GSM数字移动通信网论文（精选7篇）
GSM数字移动通信网论文 篇1
GSM-R数字移动通信技术是我国铁路通信技术的重要内容, 自从其问世以来受到了各大铁路运输线路的广泛使用, 青藏线、胶济线等都是GSM-R数字移动通信技术的使用者。GSM-R数字移动通信基站是GSM-R数字移动通信技术的基本信号传输点, 为了更好的实现信号的接收与传送, 其天线一般都架设在室外, 高度在15米~60之间不等。GSM-R数字移动通信天线的这种架设高度和容易与天空中的带点云彩产生感应电荷, 进而引起雷击事故, 一旦雷击事故发生那么无论是对于GSM-R数字移动通信基站, 还是GSM-R数字移动通信技术来说都是毁灭性的打击, 因此为了保证GSM-R数字移动通信技术的安全性与良好工作性能, 做好对GSM-R数字移动通信基站的接地与防雷势在必行。
1 室外天线铁塔的接地与防雷
由于GSM-R数字移动通信技术的特殊性, 其天线必须要接在基站室外的铁塔上, 一般高度为15m~60m不等。这种室外天线铁塔的搭制, 再加上这种高度, 很容易让原本就是导体的铁塔与低空带电云层之间发生感应电荷, 进而产生雷击事故。因此, 为了保证室外天线铁塔的基本安全及其工作性能, 在对其进行设计和安装是必须要严格根据设计规范要求来设置防止雷电直击和二次感应雷击的避雷装置设施。在此基础上, 在铁塔顶部还必须要安装避雷器或避雷针, 并利用镀锌扁钢作为导体来实现避雷器或避雷针与地下接地网的连接, 从而实现对满足室外天线铁塔的接地需求。在此环节当中需要注意对接地电阻的把握, 倘若铁塔是单独设置防雷接地的, 那么接地的电阻值应该≤10Ω。
2 天馈线系统的接地与防雷
天馈线系统是GSM-R数字移动通信基站当中最重要的设施, 同样也是最容易将雷电引入通信机房的关键步骤。因此必须要对天馈线系统进行充分且严格的接地与防雷措施。天馈线的接地措施主要分为以下几个方面:
2.1 天馈线接地夹接地位置选择
天馈线接地夹的位置主要有以下几种类型: (1) 在铁塔杆塔上部, 反馈电缆离开天线铁塔平台1m范围内进行接地夹安装; (2) 在铁塔杆塔下部, 反馈电缆离开铁塔进入室内防护钢管或走线架之前1m范围内进行接地夹安装; (3) 在走线架进入机房的入口处, 就近进行接地夹安装; (4) 当杆塔高度≥60m时, 在铁塔中部位置设置反馈电缆的接地夹安装。
2.2 天馈线接地夹的安装
反馈电缆的接地夹在铁塔上的安装, 必须要用紧固螺栓将其连接到铁塔接地肚痛扁钢上, 除此之外也可以将其就近固定在铁塔的钢板上, 对于铁塔本身也是雷电流的泄放导体。在进入机房前, 反馈电缆的外道题必须要通过接地夹将其连接到室外接地铜排上。通常情况下反馈电缆进入机房都会采用地下引入穿管的方式, 所以此处的接地夹应安装在铁塔接地引下的扁钢上。而天线铁塔地设在楼顶的, 接地夹应就近连接到防雷接地网上。
2.3 天馈线终端避雷器的接地
在反馈电缆引入到机房后, 应当在其与通信设备连接之间安装避雷器, 从而防止天馈线引入感应雷情况的出现。天馈线避雷器应安装在反馈电缆和室内跳线之间, 在保证避雷器与走线架相互绝缘的基础上, 将其固定在走线架上访或走线架上都可以。为了实现最佳的避雷效果, 室内避雷器最好安放在距离反馈电缆如后1m的位置上。除此之外, 天馈线避雷器的接地端子还必须要连接到室内的接地铜排上。
3 供电系统的接地与防雷
为了保证供电系统的稳定性, GMS-R数字移动通信基站的供电方式应采用三相五线制的双电源交流供电方式。从变电设备引入机房配电箱, 在由机房配电箱引入电源屏, 最后由电源屏的有效转换, 来实现对BTS设备的直流电供给。在整个供电系统当中, 所有的电力电缆都必须要具有绝缘保护套或金属护套电缆, 并经由事先预埋好的地下钢管, 引入到通信基站室内配电箱内。除此之外, 电力电缆的金属护套和钢管两端都必须要进行就近接地。GSM-R数字移动通信基站的直流工作接地, 必须要连接到室内等电位端子箱内的接地铜排上, 为了满足最大电压符合要求, 都要采用多股铜导线来作为接地导线, 接地导线的截面积要根据实际情况进行设计, 基本规格为35~95mm2。除此之外, GSM-R数字移动通信基站当中的电源交流屏和整流器都必须要设有分级防雷装置。天馈线避雷器和室内电源避雷器的各项耐雷电冲击指标都必须要符合国家相关标准和设计规范要求。对于正常不带电的技术不见和避雷器的接地端都必须要做好接地保护, 防止雷电电压过大而对其造成硬性损坏。
4 其它设备的接地与防雷
除了上述内容的接地与防雷之外, GSM-R数字移动通信基站当中的启发设备也必须要做好接地与防雷措施。以放置GSM-R数字移动通信基站设备的机房为例, 机房必须也要具有完善的防止雷电直击和二次感应雷击的避雷装置设施。整个机房顶部的所有金属导电设施, 也必须要与楼顶避雷带进行连接, 连接的原则是:就近、均分。机房内的其他金属设备, 如走线架、空调金属通风管道、金属们装电缆槽等也必须要全部做好接地保护。一般情况下, 机房内部设备都采用多股铜线与接地铜排相连, 来实现对机房内所有设备的接地与防雷保护。
