域数据业务主要指的是列车控制信息 (C3列控业务) ;电路域话音业务就是调度移动通信语音 (基础语音) 业务、高级语音业务。GSM-R除了提供基础语音通话功能外, 还具备较高级的语音功能, 如:优先级与强拆 (eMLPP) 、语音组呼 (VGCS) 、语音广播 (VBS) 。

优先级是指呼叫建立时给呼叫指定一个优先级, 该呼叫就以该优先级参与网络资源的调配和竞争;强拆是当网络中目前没有空闲资源可以利用时, 具有较高优先级用户就可以抢占那些低优先级用户的信道资源而进行通信。语音组呼是指一个讲话 (呼叫的发起人) , 多人聆听;当发起人停止讲话, 某个人需要讲时, 需要先进行申请, 同意后也可以讲话。语音广播意味着只能由发起人讲话, 其他人没有讲话的权力。语音组呼和语音广播可以用于实现调度指挥、紧急通信等功能, 主要适用于铁路行车指挥调度系统。电路域业务主要针对于那些对实时性要求较高, 又要十分准确地传递信息, 具有最高或者较高的优先级的业务。一般用于列车控制, 调度语音指挥行车, 铁路应急指挥通信等重要的业务。所以采用电路交换数据传输方式, 配置固定信道, 无法和其他信道共享。以此来保证传输的实时性和准确性。电路交换数据传输系统是通过占用一条话音信道提供端到端的数据传输;建立完成后, 每条链路数据独占一个时隙 (即一个信道) ;数据传输速率最高为9.6kbps。

3.2 分组域业务

目前, 高速铁路GSM-R网所承载的分组域数据业务有无线车次号信息、调度命令、近路预告信息等。分组域数据业务主要针对于那些对实时性要求较低 (与电路域业务相比) , 突发性强, 有一定的数据量的业务。采用分组交换技术, 可以高效传输数据和信令, 只有当传输数据时才占用网络资源。优化了对网络资源和无线资源的利用, 同时提高了传输的速率。无线资源中的一个频点即一个TDMA帧可分配1到8个无线接口时隙。这些时隙能为用户所共享, 且上行链路和下行链路的分配是独立的。可以同时使用8个时隙进行数据传输, 最高速率可达171.2kbps (理论值) 。说到分组域数据业务, 我们就不得不提到一个词—GPRS (通用分组无线业务) 。对于GPRS, 我们现在常用的手机上网业务, 按流量或包月的形式来计费。都是通过GPRS来实现的。我们常用的手机的GPRS模式都是3+2的, 即下行3个时隙, 上行2个时隙的分配方式。

在欧洲GSM-R标准体系中没有将GPRS技术应用到铁路通信中。我国铁路先于欧洲发展基于GSM-R的GPRS业务, 是根据我国铁路运输需要对通信业务需求量特别大、但频率资源又十分紧张的现实情况下而进行的技术提升, 为提高有限的频率资源利用率而引入的特有功能, 其在欧洲是没有的。GSM-R内加入GPRS, 把一些特定的铁路业务来通过GPRS进行分组传输, 以提高频率的利用率。

4 GSM-R网络覆盖及配置

以郑西高铁为例, 在西安设置2套基站控制器BSC设备、编译码和速率适配单元 (TRAU) 设备、分别负责管辖A、B层基站 (BTS) 设备。BSC与基站间按2M/E1环路设计, 3-5个BTS环形组网, 构成与BSC的链接, 这样组网的原理是提高系统的可靠性。原因:1个2M相当于120×16K, 则120/8=15载频, 这样3-5个基站, 每个基站2载频, 共6-10个载频, 预留一定的余量, 比较合理。

高速铁路GSM-R系统普遍按照单网交织冗余覆盖的实施方案, 即奇数站1、3、5…N组成第一层环路保护网, 偶数站2、4、6…N+1组成另一层环路保护网。当其中一个基站如果因某种事由出现故障时, 那么相邻两个小区的覆盖电平还能够正常达到系统规定的性能要求。具体如下图2所示。

摘要：围绕全国高速铁路GSM-R通信系统网络架构的建设现状, 比较详细的阐述了GSM-R系统在现代高速铁路通信应用中的先进性, 较清晰地阐明了GSM-R综合移动通信体系在高速铁路中的广泛应用和不断完善过程。既从系统内部的子系统构造、功能进行了概括性论述, 又从系统的宏观配置、设计、实施等方面进行了重点分析。

关键词：GSM-R系统,子系统,基站,核心网,铁路业务,频率分配,网络布局,覆盖,配置

参考文献

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[3]钟章队.21世纪通信新技术[M].北京:中国铁道出版社, 1999

[4]钟章队, 李旭, 蒋文怡.铁路综合数字移动通信系统[M].北京:中国铁道出版社, 2003

[5]张传福等.TD-SCDMA通信网络规划与设计[M].北京:人民邮电出版社, 2009