直放站在高速公路铁路优化中的应用

直放站培训资料一、直放站的定义与作用直放站是一种用于无线通信的设备，它主要起到增强信号覆盖的作用。

在一些信号较弱或者存在信号盲区的区域，直放站能够接收来自基站的信号，经过放大处理后，再发射出去，从而扩大了信号的覆盖范围，改善了通信质量。

比如说，在一些偏远的山区、地下室、大型建筑物内部等地方，由于距离基站较远或者受到建筑物遮挡等因素的影响，手机信号可能会非常微弱甚至没有信号。

这时，安装直放站就可以有效地解决这个问题，让用户能够正常地进行通信。

二、直放站的分类直放站根据其工作频段、传输方式和应用场景等不同，可以分为多种类型。

（一）按照工作频段划分1、 900MHz 直放站：主要用于 GSM 网络。

2、 1800MHz 直放站：适用于 DCS 网络。

3、 2100MHz 直放站：用于 3G 网络。

（二）按照传输方式划分1、无线直放站：通过接收和发射无线信号来实现信号放大。

2、光纤直放站：利用光纤作为传输介质，将基站信号传输到直放站进行放大。

3、移频直放站：将接收到的信号频率进行变换后再传输和放大。

（三）按照应用场景划分1、室内直放站：用于室内环境，如商场、写字楼、酒店等。

2、室外直放站：安装在室外，如山区、公路沿线等。

三、直放站的工作原理直放站的工作原理其实并不复杂。

它主要由施主天线、重发天线、低噪声放大器、功率放大器、滤波器等组成。

施主天线负责接收来自基站的信号，然后将其传输到低噪声放大器进行放大。

放大后的信号经过滤波器进行滤波处理，去除掉不需要的频率成分，只保留有用的信号。

接着，经过功率放大器进一步放大，最后通过重发天线发射出去，覆盖到信号较弱的区域。

在这个过程中，直放站需要对信号进行严格的控制和处理，以确保放大后的信号质量符合要求，不会对原有的网络造成干扰。

四、直放站的安装与调试（一）安装前的准备工作在安装直放站之前，需要进行现场勘查，了解信号覆盖的情况，确定直放站的安装位置和覆盖范围。

同时，还需要准备好所需的工具和材料，如天线、馈线、功分器、耦合器等。

毕业论文院系机械与电子工程学院班别09通信1班姓名叶观森指导教师卢敦陆直放站的应用班别：09通信1班姓名：叶观森摘要：随着我国移动通讯事业的飞速发展，移动通讯的用户量正不断地增加，以至于蜂窝规划越来越小，基站位置越来越低；另一方面，随着城市建设的高层化，高层建筑正不断涌现，由于无线传播的阴影效应，在这些高层建筑的背后或中间常形成移动通讯信号的盲区或弱区。

另外蜂窝移动基站在建造过程中，由于考虑到临近小区的干扰问题，其天线辐射场方向图的主瓣有较大的下倾角，以至于高层建筑的中上部一般不能有效接收到信号。

此外，由于建筑物等对电磁波的屏蔽效应，使得隧道、地铁、地下商城、娱乐城、停车场以及酒店、写字楼等一些封闭的大型建筑物内也无法正常接收到移动通讯信号；而在中间楼层，由于有来自周围各个不同基站信号的重叠，产生乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话等现象，严重影响了手机的正常通话质量；由于基站天线的高度问题，很多地方没有能够正常覆盖，也成为了移动通信的信号盲区等。

关于直放站的无线覆盖系统正是在这种背景之下产生的。

直放站设备作为移动通信网络优化的重要设备，在增强信号覆盖，提高网络传播速度，降低网络运行成本方面的作用越来越显著，因此其在移动通信网络覆盖中的地位已日趋重要。

同时，直放站设备的监控也需纳入日程。

关键词：盲区屏蔽效应直放站无线覆盖系统监控一、直放站的定义在移动通信网络中，由于各种原因的影响，网络不可能达到完全的无缝隙覆盖。

对于运营商来说，有时出于成本、传输条件等考虑，在一些覆盖盲区很难建设开通基站。

这时，通常采用直放站作为基站覆盖的辅助手段。

由于直放站在扩大通信覆盖范围的同时可对不同基站的话务量进行有效的调配，因此使用直放站仍是实现“小容量、大覆盖”目标的重要手段之一。

由于直放站设备本身的特性，引入直放站设备不可避免地对网络产生一些负面作用。

在工程实践中，如何根据直放站的设备特性，灵活地运用无线网络的规划方法，最大限度地发挥直放站设备的性能，解决网络问题是通信设计人员需要面对的课题。

浅谈现代通信技术在高速铁路中的应用摘要：随着经济的发展，我国的高速铁路发展速度不断加快，其智能信息化程度越来越高，所以在铁路信号系统中对于其现代化的通信技术也有了新的要求。

