1 引言
GSM—R是為鐵路通信設計的綜合專用數字移動通信系統(tǒng)．它是在GSM蜂窩系統(tǒng)的基礎上增加調度通信功能和適用于高速環(huán)境下的要素．可滿足國際鐵路聯盟提出的鐵路專用調度通信要求。在GSM—R網絡設計中，應用GSM—R理論，提高了鐵路通信系統(tǒng)的可靠性，并解決了信道擁塞率高、呼叫成功率低等問題，降低網絡建設成本。
2 GSM—R網絡
GSM—R網絡主要包括無線網絡、交換網絡及有線傳輸網絡，其中無線網絡包括核查基站參數，規(guī)劃頻率，劃分位置區(qū)，確定話務負荷、阻塞率、基站天線角度、發(fā)射功率等參數以及降低同頻干擾和非同頻干擾等；而交換網絡則包括確定基站頻率、小區(qū)參數(CDD)和越區(qū)切換參數等。
GSM-R核心網絡采用二級網絡結構，即設立移動業(yè)務大區(qū)匯接中心(TMSC)和本地業(yè)務端局(MSC)，匯接中心之間網狀網連接。小區(qū)一般設置是在沿路軌方向安裝定向天線，形成沿路軌的橢圓形小區(qū)；在話務量較大但火車速度較低的編組站內可采用扇形小區(qū)覆蓋；而人口密度低的低速路段和軌道交織處則采用全向小區(qū)覆蓋。每個小區(qū)有一個或幾個基站收發(fā)信機，數目的多少由話務量決定。
列車時速超過140 km／h，采用GSM信號，可降低通信質量，提高誤碼率。而誤碼率的增加會降低話音質量，甚至當服務質量達到最低閾值時，特別是與ERTMS(歐洲鐵路運輸管理系統(tǒng))和ETCS(歐洲鐵路控制系統(tǒng))有關的數據將被中斷，從而導致列車不必要的停車或減速，因此需要采用雙網覆蓋系統(tǒng)以提高系統(tǒng)的可靠性。
2．1 無線網絡部分
(1)無線網絡的場強覆蓋場強覆蓋往往與具體的地理位置分布有關，根據具體的地理環(huán)境和基站的實際情況進行調整。采用提高基站的發(fā)射功率，增加天線掛高，調整天線水平角或垂直角以及安裝直放站等方法改善下行鏈路的信號覆蓋。一般來說，在鐵路或公路沿線主要考慮沿線的帶狀覆蓋分布，可采用雙扇區(qū)型基站，每個區(qū)180°；天線采用單極化3 dB波瓣寬度為90°的高增益定向天線，兩天線相背放置，最大輻射方向與高速路方向一致。如果沿路方向話務量很低，考慮到設備成本，采用全向天線變形的雙向天線，雙向3 dB波瓣寬度為70°，最大增益為14 dB，如HTSX一09—14型天線。
(2)無線參數設置 在GSM—R網絡中，與無線設備和接口有關的參數最能影響網絡的服務性能，其中包括小區(qū)選擇、控制信道、無線測量、功率控制、切換控制等參數，這些參數對小區(qū)覆蓋、信令流量分布、網絡業(yè)務性能等具有重要影響。調整無線參數的基本原則是綜合考慮實際無線信道特性、話務量特性和信令流量承載情況，充分利用現有的無線資源，通過業(yè)務量分擔方式均勻全網的業(yè)務量和信令流量。
(3)話務量設置 其目的是預先盡可能均衡移動通信網的話務量．使其整個網絡業(yè)務負荷均勻．尤其是在一些人口密集的商業(yè)區(qū)，優(yōu)化話務量時應注意交換機阻塞。
(4)重疊區(qū)的劃分青藏線路段根據實際地理環(huán)境恰當設計重疊區(qū)域大小，避免出現弱場區(qū)。重疊區(qū)可根據頻率復用方案得到移動臺接收C／I值，重疊區(qū)的寬度a為：兩小區(qū)復用：
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