GSMR数字光纤直放站介绍资料2010

GSM-R数字光纤直放站系统,GSM-R数字光纤直放站系统,GSM-R光纤直放站应用现状,GSM-R数字光纤直放站系统,GSM-R数字光纤直放站系统优势,GSM-R数字光纤直放站设备,GSM-R数字光纤直放站系统网管,一、GSM-R光纤直放站应用现状,重要性,GSM-R是基于GSM平台上开发出来的铁路专用数字式无线通信系统。,GSM-R系统为铁路运营提供定制的附加功能如铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等，我国的客运专线和高速铁路建设中，全部采用该网络。为确保对运行列车的指挥调度及时、可靠，系统除设备稳定外网络覆盖的稳定和连续是至关重要的！,铁路沿线地形复杂多隧道、沟堑、山体和坡地。这些地形都对GSM-R信号形成阻挡产生大量盲区。如果使用基站对这些区域进行信号补强，会造成极大的投资浪费并会使得线路运行设备频繁进行切换影响通信效果。目前对这些弱场区域的信号一般都采用光纤直放站配合天线或漏缆进行补强，以保证GSM-R网络覆盖的稳定连续。,一、GSM-R光纤直放站应用现状,工程应用,京津、武广、郑西、合宁、合武、广深港、武九、昌九,一、GSM-R光纤直放站应用现状,应用不足,目前铁路GSM-R系统中使用的光纤直放站全部是建立在射频和模拟传输技术之上的模拟光纤直放站设备。,上行噪声叠加,传输延时不可控,直放站覆盖范围,一、GSM-R光纤直放站应用现状,应用不足,上行噪声叠加,模拟光纤直放站由于其射频信号是直接调制在光信号中进行传输的，对光信号的放大同时也将环境噪声进行了放大，光器件本身也有自身噪声引入，因此模拟光纤直放站的使用会使链路上行噪声累积叠加。,直放站接入基站会給基站引入噪声会引起基站灵敏度严重下降，基站覆盖距离缩短。模拟直放站都是通过调低Gup的办法规避直放站对基站的影响，但会造成不同程度的上下行不平衡。,一般情况下使用模拟光纤直放站时，接两台远端比一台远端时的噪声要多3dB，三台则多5dB。,一、GSM-R光纤直放站应用现状,应用不足,传输延时不可控,GSM-R系统在设计时考虑到了时间色散的问题，并利用均衡技术来克服时间色散。系统的均衡器能够处理15s的信号延时，对于超过15s（时间窗）的延迟反射信号，均衡器将无法处理，被认为是同频干扰信号。在重叠区域内通信的移动终端将由于同频干扰而使通话质量下降，甚至导致掉话。15s约为4bit数据的传输时间，相当于无线信号在空间传播形成4.4Km的路径差或光信号在光纤传播中形成3km长度差。在使用模拟光纤直放站工作时由于信号空间反射或光纤传输距离过远都有可能造成同一信号到达基站的时延差超出时间窗。,一、GSM-R光纤直放站应用现状,应用不足,系统传输延时,在光纤传播中形成3km长度差,在空间传播形成4.4km的路径差,一、GSM-R光纤直放站应用现状,应用不足,直放站覆盖范围,射频信号随着光信号的衰减而衰减，近端机和远端机之间光缆距离不同造成近、远端机之间射频通路的损耗不同，造成远端机输出功率以及覆盖范围不同。,二、GSM-R数字光纤直放站系统,GSM-R数字光纤直放站是在传统模拟光纤直放站的基础上，采用先进的数字信号处理技术，实现多载波GSM-R信号的远距离光传输和大容量、大动态范围的信号覆盖。,近端机远端机网管,简述,构成,近端机,远端机,二、GSM-R数字光纤直放站系统,近端机在GSM-R基站侧将射频口的信号数字化处理，通过光纤传送到远端，利用远端数字单元还原、射频单元再生、放大，实现GSM-R基站信号拉远覆盖。,系统连接关系,三、GSM-R数字光纤直放站系统优势,GSM-R模拟光纤直放站不足,上行噪声叠加,传输延时不可控,直放站覆盖范围,GSM-R数字光纤直放站优势,上行噪声抑制,传输延时调整,直放站覆盖范围大、传输距离远,系统组网灵活,三、GSM-R数字光纤直放站系统优势,上行噪声抑制,使用GSM-R数字光纤直放站，无论接入多少台DRU，直放站系统向基站引入的噪声始终为-131dBm，独立基站的自身底噪一般为118dBm。因此使用数字光纤直放站时，系统不需要下调Gup以减少上行积累噪声对基站的干扰，系统上下行链路平衡不受任何影响。,模拟光纤直放站的噪声由射频噪声和光放大、光传输噪声两部分组成。