5 结论
综上所述, GSM-R数字移动通信基站作为GSM-R数字移动通信技术的基础应用设备, 其自身的接地与防雷技术水平, 会对GSM-R数字移动通信信号的传输及铁路安全运输产生极大的影响。在实际工作当中, 为了保证GSM-R数字移动通信技术的应用有效性, 工作人员必须要不断的进行环境影响因素的调查与分析, 在充分掌握雷电可能对GSM-R数字移动通信基站造成危害的基础上, 不断的进行设计优化, 对GSM-R数字移动通信基站进行全方位、多层次的综合防护, 从而在提高GSM-R数字移动通信技术基站防雷水平的基础上, 将其在我国铁路通信事业的作用充分的发挥出来, 为我国铁路事业的发展提供客观条件。
参考文献
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GSM数字移动通信网论文 篇2
（简写本）
射环境监测技术中心 国家环境保护总局辐
State Environmental Protection Administration Radiation Monitoring Technical Center
国环评证甲字 第2005号
二〇〇九年三月
一、项目概况
1、项目名称：中国移动金华分公司1572座GSM数字移动通信基站
（2004-2008年建设）环境影响报告书
2、建设地点：金华市各区县
3、建设性质：已建。
5、建设内容和规模
本项目共包括在金华市各区县1572座移动通信基站，详细基站清单见附件列表。基站由机房、馈线、天线及安装天线的支架所组成。机房主要设备包括基站控制器、收发信机、功率放大器、耦合器、合路器、双工器及馈线等信号收发设备以及电源柜和备用电源等辅助设备。基站天线架设在支架上，由馈线连接天线与机房设备。
6、评价单位
国家环境保护总局辐射环境监测技术中心。
7、建设单位
中国移动通信集团浙江有限公司金华分公司
二、环境质量现状及主要环境保护目标
1、电磁环境现状状况
对金华移动04-08年建设的全部1572座基站周围电磁环境进行现状监测。
2、监测目的掌握基站周围的电磁环境现状水平，调查基站周围的环境敏感目标，为评价金华移动基站设备运行时对周围的电磁环境影响评价提供依据。
3、监测内容
根据基站污染源分析，先选用宽频带的综合场强测量仪器对拟建基站周围环境电磁辐射场中关心点的总的功率密度进行测量（判断是否超过对公众和职业的照射限值），再选用选频测量仪器对电磁辐射场中异常点（可能超过贡献管理限值）进行分频测试，测定该点某一频段的电磁辐射功率密度值（判断是否超过基站电磁辐射贡献管理限值）。
4、监测方法
根据以下标准、方法制定本项目现场监测实施细则：
（1）《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）；
（2）《辐射环境保护管理导则——电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T10.2-1996）；
（3）《辐射环境保护管理导则－电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/T10.3-1996）；
（4）国家环境保护总局辐射环境监测技术中心作业指导书《射频综合场强测量实施细则》；
（5）国家环境保护总局辐射环境监测技术中心作业指导书《射频选频场强测量实施细则》。
5、监测点位
监测点位的布设依据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）、《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T10.2-1996）和《辐射环境保护管理导则－电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/T10.3-1996）等技术规定进行，充分落实“以人为本”的原则，主要考虑基站周围环境保护目标。
测量高度均为仪器探头距地面（或立足点）1.7m处。
6、主要环境保护目标
依据《建设项目环境保护分类管理名录》（2007）（环境保护部令第2号）的规定，结合本项目建设运行的特点，“环境敏感区”是指人口密集区、文教区、党政机关集中的办公地点、医院以及具有历史、科学、民族、文化意义的保护地。
本项目的主要环境保护目标为移动通信基站周围医院、幼儿园、学校、机关及居民住宅区活动的人群。
四、监测结果和主要环境影响分析结论
金华移动在金华地区建设的1572座移动通信基站（2004-2008年建设）在正常运行工况下，对其周围电磁辐射环境进行现状监测。监测结果表明：所有监测点位的电场强度低于《电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HJ/T10.3－1996）规定的单个项目的环境电场强度限值5.4V/m（功率密度8μW /cm2），亦低于《电磁辐射防护规定》（GB8702－88）规定的环境总的电场强度限值12V/m（功率密度为40μW /cm2）。以
