《GSM-R分布式基站在大秦线多隧道区段的应用》
随着中国铁路的高速发展,GSM-R(Global System for Mobile Communications - Railway)系统作为保障铁路安全高效运行的关键技术之一,已被广泛采用。传统的GSM-R系统在面对多隧道区域时,常常采用直放站配合漏缆的方式来增强信号覆盖,例如在大秦线HSY—ZL06/J区域,通过4个直放站的远端机连接漏缆以覆盖4段隧道。然而,直放站的远端机在实际使用中易出现引入噪声过大的问题,这会直接影响到隧道区域的GSM-R网络质量。
2013年,大秦线开始尝试使用DB$3900分布式基站来取代原有的直放站,这一转变旨在寻求一种更可靠、干扰更小的信号补强方案。GSM-R分布式基站采用了模块化设计,主要由基带控制单元(BBU)和射频拉远单元(RRU)两部分构成。BBU与RRU之间通过CPRI接口光纤进行通信,这种设计打破了传统基站各模块集中安装的局限,使得安装方式更为灵活,对环境的要求也更低。分布式基站的一大特色是,尽管多个RRU位于不同的物理位置,但在逻辑上它们属于同一个小区,用户在该小区内移动不会发生小区间的切换,这与传统的GSM-R基站挂接直放站的功能类似。
相比直放站,GSM-R分布式基站的优势在于其能通过控制RRU的发射功率来实现网络覆盖,从而在多隧道区段提供更高的发射功率,同时引入的噪声更小,干扰更低。这显著改善了由直放站放大信号时带来的噪声叠加问题,提升了网络质量。
在组网结构上,GSM-R分布式基站的网络布局与加设直放站的传统基站相似,只是将原有的基站设备替换为BBU+RRU,且所有RRU仍通过星型连接方式通过光纤连接到BBU,再通过跳线与漏缆连接,确保隧道内的信号无缝覆盖。分布式基站可以完全替代原有的GSM-R基站和直放站,且不需额外增加设备,只需替换原有设备,简化了替换工程。
从设备性能角度来看,GSM-R分布式基站不仅具备直放站的冗余覆盖、近端机备份和多远端机支持等功能,而且在灵敏度上表现出无噪声叠加的特性。直放站的多台远端机并联会导致噪声叠加,降低施主基站的上行接收灵敏度,而分布式基站则避免了这个问题,增强了覆盖能力。
在维护性方面,GSM-R分布式基站的维护操作与普通GSM-R基站一致,可以在同一网管下进行监控和操作,提高了效率,降低了维护成本。同时,它具备更强的网络监控能力,能够提供更全面的设备告警和网络性能信息。
在大秦线的实际应用中,2013年4月对13处存在问题的直放站GSM-R基站进行了分布式基站的替换。这一改变显著提升了网络质量,减少了因直放站设备问题引起的网络不稳定现象,证明了GSM-R分布式基站替代直放站在多隧道区段的可行性及其技术优势。
GSM-R分布式基站通过优化设计和提高设备性能,成功解决了多隧道区段网络覆盖的问题,为铁路通信提供了更加稳定、高效的服务,是未来铁路通信领域的重要发展方向。