在高速铁路中运用现代化的通信技术可以有效的减少其成本，并提高在高速铁路中的安全。

文中通过对现代通信技术进行了解，并对其在高速铁路中的应用进行阐述，结合案例分析了在高速铁路中现代通信技术发挥的应用。

关键词：现代通信技术；高速铁路；应用在现在的各行各业中都开始应用科学技术，高速铁路的发展中也是如此，其发展的现代化都一直要依赖通信技术的运用，这就会推动技术和劳动力之间的转化。

但现代信息技术也有其局限性，而且高速铁路在进行运用中也会出现一些问题，需要对其进行完善，并将其运用到实际铁路建设中。

一、现代通信技术（一）现代通信技术信号系统可以控制着列车的指挥和运行，在高速铁路的整个工程中它占的投资总额比率小，但它可以保证高铁列车的安全和高速运行，并发挥着关键作用，比如高速铁路的力度、安全和工作环境等方面[1]。

在高速列车的信号控制系统中，列车运行的轨道环境差，信号传输速率低，不利于高速铁路进行快速的发展。

在国外很早就开始进行高速铁路信号系统中通信技术的开发，在进行通信时还会有很多好处，可以有效的节约系统投资，提高其管理职能，减少运行的时间间隔。

而在加快高铁列车的速度后，要保证高铁的安全，就要加大资金投入，增多信号数量。

在高速铁路要具备好的信号系统和先进的技术设备。

（二）现代通信技术在高速铁路信号系统中的特点现在高速铁路中主要运用的现代通信技术有蓝牙、红外、2.4GHz和433MHz、800MHZ频段，在高速的高铁列车上，进行短距离运行时，通常运用的就是这几类通信技术。

但进行长距离运行时，现代通信技术的使用距离也会加长，其就要少用或不中继。

高速铁路的信号系统是列车的指挥控制系统，在运行过程中，高铁列车的速度和位置可以通过使用全球定位系统（GSM-R铁路专用移动通信系统）和信标（信号专业称为信号应答器及高频脉冲轨道电路等）进行[2]。

数字光纤直放站在铁路通信中的应用高建平（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070）摘要：介绍数字光纤直放站系统的构成、应用特点，比对数字光纤直放站与分布式基站的应用差别；重点阐述目前直放站在铁路应用中产生的问题，通过分析数字直放站设备特性及覆盖方式，提出在特定场景调整直放站设置参数降低由于时延问题对铁路通信影响的解决方案，为数字直放站高速场景的参数设置、GSM-R 系统的应用安全提供理论依据。

关键词：高速铁路；数字光纤直放站；传输时延；现场可编程门阵列中图分类号：U285 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2022)07-0054-04Application of Digital Optical Fiber Repeaters inRailway CommunicationGao Jianping(CRSC Research & Design Institute Group Co., Ltd., Beijing 100070, China)Abstract: This paper introduces the composition and application characteristics of the digital optical fiber repeater system, compares the application differences between the digital optical fiber repeaters and the distributed base stations, and emphasizes the problems arising from the application of such repeaters in railways. Based on the characteristics and coverage modes of such repeaters, a solution is proposed to reduce the influence of time delay on railway communication by adjusting the setting parameters of the repeaters in a specific scenario. This paper provides a theoretical basis for setting the parameters of these repeaters in high-speed scenarios and for the security of the application of GSM-R system.Keywords: high-speed railway; digital optical fiber repeater; transmission delay; Field Programmable Gates Array(FPGA)DOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2022.07.011收稿日期：2021-05-20；修回日期：2022-04-07基金项目：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司科研项目（2300-K2220006）作者简介： 高建平（1974—），男，工程师，本科，主要研究方向：铁路通信，邮箱：*********************.cn 。

光纤直放站在铁路通信系统中发展趋势第一章绪论近几年来，我国铁路运营里程在不断地扩展，实际里程大约已到14万公里，位居全世界第二。

在这样一个诺然庞大的铁路交通运输网中，有部分铁路线路分布在广阔平原、人口密集的城市，还有部分线路穿行在丘陵沟壑、高山森林等地形崎岖复杂地段，而恰是这些特殊地形，极大地限制了铁路通信无线信号的全面覆盖以及车站电磁波的传播，进而形成了通信弱场区和盲区，给列车运行造成了极大的安全隐患。