上移动通信基站运行产生的电磁辐射环境影响符合国家相关标准的规定。
五、电磁辐射环境保护措施
1、管理措施
（1）中国移动金华分公司应加强对移动通信基站环境保护工作的领导，由公司设立环保人员，全面负责移动通信基站运行管理中的环境保护管理工作，制定的运行管理环境保护制度并组织实施。
（2）中国移动金华分公司建设运行的移动通信基站应向环境保护主管部门进行申报、登记，并接受监督管理和检查。
（3）新建或购置国家规定豁免水平以上的电磁辐射项目，中国移动金华分公司必须事先向环境保护部门提交“环境影响报告书（表）”，经批复同意后方可建设。
（4）按照《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第253号）第十二条规定，建设项目的性质、规模、地点或者采用的生产工艺发生重大变化的（如移动通信基站的频率和功率等），应重新编制环境影响报告书（表），并报环境保护主管部门审批。
2、技术措施
在移动通信基站的规划、选址、设计、建设和运营过程中，中国移动金华分公司已采取了各种措施来尽量减小对周围环境中敏感点的影响。
（1）在满足通信网络覆盖的前提下，合理选择移动通信基站的位置，尽可能选择在人群无法近距离直接接触的位置。
（2）合理安排移动通信基站发射天线的架设位置、高度、朝向以及俯角；调整天线高度、朝向以及俯角，使其不直接近距离面对敏感建筑物。
（3）将通信小区划分成微小区，合理控制基站发射功率，在满足信号覆盖的前提下，尽量降低基站发射功率。
（4）在风景区采用隐蔽天线（仿生树），尽可能减少对环境景观的影响。
在今后的基站建设运营中，中国移动金华分公司除继续落实好上述技术措施外，还应做好以下工作：
（1）做好施工场地的恢复工作，对裸露的土地进行绿化，使基站与周围环境相协调。
（2）配备相应的电磁辐射环境监测仪器，在今后基站选址阶段应事先调查当地电磁辐射环境背景情况，避免在电磁辐射环境背景值较高处建设移动通信基站。
（3）中国移动金华分公司应加强移动通信基站的运行维护，必须定期检查基站设备及附属设施的性能，及时发现隐患并及时采取补救措施，确保通信网络和移动通信基站的安全可靠运行。
3、上岗人员素质
中国移动金华分公司环保人员、基站维护人员上岗前应进行电磁辐射环境保护基础知识、《电磁辐射环境保护管理办法》（国家环境保护局令第18号）、《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）及有关法律法规等方面知识的学习、培训和考核。
六、评价总结论
综上所述，中国移动金华分公司2004-2008年在金华地区建设的1572座移动通信基站，满足了对金华地区的无线信号覆盖，为信息化建设作出了贡献，其经济和社会效益明显。经现场测试，所有移动通信基站周围各关心点的电磁辐射水平均符合国家对电磁辐射环境保护制定限值的要求。因此，只要中国移动金华分公司全面加强环境保护管理，保证基站的安全可靠运行，从环境保护的角度论证，以上的移动通信基站的建设和运行是可行的。
国家环境保护总局辐射监测技术中心
GSM数字移动通信网论文 篇3
香港2009年11月18日电/美通社亚洲/--
今天, 在亚洲移动通信大会 (Mobile Asia Congress) 上, GSM协会 (GS-MA) 推出了该协会与气候组织 (The Climate Group) 合作制定的移动通信行业绿色宣言 (Green Manifesto) 。GSM协会首席执行官兼董事会成员Rob Conway参加了由中国移动董事长王建宙、华为终端公司首席执行官Kevin Tao和气候组织大中华区总裁吴昌华召开的发布会, 会上介绍了各机构在环境事业方面的现状以及未来的发展目标。
绿色宣言阐述了移动通信行业在减少每个连接的温室气体排放方面的计划, 并且展示了移动通信在帮助降低其它领域和行业的碳排放量方面发挥的关键作用。该宣言为即将参加12月7日-18日在哥本哈根举行的联合国气候变化大会 (United Nations Climate Change Conference) (COP15) 的各国政府和与会代表提供了具体的政策建议, 旨在让人们充分认识到移动通信在减少全球温室气体排放方面存在的全部潜力。
移动通讯行业通过绿色宣言概述了其行业目标;
--到2020年, 实现该行业的每个连接[1]产生的全球温室气体排放的总量较2009年减少40%。这个预测涵盖了由移动运营商控制下的所有能源的排放, 包括无线网络的能源消耗、建筑物能源消耗以及运输过程中的能源消耗和排放。
