GSM-R系统的无线覆盖理论分析

研究目的：GSM-R是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统,能满足列车运行速度为0～500km/h的无线通信要求,安全性好。GSM-R的无线覆盖是影响GSM-R系统的重要因素,本文从理论上对GSM-R系统的无线覆盖进行分析,从而在GSM-R的设计和网络优化中进行指导,便于基站和直放站选址等。研究方法：对Hata模型进行模拟,并用直放站之间的时延问题进行理论分析和模拟验证。研究结果：移动台距离基站越远,传播路径损耗越大;地形越复杂,传播路径损耗越大。基站与光纤直放站均采用全向空间波覆盖的覆盖距离不超过3.2km。光纤直放站采用单向覆盖时距离不超过6km。研究结论：选择合适的Hata模型及传播时延有利于更好得到传播损耗,从而决定基站和直放站的传播距离和站址的选择。     

如何避免GSM-R无线通信系统对机场电磁干扰

以拟建合湛高速铁路经过遂溪机场的线路方案为例,对Longley-Rice不规则地形信道模型进行了简要介绍,仿真分析了该模型在不同传输距离和置信区间下信号的衰落情况。现场实测数据验证了Longley-Rice信道模型的准确性和合理性。结合仿真和实测结果,提出了GSM-R无线覆盖的解决方案,并且为铁路选线方案的优化提供了技术支撑。     

准平坦地形GSM-R电波传播特性研究

城市的电波传播以衍射机制为主,其大尺度衰落特性的预测通常采用基于统计模型的Okumura模型和Hata模型。这两种模型未考虑小尺度衰落。同时,如果对准平坦环境下高速铁路GSM-R信号的大尺度衰落预测,还需要进行适当的修正。本文首先对准平坦地形下铁路沿线GSM-R电波传播进行理论分析,认为其传播方式以一条直射路径和若干条反射路径为主。然后建立起4路径仿真模型。通过该模型计算得出小区各个位置场强分布,同时得到大、小尺度衰落特性。最后对仿真结果和实测结果进行统计分析,统计结果显示了模型的有效性。     

基于沙漠环境的铁路GSM-R系统传播模型研究

沙漠中的沙尘暴或风沙天气对无线通信有重要的影响,随着我国越来越多的高速铁路沙漠中建成,研究在沙尘暴、沙尘天气下GSM-R通信系统的传播模型对于保证GSM-R通信的安全和稳定有十分重要的意义。本文结合太原-中卫-银川铁路毛乌素沙漠南端定边至银川区段GSM-R通信系统,对沙漠环境沙尘粒子的散射产生的路径损耗进行了分析,将传统路径损耗模型与实际测量数据进行了误差研究,对路径损耗模型的参数因子进行了调整和优化,通过仿真实验与结果的分析,证明该改进模型能更加逼近实际测量数据。     

一种新型的GSM-R无线信道仿真机制

在CTCS-3级列控系统中,GSM-R无线通信系统负责承载车地间传输的关键列控数据,其传输能力与CTCS-3列控系统性能紧密相关。借助无线信道仿真机制模拟现场信道特性,分析无线传输性能,是研究GSM-R系统性能的重要手段。然而,在列车行驶过程中,终端移动速度、传播环境都会发生快速变化,无法使用传统电信领域的基于固定速度与场景的信道仿真机制。提出一种新型的GSM-R无线信道仿真机制,通过建立与铁路线路匹配的无线信道模型,并根据列车移动速度信息动态配置仿真输出特性,模拟车载电台在变化场景与运行速度下的传输性能,实现在CTCS-3级列控仿真系统中实时仿真GSM-R信道性能的目的。     

GSM-R网络小区半径和重叠区规划

随着GSM-R网络在中国铁路的广泛应用，网络预规划作为网络建设的一个重要步骤，得到了重视。结合铁路通信的特点，在高速和普速环境下，采用Hata模型对典型的5种地理环境进行建模，并结合链路平衡预算，给出小区覆盖半径的规划方法，同时，利用同频干扰与小区重叠区的关系，给出小区重叠区的规划方法。     

GSM-R通信系统数字地图的制作及其应用

介绍铁路GSM-R通信系统数字地图的数据内容、制作过程,以及利用其进行网络规划的流程,并阐述铁路数字地图的特殊性,说明了数字地图在GSM-R系统设计过程中的重要性。     

高速铁路典型地形GSM-R系统电波传播特性的研究

对高速铁路典型地形GSM-R系统电波传播特点进行分析.对典型准平原和平原高架桥地形条件下的试验数据进行分析和计算,建立典型准平原和平原高架桥地形高速铁路GSM-R系统电波传播大尺度路径损耗模型和小尺度衰落模型,并对各模型进行分析和比较.     

高速铁路GSM-R网络可用度分析

GSM-R作为专门为铁路设计的数字移动通信系统,既传输铁路话音和数据业务,又作为CTCS-3级列控系统的传输平台,因此要求其必须具有很高的可用度。为此,分析高速铁路GSM-R网络可用度,并运用模型分析京石武客运专线GSM-R系统的可用度。     

基于高性能射线追踪技术的复杂交叉并线场景GSM-R网络优化研究

为解决交叉并线场景中无线网络覆盖优化周期长、效率低等运维问题,以西安北交叉并线场景中的GSM-R网络优化为典型应用案例,提出采用射线追踪技术进行无线网络覆盖优化的方案。首先使用射线追踪校正技术,根据实测数据对射线追踪模型进行校正;然后利用校正后的射线追踪模型,仿真复现交叉并线场景下的电磁环境,分析无线信号的覆盖情况。通过对交叉并线场景中的网络问题进行根因分析,提出相应的网络优化方案,并利用校正后追踪模型推演优化后的覆盖效果,对网络优化方案进行评估。实际的优化结果表明,射线追踪技术能够精确还原交叉并线场景中GSM-R网络的无线覆盖问题,预测网络优化方案的覆盖情况,相比基于反复人工测试验证的网络优化方案,降低了优化周期和成本,可供类似场景的网络优化参考。