铁路通信基站的结构组成及信号保护
基站详细介绍范文
基站详细介绍范文基站是无线通信网络中的一个重要组成部分，也是实现移动通信的关键设施之一、在移动通信网络中，基站起到中转和传输信号的作用，它负责接收用户发出的信号并将其转发到目标设备或其他基站，同时也负责接收其他基站或目标设备发送过来的信号，并将其转发给用户。
因此，基站在实现移动通信的过程中起着至关重要的作用，下面将从基站的定义、功能、组成结构以及发展趋势等方面进行详细介绍。
首先，基站，也称为基础站台或基站台，是无线通信网络中的一个终端设备，主要用于接收和传输信号。
基站一般由基站设备、天线、传输系统以及电源等组成。
基站设备是基站的核心部件，它包括射频收发设备、信号处理设备、调制解调器等，用于接收和发送信号。
天线是基站与用户之间的连接媒介，它接收来自用户设备的信号并将其传输到基站设备，同时也将来自基站设备的信号传输给用户设备。
基站的传输系统主要负责数据的传输和处理，它可以通过有线或无线方式将信号传输到目标设备或其他基站。
电源为基站提供供电，保证基站能够正常运行。
其次，基站的主要功能是提供无线通信服务，实现移动通信。
首先，在通信过程中，基站可以接收用户设备发出的信号，并将其转发给目标设备或其他基站，实现用户之间的通信。
其次，基站可以接收其他基站或目标设备发送的信号，并将其转发给用户设备，实现设备之间的通信。
此外，基站还可以对信号进行增强和过滤，以提高通信质量和传输速度。
基站还可以对通信进行控制和管理，包括通信的接入控制、用户身份鉴别、通信质量监测等。
基站同时也可以提供其他增值服务，如定位服务、短信服务、移动支付等。
基站的组成结构主要包括室内设备和室外设备两部分。
室内设备主要包括基站设备、传输设备和电源设备等，一般安装在室内的机房中。
室内设备通过输电线将信号传输到室外的天线上。
室外设备主要包括天线、天线支架和塔杆等，它们安装在室外的高处，以便信号的传输和接收。
为了保证基站的正常运行和通信质量，基站还需要合理的布置和调整天线的方向和高度，以及保证稳定的电源供应。
GSM-R铁路综合数字移动通信系统
隧道和地下车站覆盖
GSM-R系统采用特殊的信号传输技术，实现了隧道 和地下车站的有效覆盖，保证了在这些区域的通信 质量。
山区和荒漠覆盖
GSM-R系统具备在山区和荒漠等复杂地形 下的覆盖能力，能够满足在这些区域的通信 需求。
兼容性好
与现有通信系统兼容
GSM-R系统与现有的公众移动通信网络兼容，如GSM、GPRS等，方便用户在铁路沿线及列车上使用 手机、上网等通信服务。
GSM-R铁路综合数字移动通信系 统
目录
• 引言 • GSM-R系统的组成 • GSM-R系统的功能 • GSM-R系统的优势 • GSM-R系统的应用场景 • GSM-R系统的未来发展
01 引言ห้องสมุดไป่ตู้
目的和背景
铁路运输是全球范围内重要的交通方 式之一，保障铁路运输的安全和效率 至关重要。
GSM-R系统是为了满足铁路运输在移 动通信方面的特殊需求而设计的，旨 在提供高效、可靠的通信服务，支持 列车控制、调度、旅客信息等多种应 用。
VS
远程监控
GSM-R系统可以用于远程监控货运列车 的运行状态和货物安全，提高运输安全性 和可靠性。
06 GSM-R系统的未来发展
5G技术在GSM-R系统中的应用
5G技术将为GSM-R系统带来更高的数据传输速率、更低的延迟和更高的可靠性，提 升铁路运输的安全性和效率。
5G技术将促进铁路移动通信系统的升级，支持更高清的视频监控、更准确的定位和 更智能的调度控制。
列车控制和调度通信
列车控制指令的传输
GSM-R系统能够传输列车控制指令，如启动、停止、加速、减速等，实现对列车的远程控制。
调度指令的传输
调度员可以通过GSM-R系统向列车发送调度指令，如调整列车运行计划、优先级调整等，确保列车的有序运行。
GSM-R系统的组成及业务功能
目前，一般高铁线路GSM-R系统所承载的分组域数据业务主要有无线车次号信息、调度命令、近路预告信息。
分组域数据业务主要针对于那些对实时性要求较低（与电路域业务相比），突发性强，有一定的数据量的业务。采用分组交换技术，可以高效传输数据和信令，只有当传输数据时才占用网络资源。优化了对网络资源和无线资源的利用，同时提高了传输的速率。无线资源中的一个频点即一个TDMA帧可分配1到8个无线接口时隙。这些时隙能为用户所共享，且上行链路和下行链路的分配是独立的。可以同时使用8个时隙进行数据传输，最高速率可达171.2kbps（理论值）。
图3-3无线资源频谱图
图3-4GSM-R频道号对应频率表
2、小区频率配置的基本原则：同一个基站的载频间隔不小于400KHz，相邻基站载频间隔不小于400KHz。
3、GSM-R系统的频率资源很紧X，既然这一段频段资源少，为什么不考虑使用更高的频段，比如1800M左右的频率（3G所使用的频率）?