--移动行业的目标是实现碳中和 (carbon neutral) 的增长。鉴于移动行业建立起新一代的移动宽带网络将带动数十亿人步入信息经济领域, 预计2020年的移动连接数将较2009年增长70%至80亿。尽管将出现这种增长, 但移动通讯行业预测, 通过采取积极的措施, 该行业的总排放量将保持在245 Mt CO2e (百万吨二氧化碳当量) 不变, 相当于2020年全球总排放量的0.5%[2], 或相当于荷兰的温室气体排放量。
--通过与手机制造商合作, 确保到2020年将标准型手机在待机和使用状态下的能耗量降低40%。
--通过与设备供应商合作, 确保到2020年将网络设备组件在整个生命周期中的碳排放量降低40%。
GSM协会首席执行官兼董事会成员Rob Conway表示:"随着这些正确的公共政策得到落实, 移动通信行业将能在抵御全球变暖的斗争中做出重大贡献, 同时极大降低其它领域的碳排放量, 下降幅度相当于移动行业自身碳足迹的逾4.5倍, 其效果等同于将路面上的汽车数量减少三分之一。到2020年, 移动通信行业能够使温室气体的排放量减少1150 Mt CO2e, 这相当于目前英国排放量的两倍。我们呼吁出席COP15的各国政府确保将移动解决方案摆在对抗气候变化和减轻气候变化后果的全球斗争战线的前沿。"
气候组织首席执行官斯蒂夫-霍华德 (Steve Howard) 表示:"对能源的低效利用就是浪费。移动技术已经成为一场新的能源信息革命的排头兵, 它能够帮助个人和企业极大地减少排放, 并通过简化对能源使用情况的监控和管理来节约开支。通过使用我们的手机来削减我们家庭和办公室中的能源消耗, 包括从电动汽车和太阳能电池板到洗衣机、冰箱和电视机, 将不再是复杂高深的学问, 而是很快成为一种司空见惯的方式, 就像发送简讯一样简单。"
在绿色宣言中, 移动通讯行业呼吁各国政府签署一份继《京都议定书》 (Kyoto Protocol) 之后的新条约, 督促建立若干项具有约束力的全球性长期目标以实现温室气体减排目的。根据一项新协议, 减排政策必须在国家、州级和/或地区得到贯彻落实或继续实行。温室气体的总量控制和交易计划应该提供一个稳定、有效和长期的碳价格, 从而带动创新和绿色经济的发展。
GSM数字移动通信网论文 篇4
CVTV信号工程案例
一、概述：
私人室内则是移动通信信号覆盖的弱点；尤其突出的是私人住宅的室内移动通信信号质量不高。因此，移动通信室内深度覆盖是目前各运营商关注的焦点。
目前CATV闭路电视网络已深入到每家每户，GSM900MHz的移动通信信号可以借用（合用）CATV的分布网络系统，使得GSM900MHz的移动通信信号进入用户室内，解决室内深度覆盖的问题。
此方案对解决一些特殊地点的盲区覆盖有显著效果。或可用于解决高层导频污染问题。
二、系统说明
2.1．CATV的分布网络系统包含了光纤传输系统，CATV干线放大器，视频电缆以及分支分配器组成的分布网络；其中的无源分布系统的工作频段最高为1GHz；
2.2．CATV视频电缆中传输TV信号，主要工作频段在750MHz以下，极限工作频段到830MHz；而GSM900MHz移动通信信号工作于885MHz~960MHz之间；
2.3．工程示意图一如下：
CATV信号CATV信号 CATV合路器CATV分布网络(无源）微功率直放站（内置合路器）GSM900MHz信源GSM900MH机房/或其它CATV分配点每户室内
工程示意图二如下：
C+G信号空闲支路CATV信号C+G信号微功率直放站CATV信号 GSM/CATV合路器CATV分布网络CATV分配器（用户室内）地下室CATV信号GSM900MHz信号C+G信号微功率直放站弱电井室内
工程示意图三如下：
二楼CATV信号C+G信号CATV滤波器TV无干扰C+G信号CATV信号一楼 GSM/CATV合路器CATV分布网络CATV分配器（地下室）C+G信号GSM信号较强时，TV有干扰GSM信号较强时，TV有干扰地下室GSM900MHz信号C+G信号地下室微功率直放站地下室别墅室内
目前GSM通过CATV分布系统入户覆盖，较多的应用有高层复式，三层别墅等，多数用户室内电视机数量多于一台；在上图示意用法时，CATV信号经常出现干扰，可以通过降低信源处耦合的GSM信号功率，或在电视机前增加CATV滤波器，抑制GSM信号。
滤波器接头需要对GSM信号抑制30 dB以上，两边英制75Ω/F母头；
2.4．工程实施：
如果在此CATV视频电缆上传输GSM900MHz信号，960MHz信号每100米损耗值约为22dB;
可以根据CATV无源分布网络的情况设计GSM900MHz移动通信系统，设计不同的GSM信源强度；室内微功率直放站增益为60dB，输出15dBm，可以自动增益控制，保证室内覆盖信号场强。
使用有源终端时，从GSM信源处耦合的信号不能太强，否则或会干扰电视或对基站有干扰；
信源主要从最近的GSM天线处引入。
室内微功率直放站主要指标为：
上下行输出功率：10/15dBm 上下行增益：
60dB 增益调节：
30dB（可自动增益调节）