因此，要想进一步实现铁路通信系统现代化进程，保障铁路运营线路的安全，解决铁路线路弱场场强问题，就显得尤为重要了。

近几年来，我国铁路运营里程在不断地扩展，实际里程大约已到14万公里，位居全世界第二。

在这样一个诺然庞大的铁路交通运输网中，有部分铁路线路分布在广阔平原、人口密集的城市，还有部分线路穿行在丘陵沟壑、高山森林等地形崎岖复杂地段，而恰是这些特殊地形，极大地限制了铁路通信无线信号的全面覆盖以及车站电磁波的传播，进而形成了通信弱场区和盲区，给列车运行造成了极大的安全隐患。

因此，要想进一步实现铁路通信系统现代化进程，保障铁路运营线路的安全，解决铁路线路弱场场强问题，就显得尤为重要了。

目前，解决铁路线路弱场强区、盲区的方式中的中继设备主要有：无线中继器、GSM-R基站、天线、光纤直放站等。

其中的光纤直放站中继设备相对于其他设备而言，具有工作稳定、覆盖效果好；列车通话质量好、干扰少；设计和施工更灵活；可提高增益而不会自激；传输距离远等优点。

另一方面，由于目前光缆技术日益成熟且市场价位有下调趋势,同时光纤直放站也在公网移动通信中得到广泛的应用。

因此随着我国铁路的高速现代化发展,光纤直放站也逐渐在铁路通信系统中得到重要实际应用,尤其在目前大部分既有线路的电气化改造中得到大量应用。

第二章光纤直放站在实际工作中的应用由于本人目前在西安铁路局工作，对管内部分线路有些许了解。

下文就根据铁路局管内咸铜线线路的实际情况，举例说明光纤直放站在铁路通信系统中的实际应用。

高速铁路长大隧道GSM-R网络冗余组网方案分析袁廷瑞1，熊 洁1，路晓彤2，焦晓辉2（1．中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031；2．中国国家铁路集团有限公司工管中心，北京 100844）摘要：高速铁路长大隧道需要按照GSM-R冗余组网方案进行覆盖。

目前GSM-R网络可采用数字直放站与分布式基站作为数字中继设备，两种设备均有多种组网方案。

从故障应对能力、载频利用率、建设成本等多个角度开展分析，对比多种高速铁路隧道内GSM-R数字中继设备冗余组网方案，提出各种方案的适用范围和性能优劣。

关键词：GSM-R；组网；高速铁路；隧道；无线通信中图分类号：U285.21 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2024)01-0036-06Analysis of GSM-R Redundancy Networking Scheme forLong Tunnel of High Speed RailwayYuan Tingrui1, Xiong Jie1, Lu Xiaotong2, Jiao Xiaohui2(1. China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610031, China)(2. Engineering Management Center, China State Railway Group Co., Ltd., Beijing 100844, China)Abstract: Long tunnels of high-speed railway need to be covered according to GSM-R redundancy networking scheme. At present, GSM-R network can use two kinds of digital relay equipment: digital repeater and distributed base station. Both of the equipment have a variety of networking solutions.This paper analyzes the fault response capability, carrier frequency utilization, construction cost and other aspects, compares various GSM-R digital relay equipment redundancy networking schemes in high-speed railway tunnels, and proposes the application scope and performance advantages and disadvantages of various schemes.Keywords: GSM-R; networking; high speed railway; tunnel; wireless communicationDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2024.01.007收稿日期：2022-11-15；修回日期：2023-12-20第一作者：袁廷瑞（1994—），男，工程师，硕士，主要研究方向：铁路无线通信，邮箱：********************。

图1　光纤直放站的系统原理The system principle of optical repeater 移动台Po=8 W 光纤上行BTS 耦合器近端机远端机
路dBm 上Ms
图3　超时下行车次G1347 C3接口监测数据截图
Fig.3Screenshot of C3 interface monitoring data of overtime downward train number of G1347 Screen
根据统计数据分析，在K255+450附近存在一个TA≥11的多径信号，如果切换后占用该多径信号时会出现异常。

2.1.2 沪昆高铁上行方向运行列车
提取接口监测系统Abis口数据分析，超时问题发生时，均为切换后出现下行持续质差，然后导致掉话，如图4所示。

对超时问题发生时ZJ-YW11至ZJ-YW10切换公里标、切换前后TA进行统计，同时对比正常车次如下。

1）无论是超时还是正常车次，切换公里标均在K255+200附近。

2）正常车次切换后的TA≤5，而超时车次切换后大部分是TA≥7。

图4　超时上行车次G1662 C3接口监测数据截图
Fig.4Screenshot of C3 interface monitoring data of overtime upward train number of G1662。