无线电波频率越高，在传播过程中造成的衰落就约快，这样一个基站的覆盖X围就越小，则小区半径越小，所以频率是和小区的半径成反比的，频率高，半径小，那么一定的X围内，沿线所建基站就多，这样干扰就大。此外，高速列车要频繁的进行越区切换，其对铁路业务的影响是极大的，容易能造成通信延时以及掉话。
3系统功能1sim卡数据管理2sim卡资源管理3sim卡个人化4sim卡业务受理4系统用法1sim卡申购上报2sim卡数据下发3sim卡业务上报4持卡人信息上报sim卡数据管理sim卡个人化sim卡资源管理sim卡业务受理sim卡存库管理系统维护sim卡发卡管理接口管理数据字典管理图351sim卡管理系统示意图五gsmr数据管理系统1系统简介依据sim卡管理系统需求规x关于数据管理的有关需求定义和编号20定义的数据x围结合当前数据管理方法填报方法等有关数据管理工作的规定利用数据库技术实现对gsmr网络数据的信息化管理
(已修订)现代铁路信号中的通信技术
现代铁路信号中的通信技术第一章1.说明现代铁路信号系统的组成？（2）车地移动通信技术●目前车地移动通信技术主要有：●基于应答器的点式地对车单向传输方式（铁路、城轨）；●基于轨道电路的连续式地对车单向传输方式（铁路、城轨）；●基于GSM-R的连续式地-车双向传输方式（高铁）；●基于Wi-Fi的连续式地-车双向传输方式（城轨CBTC）；●基于38G毫米波的连续式地-车双向传输方式（高速磁浮）。
（3）车载设备通信技术●目前车载设备采用的通信技术主要有异步串行通信、现场总线、列车通信网络等三种。
（4）安全通信技术●铁路信号系统的主要目标就是是保证列车运行安全，因此铁路信号系统中的所有设备都属于安全相关设备。
（一）双绞线●双绞线是由一对相互绝缘的金属导线绞合而成。
双绞线广泛用于市话中继线、局域网和控制系统通信网中。
（二）光导纤维（光纤）●光纤在进行通信时，首先在发送端经转换系统，将电信号转换成光信号，然后经光纤送至接收端，再经转换系统，将光信号转成电信号，完成整个通信过程。
（三）无线信道● 无线信道通过电磁波在空气中传播，比较常用的有超短波和微波通信、卫星通信等，超短波信道误码率一般小于10-4，微波信道和卫星通信误码率一般小于10-6。
（必考：填空）2.说明数据通信系统的组成？● 数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。
每秒比特（位），以bit/s 或bps 表示。
（二）误码率● 误码率是衡量通信系统线路质量的一个重要参数。
● 其定义为：二进制符号在传输系统中被传错的概率，近似等于被传错的二进制符号数与所传二进制符号总数的比值，即：传输的总比特数接收的错误比特数误码率 e P（三）信道容量● 信道容量指信道能传输信息的最大能力，用单位时间内最大可传送的比特数表示。
● 模拟信道是一种连续信道，其信道容量可以根据香农（Shannon ）公式计算。
铁路信号与通信设备操作与维护作业指导书
铁路信号与通信设备操作与维护作业指导书第1章铁路信号与通信设备概述 (4)1.1 铁路信号设备简介 (4)1.2 铁路通信设备简介 (4)1.3 信号与通信设备在铁路运输中的作用 (5)第2章铁路信号设备操作 (5)2.1 信号设备操作基本要求 (5)2.1.1 操作人员资质要求 (5)2.1.2 操作前准备 (5)2.1.3 设备操作规范 (5)2.1.4 安全防护措施 (6)2.2 轨道电路操作 (6)2.2.1 轨道电路设备检查 (6)2.2.2 轨道电路操作流程 (6)2.2.3 异常处理 (6)2.3 联锁设备操作 (6)2.3.1 联锁设备检查 (6)2.3.2 