GSM数字移动通信网论文 篇5
1 GSM-R铁路移动通信系统相关介绍
GSM-R系统是由欧洲电信标准协会和国际铁路联盟为欧洲新一代铁路移动通信所开发的一套新的技术标准, 是一种为满足铁路应用而开发的数字式无线通信系统。典型的GSM—R网络是在沿路轨方向安装定向天线, 以形成沿轨的椭圆形小区;在话务量较大但对速度的要求较低的编组站内采用扇行小区覆盖;人口密度不高的低速路段和轨道交织处一般是无CTCS系统的农村地区, 采用全向小区覆盖。GSM-R网络系统结构如图1。
1.1 GSM-R工作频率
GSM-R网络系统的工作频率范围为870-960MHz, 同时, 其上行频率 (移动台发, 基站收) 为885-889MHz, 下行频率 (基站发, 移动台收) 为930-934MHz。在设计时, 之所以使GSM-R的频率与GSM900相近, 其目的主要是考虑以GSM为平台, 软件、硬件的修改少, 造成的电气化干扰小, 成本也比较低。
1.2 GSM-R系统网络主要组成及各部分功能
一般情况下, GSM-R系统主要由网络子系统 (NSS) , 基站子系统 (BSS) 、操作和维护子系统 (OSS) 三部分组成。在特殊情况下, 也可以根据需要, 增加相应的智能业务和GPRS单元, 从而使有线与无线调度网络得到有机结合。
1) 网络子系统
网络子系统是建立在MSC的基础上, 通过接口与基站子系统相接, 来负责语音呼叫、移动性管理、用户数据管理及与固定网络的连接。其内部功能单元还包括组呼寄存器 (GCR) 、设备识别寄存器 (EIR) 、鉴权中心 (AUC) 、访问位置寄存器 (VLR) 和归属寄存器 (HLR) 、码型变换/速率适配器 (TRAU) 。
2) 基站子系统
基站子系统通过无线接口直接与移动台相接, 负责无线信号发送接收和无线资源管理;与MSC相连, 实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信连接, 传送系统信号和用户信息等。BSS由基站控制器 (BSC) 、编译码和速率适配单元 (TRAU) 、小区广播短消息中心 (CBC) 、基站收发信机 (BTS) 、弱场设备等功能实体构成。
3) 操作和维护子系统
操作和维护子系统是相对独立的子系统, 也是网络运行和业务支撑的综合管理平台, 主要由网络管理, 用户管理等部分组成, 负责提供用户管理、资源管理、网络管理、业务开通、业务保障功能。GSM-R网络还要与外部网络相连接, 如列车调度指挥系统、公众交换电话网等, 从而共同完成各种用户之间的有效通信。
2 GSM-R系统在武广高铁通信系统中功能与应用
根据相关指示, 铁道部在全国范围内要建设三个移动汇接交换中心, 分别设在北京、西安、武汉。采用铁路专用的900MHz工作频段, 上行频率为885-889MHz (移动台发, 基站收) , 下行频率为930-934MHz (基站发, 移动台收) 。并要在全国设置19个移动交换中心, GSM-R核心网络采用二级网络结构, 来完成铁路的通信控制。目前在我国铁路中已采用了GSM-R系统的有青藏铁路线、大秦铁路线、胶济铁路线、合宁客运专线, 合武客运专线等。根据目前情况来看, 几条线路一直运行良好。然而, 随着能够反映“中国速度”的武广高速铁路的全线开通, GSM-R在我国高速铁路中的应用再次得到了进一步的发展。下面就以武广高速铁路为例对GSM-R系统的应用作简要探讨。武广客运专线于2009年12月正式全线开通, 始于武汉的新武汉站, 到广州的广州南站, 全线长约1068.6公里。设计时速350公里/小时, 试车最高时速394.2公里/小时。在这样一个庞大的工程中, 武广高铁在通信系统也同样采用了GSM-R技术, 其GSM-R通信网络结构图如图2。
2.1 GSM-R网络在武广高铁中的特殊功能
首先, GSM-R与普通GSM的主要区别在于GSM-R的工作频率是在上行频率与下行频率的基础上, 分别向下延伸了4 MHZ, 同时也相应引入了语音组呼叫、话音广播、增强优先级与强占等功能, 以满足铁路运行的特殊需要。另外也增加了功能寻址;调度模式;优先级呼叫确认等, 从而更加有效的解决高速铁路在运行中的问题, 保证列车的安全稳定运行。
其次, 为满足列车在平均时速为350km/h的情况下正常通信, 提高了切换的成功率, 适应高速列车的运行状况, GSM-R系统也采用快速场强衰落切换, 同步/予同步切换和基于速度有关的越区切换算法。此外, 为补偿无线信号传输中大尺度衰落和阴影衰落问题, GSM-R系统在射频放大器中引入了功率控制, 降低无线传输的误码。
另外, GSM-R网络在武广高铁的通信中也具有相应的服务质量要求, 表1为给定参数的指标值。
2.2 GSM-R网络在武广高铁中的应用
自我国青藏铁路采用GSM-R通信系统以来, 我国GSM-R技术在铁路中的应用也在不断地完善和发展。那么, GSM-R通信网络在武广高铁中的应用总体体现在以下两个方面:
1) 与以往铁路通信系统不同的是, 武广高速铁路GSM-R通信网络系统采用的是单层交织冗余覆盖技术。在列控系统中, 车载设备无线连接与无线闭塞中心中断, 主要是因为GSM-R的网络连接失效, 可能是BTS或ATP发生了故障, 如果是因为BTS的故障, 则会造成整个无线网络连接中断, 导致ATP无线连接超时, 影响该区段内的所有列车的正常运行, 因此BTS故障的影响可能性大。针对无线连接可能失效的问题, 武广高铁采取采用单层交织冗余覆盖。铁路轨道沿线由一层无线网络进行覆盖, 同时, 为可保证GSM-R网络在非连续基站故障的情况下仍能正常工作, 武广高铁在系统设计时, 加密基站, 使得两相邻基站的场强相互覆盖到对方站址。
2) 同样, 武广高铁采用了承载CTCS-3业务的GSM-R系统, 以确保列车高速行车安全。如今, 武广高铁采用GSM-R通信网络, 从而创造了CRH3型动车运行时速394公里的世界记录, 使其成为“中国速度”的象征。
3 结束语
GSM-R系统是铁路无线通信系统中具有前瞻性的一项重要技术, 也是符合铁路通信发展趋势和必然要求的新一代移动通信系统。GSM-R技术在武广高速铁路的成功运用和实施必将使我国铁路移动通信技术和管理水平再一次得到提升, 使我国高速列车得以安全稳定地运行。中国高速铁路采用GSM-R数字移动通信系统, 是信息化时代的需要, 也是世界高速铁路发展的必然趋势, GSM-R通信网络无疑会为现代铁路事业的飞速发展奠定坚实的基础。
摘要：随着我国电子通信领域的不断发展, GSM-R技术在我国的青藏铁路的成功实施以来, GSM-R技术不断更新和提高, 为目前正在快速发展的高速铁路事业打下了良好的基础。该文主要在GSM-R相关理论的基础上, 介绍了GSM-R网络的系统结构, 探讨了GSM-R技术在我国铁路通信系统中的作用, 并重点分析了GSM-R技术在武广高速铁路中的应用, 展望了GSM-R系统在我国高速铁路通信中的发展前景。
关键词：GSM-R技术,武广高速铁路,通信系统,应用
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GSM数字移动通信网论文 篇6
集群通信系统是专用调度通信系统。集群一词是从英文Trunked或Trunking意译过来的。Trunk的本意为中继或干线。曾有人将“Trunked System”译为“中继系统”, 而Trunked的中继与Relay和Repeater的中继会混淆, 因此几位移动通信专家将Trunked译为“集群”并沿用至今。集群通信系统是一种资源共享、费用分担、向用户提供优良服务的多用途、高效能无线指挥调度系统。目前, 我国数字集群通信系统主要用在城市应急联动、公安警察、轨道交通、民航、港口等行业部门, 其中很多数字集群通信系统是基于TETRA体制建设的。
我国的集群通信系统的发展历程与公众移动通信发展非常相似。第一代集群通信系统是模拟集群通信系统, 主要支持语音通信。最早进入我国的芬兰NOKIA公司Actionet就是模拟集群通信系统。第二代集群系统是窄带数字集群通信系统, 实现了集群通信系统的数字化, 支持语音和低速数据通信, 具有较高的安全性, 是集调度、数据传输、短消息以及电话互联等特性于一体的集群通信系统。
二、我国集群通信系统存在的问题及发展趋势
现在国际上存在多种数字集群通信系统的体制和标准。21世纪初我国经过研究选定TETRA (TErrestrial Trunked RAdio) 和i DEN (integrated Digital Enhanced Network) 两个标准作为我国数字集群通信系统行业推荐性的标准。其中, TETRA标准是由欧洲电信标准协会 (ETSI) 制定的, 是一个空中接口信令开放的系统, 面向专用调度和共用集群通信网, 在我国的应用最广泛。它大量借鉴了GSM的理念, 采用TDMA多址方式, 在25K带宽内划分4个信道, TETRA系统在指挥调度方面表现出色, 可完成话音、电路数据、短消息、分组数据业务的通信, 还可支持多种附加业务。i DEN系统是MOTOROLA公司研发的系统。i DEN的前身叫做MIRS (MOTOROLA Intagrated Radio System) , 工作在800MHz频段, 采用TDMA制度, 它的VSELP话音编码和16QAM调制技术都比较先进。该系统的技术和运营情况都比较成熟, 福建和上海等地已建成了多个i DEN网络。
但现在我国的集群通信系统的发展仍存在一些问题, 比如TETRA系统兼容性差, TETRA等系统的生产厂商、专利和知识产权大多是国外的, 且无法获得加密接口, 特别是“棱镜门”出现后国家对安全性问题越来越重视, 因此现在急需符合我国国情的数字集群标准。2008年开始, 由公安部科技信息化局牵头, 召集国内部分系统提供商共同讨论研究制定新标准, 并将这个新标准命名为PDT (Police Digital Trunking) 。PDT标准的主要特点是:
