卞周進

摘要：本文主要介紹了數(shù)字直放站以及GSM-R系統(tǒng)的特點以及將數(shù)字直放站應(yīng)用到GSM-R系統(tǒng)中的優(yōu)勢，并對數(shù)字直放站上行噪聲抑制技術(shù)進行了簡要介紹。將數(shù)字直放站應(yīng)用到GSM-R系統(tǒng)中可以解決干擾以及噪聲問題，提高傳輸效率。通過對數(shù)字直放站以及GSM-R系統(tǒng)的分析，以期促進我國數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字直放站；GSM-R；噪聲干擾

1 數(shù)字直放站以及GSM-R系統(tǒng)的介紹

數(shù)字直放站的工作原理是通過近端機將基站發(fā)出的射頻信號經(jīng)過數(shù)字處理之后將光電轉(zhuǎn)化為光信號，然后再通過光纖將其傳輸?shù)竭h端，最后通過遠端機將光信號轉(zhuǎn)化為射頻信號發(fā)射出去。為了使信號處理過程更加方便，數(shù)字直放站與基站之間通過數(shù)字信號進行傳輸。

GSM-R系統(tǒng)是由國際鐵路聯(lián)盟和歐洲電信標準協(xié)會制定的技術(shù)標準，其主要目的是促進歐洲新一代鐵路移動通信技術(shù)的開發(fā)。GSM-R系統(tǒng)可以連接GSM、PSTN、PDN、FAS、RBC等系統(tǒng)，使鐵路信息平臺更加綜合化、數(shù)字化、方便化，使列車以及鐵路沿線上的人員語音通信更加方便快捷。

1.1數(shù)字直放站的特點

數(shù)字直放站多徑干擾小，可以實現(xiàn)時延調(diào)整。數(shù)字直放站可以使信號到達各個直放站遠端機的時延一致，使光纖鏈路上的時延可以忽略，僅需要考慮空間波時延。由于數(shù)字直放站應(yīng)用數(shù)字處理技術(shù)進行信號傳輸，因此時延比較大，在實際工程中可以將一般宏基站用做信源設(shè)備來降低單機時延。數(shù)字光纖直放站近端機與遠端機的最大傳輸范圍約為20km。應(yīng)用數(shù)字直放站可以減少上行底噪的增加，進而減少噪聲干擾。

1.2GSM-R系統(tǒng)的特點

GSM-R是由無線網(wǎng)絡(luò)、有線交換網(wǎng)絡(luò)以及其他通信網(wǎng)絡(luò)接口組成的以GSM技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。GSM-R是GSM技術(shù)的發(fā)展，采用GMSK調(diào)制方式，調(diào)制速率為270kb/s。GSM-R不僅具有GSM系統(tǒng)的特點，其還具有集群通信的特點，具有鐵路軌道電路功能。GSM-R系統(tǒng)可以完成從固定自動控制端到移動自動控制端的數(shù)據(jù)傳輸，為數(shù)據(jù)傳輸提供更安全的通道。GSM-R的頻率管理與GSM系統(tǒng)兼容，可以實現(xiàn)語音通信和數(shù)據(jù)通信，還能按照用戶需求分配帶寬，拓展新的業(yè)務(wù)。GSM-R系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)相比工作頻帶得到了延伸，并且增加了語音組呼、話音廣播的功能，增強優(yōu)先級，并且能在高時速運輸情況下實現(xiàn)正常通信。

2 數(shù)字直放站的優(yōu)勢及上行噪聲抑制分析

將數(shù)字直放站應(yīng)用于GSM-R系統(tǒng)中可以明顯減少噪聲干擾，同時減少多徑干擾。數(shù)字直放站操作簡單，組網(wǎng)方式靈活，覆蓋能力也比較強，而且具備上行分集接收功能。數(shù)字直放站采用數(shù)字處理及傳輸技術(shù)使噪聲系數(shù)較低，而且不會抑制有用信號。

2.1 數(shù)字直放站應(yīng)用于GSM-R系統(tǒng)中的優(yōu)勢

數(shù)字直放站應(yīng)用光纖實現(xiàn)數(shù)字信號傳輸，帶外噪聲抑制效果較強，而且可以顯著減少傳輸過程中的噪聲。數(shù)字直放站遠端機在基站上的上行噪聲較低，可以控制各個射頻單元的上行噪聲，減少噪聲之間相互影響的情況。數(shù)字直放站可以調(diào)節(jié)各種信號的發(fā)射時間，實現(xiàn)信號發(fā)送同步，進而保證直放站發(fā)射的時延差，而且選址不受距離限制，增強基站接收靈敏度。由于在信號傳輸過程中射頻傳輸和光傳輸之間沒有相互影響，因此不會影響射頻信號的傳輸以及發(fā)射，增強適應(yīng)性。數(shù)字直放站的信號不會出現(xiàn)損耗，組網(wǎng)方式靈活，可以有效減少光纖資源的浪費。同時還可以降低施工難度，增強傳輸鏈路的使用壽命。由于數(shù)字直放站采用了大功率高線性功放，因此可以準確實現(xiàn)失真預(yù)補償以及校正，提高最大輸出功率。數(shù)字直放站的上行覆蓋質(zhì)量提高，可以實現(xiàn)大功率廣域覆蓋狀態(tài)下上下行鏈路的平衡，而且還提供分集接收、合并功能。

2.2 數(shù)字直放站上行噪聲抑制分析

數(shù)字直放站上行噪聲抑制原理為首先由主機軟件設(shè)定比較門限值，然后上行信號經(jīng)過低噪聲放大器后進入變頻模塊，變頻模塊將模擬中頻信號轉(zhuǎn)移到數(shù)字處理模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換器再將模擬中頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字中頻信號，然后中頻信號進入現(xiàn)場可編程門陣列，再由直接數(shù)字控制系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)換為基帶信號。比較器還會對載波信道的信號進行比較，當信號強度小于門限值時，現(xiàn)場可編程門陣列會利用數(shù)字衰減將其關(guān)斷，如果信號強度高于門限值則不會進行數(shù)字衰減，而是再次經(jīng)過變頻發(fā)送到基站進行進一步的處理。

數(shù)字直放站可以應(yīng)用軟件無線電選頻將空閑時隙和非空閑時隙區(qū)分出來，將非空閑時隙信號放大的同時將空閑時隙信號衰減。數(shù)字直放站通過設(shè)定門限值來進行上行噪聲抑制，而且此種方式不會抑制有用信號，同時控制基站上行底噪抬升情況。

數(shù)字直放站在GSM-R系統(tǒng)中的漏纜傳輸距離為1.72km，而且在信號冗余覆蓋時遠端機之間的距離可以達到1.5km，不冗余時的距離為3km。數(shù)字直放站支持多種組網(wǎng)方式，如星性、環(huán)形、混合型等。隨著我國科技水平的不斷提高，數(shù)字直放站也將得到不斷發(fā)展，在將來數(shù)據(jù)傳輸中的作用也越來越重要。

3 總結(jié)

數(shù)字直放站與模擬直放站相比，輸出功率得到提高，噪聲系數(shù)以及對基站的底噪抬升減少，組網(wǎng)方式更加靈活，兼容性也更強。GSM-R技術(shù)較GSM技術(shù)提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，并且支持集群通信。將數(shù)字直放站應(yīng)用到GSM-R系統(tǒng)中可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率以及傳輸穩(wěn)定性，進而促進我國鐵路數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展，促進我國科技的進步。

參考文獻

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（作者單位：南京泰通科技股份有限公司）