联锁设备操作流程 (6)2.3.3 异常处理 (6)2.4 信号机操作 (7)2.4.1 信号机检查 (7)2.4.2 信号机操作流程 (7)2.4.3 异常处理 (7)第3章铁路通信设备操作 (7)3.1 通信设备操作基本要求 (7)3.1.1 操作前准备 (7)3.1.2 操作规程 (7)3.1.3 安全注意事项 (7)3.2 电话通信设备操作 (8)3.2.1 电话交换设备操作 (8)3.2.2 电话终端设备操作 (8)3.3 无线通信设备操作 (8)3.3.1 无线电台操作 (8)3.3.2 无线手持台操作 (8)3.4 数据通信设备操作 (8)3.4.1 调制解调器操作 (8)3.4.2 传输设备操作 (9)第4章铁路信号设备维护 (9)4.1 信号设备维护概述 (9)4.1.1 信号设备维护的意义 (9)4.1.2 信号设备维护的基本要求 (9)4.1.3 信号设备维护的主要内容 (9)4.2 轨道电路维护 (9)4.2.1 轨道电路概述 (9)4.2.2 轨道电路维护内容 (9)4.3 联锁设备维护 (9)4.3.1 联锁设备概述 (10)4.3.2 联锁设备维护内容 (10)4.4 信号机维护 (10)4.4.1 信号机概述 (10)4.4.2 信号机维护内容 (10)第5章铁路通信设备维护 (10)5.1 通信设备维护概述 (10)5.1.1 通信设备维护的目的 (10)5.1.2 通信设备维护的原则 (10)5.1.3 通信设备维护的内容 (11)5.2 电话通信设备维护 (11)5.2.1 电话交换设备维护 (11)5.2.2 电话终端设备维护 (11)5.3 无线通信设备维护 (11)5.3.1 无线基站设备维护 (11)5.3.2 无线手持台设备维护 (11)5.4 数据通信设备维护 (12)5.4.1 数据交换设备维护 (12)5.4.2 路由器设备维护 (12)5.4.3 传输设备维护 (12)第6章铁路信号与通信设备故障处理 (12)6.1 故障处理原则与方法 (12)6.1.1 故障处理原则 (12)6.1.2 故障处理方法 (12)6.2 信号设备常见故障处理 (13)6.2.1 信号机故障 (13)6.2.2 道岔故障 (13)6.3 通信设备常见故障处理 (13)6.3.1 通信线路故障 (13)6.3.2 通信设备故障 (13)6.4 故障案例分析 (13)第7章铁路信号与通信设备安全管理 (14)7.1 安全管理制度与规定 (14)7.1.1 制定完善的安全管理制度，保证铁路信号与通信设备操作与维护过程中的安全。
GSM-R铁路移动通信
GSM-R铁路移动通信1·引言1·1 目的本文档旨在提供关于GSM-R铁路移动通信系统的详细信息，包括其基本概况、设计要求和技术规范等内容。
该文档可供设计人员、技术人员和有关方面参考使用。
1·2 范围本文档涵盖了GSM-R铁路移动通信系统的各个方面，包括网络结构、通信协议、硬件设备、通信范围和性能要求等。
2·概述2·1 GSM-R铁路移动通信系统概况GSM-R铁路移动通信系统是一种专门为铁路行业设计的移动通信系统，提供语音和数据传输功能，并具备可靠性和安全性要求。
该系统基于GSM技术，并在其基础上进行了优化和改进，以满足铁路行业的特殊需求。
2·2 设计要求为了满足铁路行业的通信需求，GSM-R铁路移动通信系统需要具备以下设计要求：●可靠性：能够在各种复杂的环境条件下提供稳定的通信服务。
●安全性：确保通信数据的机密性和完整性，防止未经授权的访问。
●全网覆盖：覆盖整个铁路网络，包括车站、铁路线路和隧道等地方。
●抗干扰能力：能够有效抵御各种干扰源对通信系统的干扰。