(1) PDT标准基于大区制覆盖, 相同面积基站布点相对较少, 投资成本相对较低。
(2) PDT标准拥有中国自主加密技术, 支持端到端的加密, 符合公安部的公安网安全接入标准。
(3) PDT标准是由公安部科技信息化局牵头, 组织国内主要专业集群通信设备厂家共同研制的标准, 具有自主知识产权。
我国虽然在黑龙江、贵州、内蒙古等地陆续建设了一些PDT数字集群实验系统, 但是规模都比较小, 目前还未经过大型安保活动的有关稳定性和可靠性的验证, 再加上PDT本身存在着数字业务能力差、系统技术指标相对薄弱以及功能尚不完备等缺点, PDT体制还需要逐步完善, 但有了国家政策的支持以及自身的不断发展, 相信未来PDT会成为数字集群的主流。
随着社会的发展, 各行业对集群通信系统的要求也在发生变化, 从单一的语音通信和低速率数据通信到宽带数据和视频应用过渡, 而且中国城市化进程不断加快, 城市突发应急事件、节庆等重大活动的安保对集群通信的要求越来越高。目前, 欧美等发达国家正对宽带集群系统进行讨论和研究。2010年美国联邦通信委员会 (FCC) 提出《国家宽带计划》, 利用专用频段建立公共安全专业宽带移动通信网络。美国总统奥巴马提倡的无线行动计划意图促进美国公共安全行业宽带移动通信网络的发展和部署。2010年摩托罗拉与爱立信联手把LTE引入无线专网, 推出性能卓越的语音和宽带多媒体应用。同年, 诺基亚西门子公司与美国Harris联合推出了一套完整的宽带LTE专用网络解决方案, 该方案不仅支持窄带通信服务, 而且还能提供下一代语音、数据和移动视频等业务。加拿大、日本等发达国家的公共安全通信也在向宽带方向发展。
我国一些企业和机构已经开始对基于TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统展开研究和测试, 天津和南京等地已经开始建设TD-LTE专网宽带数字集群网络。基于TD-LTE的网络具有高速率、大宽带、高频谱效率、低时延、高安全性等优点, 并且经过国内外规模测试和商用, 基于TD-LTE的移动通信技术产品日趋成熟, 因此基于TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统是未来发展的趋势。
三、总结
目前国内大部分集群通信系统还停留在语音通信和低速数据通信阶段, 随着社会发展, 许多行业希望数字集群通信还能够满足高质量图片上传、大容量文件传输甚至是实时视频传输等要求, 而基于TD-LTE技术的宽带多媒体数字集群系统能满足这些要求, 会逐渐成为未来的发展方向;同时, 符合我国国情的PDT体制和具有自主知识产权的宽带数字集群通信系统必将成为我国集群通信的主流。
参考文献
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GSM数字移动通信网论文 篇7
脉诊是我国传统医学中具有特色的一项诊断方法,是中医“整体观念”“辩证论治”基本精神的体现与应用。脉诊的指感形态由王叔和统一诊断标准后,经历代医家的不断完善补充,已基本定型。历代中医学家都企图用模式或示意图形来说明脉象的形状,但中医古代的脉象图只是把脉象的语言变为形象的图形,使之形象化。相比之下西方医学随工业革命的发展,医疗技术飞速进步,而我国中医脉学理论深奥,方法古老,使脉诊的数字化研究受到较大限制,中医脉学显得缺乏时代气息[1]。
脉象是中医用手指获取病人“寸口”脉搏的频率、节律、形状、深浅和强弱等变化的综合信息,即中医脉诊全凭经验和手指主观感觉。因此带有个人主观臆断因素,缺乏客观指标作为判定脉象的标准。而且,由于中医脉象体系复杂性、实践的长期性和技巧性,所谓“脉理精微,其体难辨。……在心易了,指下难明”,至少要5～8年的临床实践才有可能初步掌握这种诊法,所以脉象诊断和应用的进一步发展受到严重阻碍[1,2]。
脉诊数字化与客观化是涉及中医学、西医学、物理学、生物学、计算机学、工程学等多门学科的系统工程。数字化研究的目的在于使脉诊逐步走向定量化、标准化的脉象语言,辅助中医的临床工作,把传统中医理论和现代科学理论结合,从病因、病机、局部、整体、人体和环境等多方面、多层次地研究脉诊问题,使每种脉象都有自己特定的内容和病理依据,使以往中医对这方面的抽象概念更接近于具体概念,使中医脉诊的经验予以保留,对中医脉诊中公认的精华部分,予以揭示和证明,在采集海量脉象数据的基础上辅助中医教学,恢复其应有的地位[3,4]。
2 系统总体结构
基于中医脉学理论,设计出了能进行“三部九候”脉象检测的数据采集装置、建立脉象识别的数学模型、搭建完善的后台医疗服务体制,融合了中医脉学理论精华与当前发展迅速的移动通信与人工智能技术,完成了基于移动通信终端的数字化中医脉象诊断系统。
系统主要分为4个部分:脉象采集装置、脉象分析模块、智能移动终端和医疗服务中心,系统模型如图1所示。