项目培训（直放站工作原理及优化）直放站工作原理及优化鉴于今年省挪移公司对一类CQT点的指标极其重视，挪移公司对一类CQT点直接领导挂帅，由于部份一类点已安装直放站覆盖，且存在设备运行不稳定性，故本月项目结合实际，进行直放站优化培训，以期在日常测试过程中能充分利用掌握知识来解决问题，维持辖区内一类CQT点较高的指标水平。

一、 直放站的概念直放站，即是用于对无线信号进行中继放大转发的设备。

在挪移网络中，直放站是对宏基站的信号进行放大，而不是放大微蜂窝之类的信号。

在这里就存在一个“施主小区”的概念，所谓施主小区，即是信号被直放站进行放大的小区。

二、 直放站的用途在挪移通信网络中，可以通过使用各类直放站解决边远道路、小住宅区以及室内覆盖盲区，扩大覆盖范围。

特殊是这一两年起，直放站得到了迅速地发展。

现在，通过安装直放站以解决覆盖的场所普通是：高楼电梯、酒吧、娱乐广场、商场、酒店、工厂、有小段盲区的公路、铁路或者隧道以及小住宅区。

三、 直放站的分类直放站可以是室内安装，也可以是室外安装。

对于道路或者小村庄，直放站就是室外安装；而市区、城镇中的直放站基本是室内安装。

从类型上讲，直放站分选频直放站和宽带直放站。

选频直放站有2选频、4选频、6选频和最多8选频；而宽带直放站可以是整个900频段的放大，也可以是900频段中的某一频段。

选频直放站的价格与多少选频是相关的，2选频是最便宜的，而多选频则越贵。

所以，选取选频直放站时要考虑用户类型、话务量以及施主小区的频点数。

直放站，还分大功率和小功率的。

对于高楼电梯、大商场或者其它较大面积的室内覆盖，由于分布系统大、损耗多，所以普通需要33dBm满功率输出的直放站；而对于小酒吧之类，则可以是低功率的。

四、 直放站的组成普通来说，直放站包括：直放机、与BTS联系的天线、与MS联系的天线以及天线与直放机连接的馈线。

与BTS联系的天线，有八木天线和角反射天线。

在城区中，由于施主小区信号较强，所以普通是安装八木天线；而对于公路、铁路或者隧道，则是角反射天线，因为角反射天线有两个好处，有较强的方向性和较大的增益。

移动通信网中直放站的应用与优化摘要：随着城市建筑群的密集和移动通信市场在农村及边远地区的拓展，室内覆盖和边缘地区的网络覆盖不足问题已成为用户关注的焦点，而直放站的使用可以快速、便捷的解决这一问题，本文通过对直放站选择、设计和优化的讨论，以达到合理利用，提高网络覆盖和网络质量的目的。

关键词：移动通信GSM网络直放站网络优化由于我国地域辽阔，特别是农村的用户分布零散，加至移动市场竞争的日益激烈，网络覆盖问题已成为运营商之间竞争的一个重点。

网络的覆盖质量和覆盖的完善性成为用户关注的重点，也是运营商迫切需要解决的问题。

近年来随着城乡经济的快速发展，GSM网络边缘县、乡的移动用户发展迅速。

运营商需要加强网络覆盖以满足这些用户快速增长的需求。

在许多县地域交界处由于人口密度的关系话务量小，而在丘陵地带很多乡镇多处于盆地，存在覆盖盲区。

因此，建设直放站是迅速解决这些地区覆盖的快捷方案。

高速公路和铁路在山区经常穿越隧道和涵洞形成的信号盲区，直放站也可用于解决信号的连续覆盖。

城市的建筑物内、地下商城、地下停车场及因屏蔽不能使信号直接穿透区域的信号覆盖问题，除微蜂窝外，直放站也是解决这些地点网络覆盖的方法之一。

直放站是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。

直放站在下行链路中，由施主天线从现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。

在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。

直放站是作为实现“小容量、大覆盖”目标的必要手段。

这主要是由于使用直放站：一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖，二是其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。

因此直放站是解决通信网络延伸覆盖、填补盲区、容量再分配能力的一种优选方案。

它与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点，可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，如商场、宾馆、机场、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、等各种场所，提高通信质量，解决掉话等问题。