●低时延：保证通信时延在可接受的范围内。
●多频道支持：支持同时多个频道的通信。
3·网络结构3·1 网络拓扑结构GSM-R铁路移动通信系统的网络拓扑结构包括核心网和边缘网。
核心网由核心节点、网关和数据库组成，负责集中处理和控制各个边缘网的通信。
边缘网包括车站无线局部网和线路无线局部网，用于提供与车站和线路相关的通信服务。
3·2 通信协议GSM-R铁路移动通信系统使用各种通信协议来实现不同功能。
其中，ISDN-PRI协议用于提供语音通信，GPRS和EDGE协议用于数据传输。
此外，还有一些专用的信令协议，如RSL和LAPD，用于系统内部的控制和管理。
4·硬件设备4·1 基站设备GSM-R铁路移动通信系统的基站设备负责无线信号的发射和接收，并与移动设备进行通信。
通信基站设施建设与保护工作方法
通信基站设施建设与保护工作方法
通信基站设施建设与保护工作包括基站选址、设备安装、运维管理和安全保护等方面。
以下是通信基站设施建设与保护的一般工作方法：
1. 基站选址：根据通信网络规划和覆盖需求，结合地理环境、电力供应、土地使用等
因素，选择适宜的基站选址点。
2. 设备安装：根据通信网络规划和工程设计，进行基站设备的安装、调试和验收工作，确保设备正常运行。
3. 运维管理：建立完善的基站运维管理体系，包括设备巡检、故障维修、备品备件管理、保养维护等工作，在设备的整个使用寿命周期内保持其良好的运行状态。
4. 安全保护：建立基站安全保护制度，加强对基站设施的安全防护和监控，防范盗窃、破坏和其他安全风险。
5. 外部配套建设：如基站周边环境美化、道路硬化、电力供应配套等，提高基站设施
的环境质量和使用条件。
6. 特殊情况处置：对于自然灾害、突发事件等特殊情况下的设备和基站的保护与处置，制定应急预案，及时响应和处理。
综上所述，通信基站设施建设与保护需要综合考虑选址、设备安装、运维管理和安全
保护等方面的工作，确保基站设施的正常运行和安全性。
第8章 铁路通信
8-2 通信线路
二、无线线路 无线传输是指可以在自由空间利用电磁波发送和接受信号进行 通信。地球上的大气层为大部分无线传输提供了物理通道。无线传输 所使用的频道很广。方法主要有无线电波、微波和红外线。 1、无线电波：自由空间（空气和真空）传播的频率小于 300GHz 的电磁波； 2、微波：频率在300MHz~300GHz 的电磁波；主要用于列车与 地面间的通信；
8-4 业务网
一、调度通信系统 （一）数字调度通信系统 3、区段调度通信系统 区段调度通信系统的调度业务包括列车调度、客运调度、货运 调度、机车调度、牵引供电调度和其他调度等。 区段调度通信系统分为模拟系统和数字系统，目前，模拟系统 已基本改造成数字系统。区段数字调度通信系统在GSM-R中被称为固 定用户接入交换机（FAS）系统，有枢纽主系统、车站分系统、传输通 道、网管系统等组成。
8-3 承载网
二、接入网
通过铁路通信接入网，可以将用户信息接入到相应的通信业务网络节 点，并在传输系统的支撑下，实现铁路通信相应功能。
铁路接入网系统使用光纤接入方式，包括光纤线路终端（OLT）、光网 络单元（ONU）、光分配器（ODN）和接入网网管等设备。
8-3 承载网
三、数据通信网 数据通信网是由分布在不同地理位置的数据终端设备、数据交 换设备和通信线路构成的，在网络协议的支持下，为铁路运输组织、 客货营销、经营管理等信息系统和综合视频监控、电视会议、应急通 信、GSM-R的通用无线分组业务（GPRS）、综合维护管理、旅客服务 等业务提供承载平台。 目前铁路数据通信网以IP网络为主，数据交换设备主要有调制 解调器、集线器、交换机和路由器。