,数字光纤直放站整个光传输部分为数字化传输，信号的再生和放大过程均不产生光传输噪声，对于射频噪声，数字光纤直放站利用过采样技术与自适应滤波器单独对各射频拉远单元的上行噪声进行控制。,三、GSM-R数字光纤直放站系统优势,传输时延调整,GSM-R系统中模拟光纤直放站的使用，通常会因为两路信号传输路径不同而引起大于15s的时延，造成同频干扰，引起通话质量下降甚至掉话。数字光纤直放站能将RF信号变为中频数字信号再组帧；同时，实时测量各拉远单元与光近端设备之间的时延，可以实现精确的时延调整功能，保证不同光远端机信号的时延一致。因此，数字光纤直放站可以避免时延色散干扰，保证覆盖效果。,数字直放站的时延调整功能，在带状网络布置时是非常重要和有效消除色散延时干扰的功能。,三、GSM-R数字光纤直放站系统优势,直放站覆盖范围、传输距离,在数字光纤直放站系统中射频信号不随光信号的衰减而衰减，并且在长距离和多路分路传输系统中保持动态范围不变。系统采用数字传输，有效信号在传输中可以多次再生以保证信号传输质量，增加传输距离。,系统中有效信号经传输再生后，进入设备射频单元进行发大输出，各远端设备的无线覆盖距离不随传输距离而改变。,三、GSM-R数字光纤直放站系统优势,系统组网灵活,由于数字GSM-R数字光纤直放站系统的传输为全数字化的，所以系统中近端机和远端机的组网连接异常灵活。,星型连接,链型连接,环形连接,混合连接,三、GSM-R数字光纤直放站系统优势,系统组网灵活,星型连接,一台近端机通过多条光纤连接多个远端机,三、GSM-R数字光纤直放站系统优势,系统组网灵活,链型连接,一台近端机通过一条光纤连接多个远端机,三、GSM-R数字光纤直放站系统优势,系统组网灵活,环形连接,网络具有网络自愈能力，在一段光纤出现故障时可以进行链路倒换,三、GSM-R数字光纤直放站系统优势,系统组网灵活,混合连接,四、GSM-R数字光纤直放站设备,近端机设备,远端机设备,设备主要指标,四、GSM-R数字光纤直放站设备,近端机设备,射频单元、数字中频单元、光传输单元监控单元、供电系统,四、GSM-R数字光纤直放站设备,近端机设备,射频单元,双工器、滤波器、变频单元,双工器实现收、发（上行、下行）信号的分离。变频单元上行变频单元和下行变频单元下行变频单元主要是实现将基站过来的射频信号变为数字中频模块中ADC能够接收采样的中频信号。上行变频器是将数字中频模块DAC输出模拟中频信号变为基站接收的上行射频信号。,四、GSM-R数字光纤直放站设备,近端机设备,数字中频单元,ADC、DAC、DDC、DUC、CPRI,CPRI：由爱立信、华为、NEC、北电和西门子五个厂家联合发起制定，用于无线通讯基站中基带到射频之间的通用接口协议。,ADC：将模拟中频信号通过高速采样变为数字信号；DAC：将DUC信号转变为模拟中频信号；DDC：将ADC采样的数字中频信号转换到基带并形成I/Q数据；DUC：将基带I/Q数据由基带频率转换到数字中频；CPRI：传送GSM-R基带数据；,四、GSM-R数字光纤直放站设备,近端机设备,光传输单元,数字光模块,将CPRI输出的高速串行信号通过光模块进行传输到对端,监控单元,完成对近端机设备的本地监控和远程监控,四、GSM-R数字光纤直放站设备,远端设备,光传输单元、数字中频单元、射频单元监控单元、供电系统,四、GSM-R数字光纤直放站设备,远端设备,远端机设备中的光传输单元、数字中频单元、监控单元、供电系统与近端机中对应单元的功能相似。射频单元中除了变频单元、双工器、滤波器之外还增加了下行高功率放大器（HPA）和上行低噪声放大器（LNA）。HPA：GSM-R下行射频信号进行放大实现对覆盖区的大范围覆盖；LNA：对上行GSM-R信号进行低噪声放大提高系统的接收灵敏度；,四、GSM-R数字光纤直放站设备,设备主要指标,四、GSM-R数字光纤直放站设备,设备主要指标,四、GSM-R数字光纤直放站设备,设备主要指标,四、GSM-R数字光纤直放站设备,设备主要指标,四、GSM-R数字光纤直放站设备,设备主要指标,四、GSM-R数字光纤直放站设备,设备主要指标,五、GSM-R数字光纤直放站系统网管,远程监控利用无线传输实现远程监控利用光纤传输实现远程监控本地监控通过RS-232数据接口实现本地监控,满足标准,GSM-R中继传输设备统一监控管理系统技