grru应用于gsm-r的优势分析

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1、1．概述GSM-R是基于目前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上开发出来的专为铁路专用通信系统应用的数字式无线通信系统。虽然GSM-R是以GSM为基础，但相对于GSM无线通信系统又有着一定的区别。主要表现为：在功能上，它为铁路运营提供定制的附加功能如铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等；在网络覆盖环境上，其信号覆盖区域多为沿铁路的线状分布而非GSM网络的片装或扇区分布，且沿线覆盖地型较为复杂；在可靠性要求上，GSM-R设备所要求的稳定性和可靠性相对于普通GSM设备要高得多。铁路线延伸区域广阔，涉及地形复杂，沿线众多隧道，山体和坡地等

2、因素都对GSM-R信号形成阻挡产生大量盲区，使用GSM-R基站进行整条铁路线的信号覆盖无疑将产生巨额资金投入，结合目前铁路沿线已有的光纤资源，引入信号延伸设备对GSM-R基站信号进行延伸和补盲将是一种很好的解决方案，在这种情况下，GRRU（GSM数字光纤射频拉远单元）产品相对于传统直放站产品有着较大的优势。2．GSM数字光纤射频拉远单元GRRU原理和特点在一定程度上，GRRU也是光纤直放站的一种。原来的光纤直放站近端和远端之间的光纤传输的是模拟信号，而GRRU近端和远端之间的光纤传输的则是数字信号，因此，简单的说，原来的光纤直放站，我们可以称它为“模

3、拟”光纤直放站，而GRRU则可以称为“数字”光纤直放站。GRRU的原理是：近端(LIM，LocalInterfaceModule)先将基站射频信号下变频到中频，然后再将中频信号进行数字化处理到数字信号，利用数字射频拉远传输系统通过光纤将数字信号传送至远端(RRH，RemoteRadioHead)，再经过远端的数字信号处理后恢复到模拟中频信号，再上变频还原到射频信号。它采用先进的数字信号处理技术和数字信号光纤传输技术，可以实现多载波移动通信信号的远距离传输和大容量、大动态范围的信号覆盖。3．GRRU优势分析3.1　上行噪声控制优势对于传统光纤直放站，由

4、于其射频信号是直接调制在光信号中进行传输的，对光信号的放大同时也将环境噪声进行了放大，因此光纤直放站的上行噪声有一个噪声叠加的过程，我们用Nrep表示，当一个光纤直放站带多个远端时，其计算公式为：Nrep＝10*lg（10^Nrep1/10+10^Nrep2/10+。。。。+10^NrepN/10）如果我们对所有直放站上行噪声进行控制，优化到上行噪声相同，则此计算公式可以简化为：Nrep＝10*lg（N*10^Nrep1/10）根据此公式计算，两台远端比一台远端的噪声要多3dB，三台则多5dB，这样就会抬升基站的噪声电平，使基站的接收灵敏度和覆盖范围

5、降低。而对于GRRU设备，由于光纤中传输的是纯基带的数字信号，不存在环境噪声及底噪叠加的影响，同时数字射频拉远设备由于具有上行噪声抑制功能，因此不会抬升基站噪声电平，从而保证基站的接收灵敏度和覆盖范围。3.2组网方式的优势对于传统直放站和GRRU来说，都可以有星型组网和链型组网方式，首先我们来看传统直放站的组网结构图：星型组网示意图链型组网示意图如前节所提到的，由于其射频信号是直接调制在光信号中进行传输的，当光信号由于分配、耦合等原因引起信号强度降低时，其射频信号同样会降低，这样就造成在星型组网时，直放站远端一般不会超过4个，链型组网时，直放站远端一

6、般不会超过三个（因为还要链型组网还要考虑光/射频信号的分配比、上行底噪抬升、信号一致性等工程问题），极大地限制了直放站作为信号延伸设备的使用。再来看GRRU的组网结构图：星型组网示意图链型组网示意图由上图我们可以看出，GRRU由于光纤中传输的是数字信号，因此其链型组网与传统直放站组网方式是不同的，数字信号不随光信号的衰减而衰减，因此它的远端设备可以将下行的数字信号接收后继续向下一级的远端进行传输，而不需要象传统直放站一样考虑光信号及其中的射频信号的强度是否足够的问题。因此GRRU在组网时相对传统直放站产品要方便得多，特别是在链型组网方式上，即不用考虑

7、接收光信号的大小，也不用考虑光耦合器的跳接分配以及光纤的数量是否足够，对于铁路即有线路的改造来说，只需原来备有一根光纤就可以满足产品的工程需求，大大地降低的工程成本。同时，由于基带信号数字化传输后，基本不会因距离的增加而衰减，因此信号传输距离也大大增加，相对来说降低的基站的使用数量要求，在另一个方面降低了信号覆盖的成本。3.3可靠性优势对于铁路专用通信网来说，由于掌控的是列车行驶、调度和控制等方面的数据，其可靠性是一个非常重要的性能指标，其相关产品的可靠性要求一般都比同等民用通信产品要高得多。而对于GRRU产品，由于对其信号传输实现了数字化控制，因此

8、它还可以实现一个原来传统直放站产品所无法实现的组网方式：环形组网方式。环形组网方式示意图在环形组网方式下，如