系统的脉象采集装置将寸部脉象、关部脉象和尺部脉象的信号实时采集,并传输给脉象分析模块,脉象分析模块利用人工神经网络(ANN)对脉象数据进行智能分析,并对脉象数据进行加密,通过蓝牙方式传输给智能移动终端,其对接收到的脉象数据进行数字签名,并通过GPRS、WIFI或3G方式传输给医疗服务中心,医疗服务中心对数据进行解密、存储和分析,并利用访问控制机制对用户身份进行判断,反馈诊断结果给智能移动终端,最后显示诊断结果。
3 脉象采集装置设计
根据脉象采集的客观需求,装置包含3个PVDF压电薄膜传感器,首先,AD620对传感器输出信号进行一级放大,LTC1151作二级放大与滤波,滤波器为50 Hz工频陷波器,其输出端接无源抗混叠滤波器,随后将信号输出至DSP的A/D采集端[4,5,6,7,8]。
其中选用低偏流低噪声AD620,有效降低了输出阻抗PVDF压电薄膜传感器的噪声,放大了脉象信号。由于脉象信号频率极低,工频50 Hz交流电对其干扰很大,在二级放大电路上增加了50 Hz陷波器,有效提高SNR。尽管输出信号在示波器上较为理想,但数据从DSP的A/D端采集后,仍遇到较大噪声,使用低通滤波器抗混叠,脉波信号在A/D采样时减少了频谱混叠,提高了SNR。
新型脉象采集装置框图如图2所示。
4 脉象分析模块设计
脉象信号属于生理电信号,会随人体的各种生理病因及周围环境条件的变化,波形也随之变化,因此,它在医学诊断中具有重要的意义。利用计算机自动识别各类典型脉象,基础和关键的工作是对脉象信号进行特征提取,找出能代表各类典型脉象的特征,并探索与疾病的联系,因此对特征提取以及与病症之间的联系的研究就显得尤为重要[9]。
人工神经网络(ANN)技术是对人脑神经元结构及功能的模拟。在模式识别与故障检测领域具有较大的潜力和优越性。利用ANN对中医脉象进行识别,在搜集大量脉象信号样本的基础上可以取得较高的正确率。系统是基于ANN的脉象智能分析系统模型,建立浮沉特征、迟数特征、结代特征、滑弦特征、虚实特征网络,其中迟数脉类以信号的频率作为分辨的主要指标;结代脉类以信号的节律作为分辨的主要指标;浮沉脉类以不同加压值时的信号幅度变化为主要判别依据;大细脉类以不同的加压值时的信号幅度大小作为其分辨依据,滑弦脉类以脉象波形的形态变化为分辨依据。
5 智能移动终端中软件的设计
智能移动通信终端,包括用户交互模块、蓝牙模块和Socket模块。用户交互模块用于验证登录信息;Socket模块用于发送脉象数据到医疗服务中心后台服务器;蓝牙模块用于接收数据采集装置传输过来的脉象数据。
系统中智能移动终端首先通过用户交互模块远程验证用户信息,然后开启蓝牙模块接收脉象分析装置传输过来的脉象数据,并使用Socket模块将经过数字签名后的脉象数据发送给医疗服务中心,同时Socket模块接收医疗服务中心反馈的诊断结果,并通过用户交互模块进行显示。其中,智能移动终端中Android程序的设计如图4所示。
Android程序在启动之后,对手机进行初始化,依次检查蓝牙、启动蓝牙和检查网络的工作,完成初始化之后提示输入用户名和密码进行登录,扫描生理数据采集设备并连接该设备,之后进行循环采集和发送数据[5]。
6 医疗服务中心的设计
医疗服务中心后台服务器,包括Web登录管理界面模块、历史记录分析模块和网络通信模块。Web登录管理界面模块,用于登录管理医疗服务中心后台服务器;网络通信模块用于接收移动通信终端传输的脉象数据,并将其脉象数据传输至历史记录分析模块进行存储和分析,待医疗人员查看。
医疗服务中心后台服务器的程序流程图如图6所示。
医疗服务中心后台服务程序开启后,首先进行Socket监听,等待客户机连接,当客户机连接后,新建一个子线程为其服务,并对客户机发送欢迎消息,之后接收客户机传输过来的数据,按照协议对数据进行分类、统计和分析,并将结果反馈给客户机。
7 结束语
系统完成了一个基于移动通信终端的数字化中医脉象诊断系统,结合中医脉学的精华与智能信息处理和移动通信终端的优点,达到中医脉诊的数字化、客观化和便携化。系统研究不仅涉及概率统计、信息融合、模糊数学等应用数学领域,还涉及中医学、信号与信息处理、生物信息论、系统论等诸多学科,因此本系统的实现仅是此方向研究的一个开始,其中的许多问题有待于进一步完善。
摘要：系统采用传统中医三部九候诊法,利用数字脉象采集系统对转瞬即逝的脉象信息进行实时、精准地采集、存储,以智能手机作为移动通信终端完成数据的安全传输。后台服务器利用智能信息处理技术对脉象信息进行科学的分析和诊断。在系统中使用访问控制机制有效地保护了患者的个人隐私,将传统中医理论与现代科学相结合,对人们的日常保健、疾病的预防及治疗、传承祖国的中医药学具有重大意义。
关键词：数字化脉诊,智能信息处理,移动通信终端
参考文献
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