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铁路通信基站的结构组成及信号保护
发表时间：2016-12-07T14:39:20.897Z 来源：《基层建设》2016年24期8月下作者：李瑞
[导读] 摘要：基站是铁路通信的主要组成部分，基站结构性能的发挥对通信系统的运行效率影响较大。
鉴于此，本文分析了铁路通信基站的结构组成及信号保护问题。
甘肃综合铁道工程承包有限公司甘肃省兰州市 730000
摘要：基站是铁路通信的主要组成部分，基站结构性能的发挥对通信系统的运行效率影响较大。
鉴于此，本文分析了铁路通信基站的结构组成及信号保护问题。
关键词：铁路通信；基站结构；组成；信号保护
与一般的通信基站相比，铁路通信基站具有明显的差异性，但从通信原理角度考虑两者是一样的。
这是因为随着时间的推移，我国铁路通信基站的结构在不断变化调整，除了最核心的组成部分外，铁路基站还配备了其它辅助装置。
一、铁路通信基站的核心组成
广义的基站，是基站子系统（BSS）的简称。
以GSM网络为例，包括基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC）。
一个基站控制器可以控制十几以至数十个基站收发信机。
而在WCDMA等系统中，类似的概念称为NodeB和RNC。
狭义的基站，即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。
1、基站收发台。
基站收发台在基站控制器的控制下，完成基站的控制与无线信道之间的转换，实现手机通信信号的收发与移动平台之间通过空中无线传输及相关的控制功能。
收发台可对每个用户的无线信号进行解码和发送。
基站使用的天线分为发射天线和接收天线，且有全向和定向之分，一般可有下列三种配置方式：发全向、收全向方式；发全向、收定向方式；发定向、收定向方式。
从字面上我们就可以理解每种方式的不同，发全向主要负责全方位的信号发送；收全向自然就是个方位的接收信号了；定向的意思就是只朝一个固定的角度进行发送和接收。
一般情况下，频道数较少的基站（如位于郊区）常采用发全向、收全向方式，而频道数较多的基站采用发全向、收定向的方式，且基站的建立也比郊区更为密集。
2、基站控制器。
GSM系统越区时采用切换方式，即当用户到达小区边界时，手机会先与原来的基站切断联系，然后再与新的服务小区的基站建立联系，当新的服务小区繁忙时，不能提供通话信道，这时就会发生掉线现象。
因此，用户在使用手机通话时，应尽量避免在四角盲区使用，以减少通话掉线的机率。
控制器的核心是交换网络和公共处理器（CPR）。
公共处理器对控制器内部各模块进行控制管理，并通过X.25通信协议与操作维护中心（OMC）相连接。
交换网络将完成接口和接口之间的64kbit/s数据/话音业务信道的内部交换。
控制器通过接口设备数字中继器（DTC）与移动交换中心相连，通过接口设备终端控制器（TCU）与收发台相连，构成一个简单的通信网络。
在整个蜂窝移动通信系统中，基站子系统是移动台与移动中心连接的桥梁，其地位极其重要。
二、通信基站常见的危险形式
铁路通信基站在建造期间基本上是暴露在外，这种安装方式方便了基站接收或感应传输信号，可有效增强通信系统所发出的信号强度。
而正由于通信基站长时间与自然外界接触，一旦外在环境发生异常变动，基站的信号处理功能会受到损坏，从而导致基站装置及其传输信号面临着多种危险。
铁路通信基站在运行期间面临的危险包括：
1、雷击。
雷击是自然界最为常见的灾害，雷击所产生的电火花聚集了大量的电流，对地面物体的毁灭性相当大。
基站距离地面有一定的高度，其很容易遭到雷电的系统。
