GSM-R直放站系统监控方案的实施

SherleneFa

摘  要： GSM-R直放站系统在通信工程建设中的运用逐渐普及，但系统自身功能缺陷所暴露出来的问题也受到用户的高度重视。受到多方面因素的限制，GSM-R系统在联合直放站传输信号时，其频率常会受到外界干扰而减弱，影响数据传输的质量。若不及时采取有效的监控方案，及时发现信号频率传输的异常问题，对用户信息安全是极为不利的。针对这一点，主要分析GSM-R直放站系统监控方案的设计与实施。
关键词： GSM-R系统；直放站；信号监控；方法
中图分类号：U285  文献标识码：A  文章编号：1671－7597（2012）0220119－01
GSM-R系统的正常运用要借助于直放站才能保持信号的稳定传输，直放站发挥着扩大信号频率的作用，以保证接收方能准确接收数据信息。根据GSM-R系统内部结构的组成及功能要求，设计针对性的系统监控方案，并逐步落实到通信传输中，可保证用户数据通信的安全。
1 直放站及其应用原则
直放站是一种中继产品，衡量直放站好坏的指标主要有，智能化程度（如远程监控等）、低IP3（无委规定小于-36dBm）、低噪声系数（NF）、整机可靠性、良好的技术服务等。使用直放站作为实现“小容量、大覆盖”目标的必要手段之一，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。根据直放站系列产品的特点和移动通信网络的需求，不同的地理环境及应用场合，系统的解决方案是不同的，这需要认真分析，区别对待。对于无线直放站来说，信号的隔离显得尤为重要。无线直放站是从空间接收信号，势必要求空间信号尽可能纯净；而在基站较为密集区域，分离不同基站或扇区信号的难度将大大增加，容易使直放站增加对基站干扰。所以在基站较为密集区域，建议尽量采用有线信号的引入方式，比如光纤直放站。在不具备使用光纤直放站条件的场所，只能采用无线直放站，但其施主天线必须具有足够的方向选择性。
2 数字通信系统的推广应用
数字通信系统的关键性技术包括编码、调制、解调、解码以及过滤等。其中数字信号的调制以及解调是整个系统的核心也是最基本、最重要的技术。数字调制是通过对信号源的编码进行调制，将其转换成为能够进行信道传输的频带信号，即把基带信号（调制信号）转变为一个高频率的带通信号（已调信号），而且由于在传输过程中为了避免信息失真、传输损耗以及确保带内特性等因素，在进行信号进行长途传输以及大规模通信活动时必须对数字信号进行载波调制。现阶段的数字信号调制主要分为调幅、调相以及调频三种。调幅是根据信号的不同，通过调节正弦波的幅度进行信号调制，目前最常见的数字信号是幅度取值为0和1为代表的波形，即二进制信号；调相是由于载波的相位受到数字基带信号（调制信号）的控制，通常情况下载波相位和基带信号是保持一致的，例如二进制基带信号为0时，载波相位相应也为0；调频是利用数字信号进行载波频率的调制。解调就是讲载波信号提取出来并经过还原得到信息的过程，它是调制的逆过程也被称为反调制。目前解调的类型分为相干解调和非相干解调两大类。通信系统向数字化时代的转变就是要从有线通信想无线通信，从公用移动网络到专用网络，从而实现全球化的数字通信理念。而且通过现有的综合业务数字网络为基础，通过一个多用途的用户网络接口就可以轻松实现信号发出端到接收端全程数字传输与交换的新型通信网。利用这种新型技术可以扩充通信业务的范围，而且还具有更加经济以及灵活的特点，能够与现有的计算机互联网、多媒体信息网、公共电话网以及分组交换数字网等进行任意转换。随着数字通信设备的发展和不断完善，利用微处理技术对数字通信系统的信号进行转变，还能够使设备更加灵活的应用到各种长途以及市话当中。
3 设计GSM-R系统监控方案的必要性
当前，GSM-R系统主要运用于铁路通信管理，凭借其独特的功能优势在铁路运输行业中得到了推广运用。因城市现代化发展步伐的加快，社会交通运输活动更加频繁，不同铁路运输线路的交通流量也在日趋上升。超负荷运行状态不仅阻碍了铁路交通的畅通性，也容易给GSM-R系统埋下诸多隐患。设计GSM-R系统监控方案的必要性体现于：
1）防止信号丢失。由于直放站安装位置暴露在外，使用较长时间后会受到外界环境的干扰，尤其是恶劣天气条件下直放站扩大信号的能力减弱。利用监控系统配备的信号处理功能，在直放站功能出现异常的情况下可及时转接信号，将其传输至其它直放站持续传输，从而防止了GSM-R系统信号的丢失。2）及时发现异常。直放站是GSM-R系统里最为关键的组成模块，其负责对数据信号的频率进行扩大处理，增强射频信号的功率以延长其传输距离。一些特殊原因会造成直放站功能减弱，从而限制了射频信号功率的增强。利用数字化监控系统可及时发现GSM-R系统的异常情况，提醒检修人员尽快处理。3）引导数据通信。从长远角度考虑，未来数字移动通信系统面临的数据传输任务更重，各种不同形式的数据信息均要经过该系统处理。若仅靠直放站完成信号增大或转接，则易引起多种不同的故障问题。监测系统出了发现信号传输异常外，还能正确引导数据通信，以免用户所发送的数据受到干扰。
4 GSM-R直放站系统监控方案实施的步骤
现代通信工程建设中正对数据通信模块进行改良设计，最终目的是为广大用户提供安全可靠的数据传输平台，把需要传播的信息定时定点传输给接收方案。当监控系统方案确定之后，应尽快将其实施到通信工程中，这样才能让GSM-R系统的功能得到充分发挥，满足用户移动式、远距式通信的要求。
1）前期准备。GSM-R直放站系统监控方案的实施需从多个方面开展工作，技术人员也要做好相应的前期准备工作。主要的准备工作是通信勘测，如：对直放站所处区域的环境详细勘测，总结直放站周围环境的不安定因素，尤其是低温、雨季等状态下，直放站装置性能是否会受到损坏。2）安装设备。安装直放站要结合通信工程设计的图纸要求，GSM-R系统的服务对象是铁路运输车辆，其覆盖的面积十分广阔。直放站安装的位置应该与铁路运输线路相互吻合，严禁安装距离过偏过远而阻碍监控系统功能的发挥。其中，直放站设备所处的高度必须要达到规定要求。3）创建平台。监控平台是对GSM-R直放站系统进行监控操作的关，操作系统平台自身设置的功能对直放站监控操作的便捷性有较大的影响。通常，监控系统的平台选择计算机操作系统，这种结构可以取代人工操作完成各项复杂的计算工作，当监测器感应到异常信号后即可发出报警。
5 结论
总所所言，不可否认，GSM-R系统作为一种专门为铁路通信研制的数字移动通信系统，在功能模块其操作功能多方面均有了明显的改善。为了避免GSM-R直放站系统在放大信号频率时发生异常状况，设计相匹配的监控方案是必不可少的。
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