正常情况下，雷电袭击基站会立刻破坏信号接收或发送装置，导致所有结构线路的信号传输功能中断，铁路信号无法按时传送至接收者。
2、雨水。
长期间遭受雨水的打击容易淋湿基站的内外部构件，经过一段时间后造成线路、信号端口、天线等基本结构湿度过大，甚至有水滴渗入到装置内部。
这种情况会引起基站设备的瞬间性短路，因短路产生的电流过大而烧坏了通信结构的连接线路，若重新启动通信系统传输信号则基站无法正常运行。
3、老化。
一些偏远地区的基站很少得到通信人员的维护，这对于未来铁路工程大范围规划改造是不利的。
老化问题也是基站结构潜在的安全隐患，其涉及到线路、收发台等多个结构组成。
以基站天线为例，每一种天线的使用寿命均有明确的规定，而铁路基站的天线长度大、距离远，维护不当易导致线路老化。
三、铁路通信信号及防雷保护
通信信号是指通信设备接收所需信息的难易程度。
信号好表示容易接收，信号不好则表示接收困难。
现代通讯一般以电磁波的方式进行，发射电磁波的设备携带着接收方所需要的信息，有时候直接到达接收方，有时候这要经过许多的中转才能到达接收方。
铁路信号保护常用的防雷器如下：
1、网络信号防雷器。
适用范围：用于10/100/1000Mbps SWITCH、 HUB、ROUTER等网络设备的雷击和雷电电磁脉冲造成的感应过电压保护；网络机房网络交换机防护；网络机房服务器防护；网络机房其它带网络接口设备防护；24口集成防雷箱主要应用于综合网络柜、分交换机柜内多信号通道的集中防护。
2、视频信号防雷器。
视频防雷器适用范围：主要用于视频信号设备点对点的协击保护，可保护各种视频传输设备免受来自信号传输线的感应雷击和电涌电压带来的危害，对相同工作电压下的RF传输同样适用；集成式多口视频防雷箱主要应用于综合控制柜内硬盘录像机、视频切割器等控制设备的集中防护。
3、音频信号防雷器。
适用范围：主要适用于通过双绞线传输音频信号或数字载波信设备的雷电及过电压保护。
如：电话机、传真机、MODEM、交换机、ADSL、ISDN等。
性能特点：采用多级保护电路，通流容量大，残压水平低；核心元件采用国际知名品牌，性能优异；插损小，响应时间快；结构严谨，限制电压精确。
四、基站信号抗干扰保护的方法
防雷仅仅是通信基站结构保护的一项内容，为了让通信系统在铁路运输中发挥更大的作用，工程人员在设计改造方案时还应从其它方面制定信号保护方案。
笔者认为，除了自然环境对其造成的不利影响外，基站铁路通信信号还面临着各种干扰源的破坏。
因此，基站信号保护需围绕着“抗干扰”制定有效的策略。
基站传输信号过程常会遇到电磁干扰，其信号传播的强度、方向等均会受到明显的影响。
如：在电磁干扰作用下，通信信号的强度大
幅度减弱，甚至失去信号感应迹象。
更为严重的是电磁干扰是不可避免的，若铁路通信基站设置在电磁感应强烈的位置，则会强烈破坏信号传输的正常进行。
基站的信号保护首先要避免电磁干扰的不利影响，这首先要求设计人员在规划基站位置时要全面考察现场的地质状况，分析可能出现的干扰源，再通过设备或装置屏蔽电磁波，这样就能够为信号传输提供安全可靠的环境。
另外，谐波干扰也是信号保护常见的问题，其处理方式是对铁路通信系统里连接的电力设备进行改造处理，尽可能简化电力设备构造，避免电力系统产生谐波后对通信信号带来干扰。
五、结论
总之，铁路通信基站的核心组成是收发台及控制器，在对变电站进行改造时要考虑两种结构组成的实用性，通过优化结构组合的方法提高系统的传输效率。
针对通信信号面临的各种危险及干扰，必须要及时采取信号保护措施以防万一。
参考文献
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