【正文】 控制復(fù)雜，成本較高。當(dāng)業(yè)務(wù)量大時，分配給該小區(qū)的信道數(shù)就多，業(yè)務(wù)量減小時還可以再把這些信道分配給其他小區(qū)使用。另一種方法是動態(tài)信道分配。在固定信道分配方案中，每個小區(qū)分給一組信道，該小區(qū)的用戶只能使用這一組信道，如果出現(xiàn)信道全部被占用情況，新的呼叫就會被拒絕，只有蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計12存在空閑信道時，才能再發(fā)起呼叫。? 頻率的規(guī)劃要結(jié)合蜂窩網(wǎng)容量和規(guī)模的后續(xù)發(fā)展。? 在同一組中，不能采用連續(xù)的頻率，減小鄰道干擾。? 確定頻率之間互調(diào)干擾最小的分組方法。信道分配應(yīng)遵循以下幾個原則：? 確定載頻的中心頻率、信道間隔、收發(fā)雙工間隔等參數(shù)值。例如，某系統(tǒng)的服務(wù)等級為 3%，那就說明該系統(tǒng)內(nèi)的用戶每呼叫100 次，其中用三次未被接通?？偟脑拕?wù)量與完成話務(wù)量之差即為損失話務(wù)量。 (27)u如果系統(tǒng)中的信道數(shù)為 C，則平均每個信道的話務(wù)量強(qiáng)度用式 28 表示。話務(wù)量強(qiáng)度是一個無量綱的值，可以用來表征單個或多個信道的時間利用率。話務(wù)量強(qiáng)度定義為在一定時間內(nèi)信道完全被占用的時間（或平均通話時間）與這段時間的比值，即信道的時間利用率，通常用 A 來表示。蜂窩系統(tǒng)采用中繼的概念，在中繼的無線通信系統(tǒng)中，每個用戶只有在呼叫時才分配給一個信道，一旦通話結(jié)束，原先占用的信道就立即釋放，可以再被其他用戶使用。話務(wù)量和呼損率在通信系統(tǒng)中，信道的資源是有限的，而用戶的數(shù)量是不斷增長的，用戶在系統(tǒng)中占用資源的時間和頻率都是隨機(jī)的。在實際的蜂窩系統(tǒng)設(shè)計中，要恰當(dāng)?shù)倪x擇 值，在容量和干擾之間進(jìn)行折衷。這一公式提供了尋找最近的同頻小區(qū)的方法：沿某一ij小區(qū)的任意一條六邊形鏈移動個小區(qū)后，逆時針旋轉(zhuǎn) 60 度后再移動個小區(qū)，此時到達(dá)的小區(qū)即為同頻小區(qū)。設(shè)一個簇中的小區(qū)數(shù)為 ,滿足以上條件的 的取值NN是有限的，可以通過式 24 確定 的值。為了避免同頻小區(qū)之間的干擾，必須選定一個合適的同頻復(fù)用距離 [4]。RRR圖 24 多邊形小區(qū)頻率復(fù)用在蜂窩系統(tǒng)中，系統(tǒng)會給每一個小區(qū)的基站分配一組信道，只要相隔距離足夠遠(yuǎn)，相同的信道可以在另一個小區(qū)重復(fù)使用，這就是頻率復(fù)用的思想。同樣，六邊形覆蓋的系統(tǒng)費(fèi)用也要低于正方形和正三角形 [13]。六邊形比正方形和正三角形在半徑相同的情況下，覆蓋面積要多 30%~100%，如圖 24 所示。236514圖 23 圓形小區(qū)的覆蓋我們可以用數(shù)學(xué)方法證明，要用正多邊形無空隙、無重疊地覆蓋一個區(qū)域，可取的只有正六邊形、正三角形和正方形。如圖 23 所示，使用圓形的面狀覆蓋存在許多重疊區(qū)域和無覆蓋區(qū)域。在平面區(qū)域內(nèi)劃分小區(qū)，通常組成蜂窩式的網(wǎng)絡(luò)，這將比帶狀網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜得多。這樣就可以在上下層間進(jìn)行切換，滿足不同用戶的需求。兩層中的上層采用傘狀宏小區(qū)，主要負(fù)責(zé)快速移動用戶，避免頻繁的越區(qū)切換，它還可以填補(bǔ)微小區(qū)覆蓋的盲區(qū)。這里介紹分層小區(qū)的覆蓋。一般來講，宏小區(qū)的天線架設(shè)在建筑物的頂部，微小區(qū)的天線地域建筑物，微微小區(qū)的天線一般安裝在室內(nèi)。要求用高的干擾隔離度，使用少量頻率就可以實現(xiàn)密集頻率復(fù)用；? 微微小區(qū)：半徑小于 ，用于室內(nèi)環(huán)境，如商場、會議中心、辦公樓等。小區(qū)分層 根據(jù)覆蓋地區(qū)的人口密度和移動臺移動速度的要求，可以按照覆蓋范圍的大小將小區(qū)分為以下四種類型： ? 擴(kuò)展小區(qū)：半徑 35km~120km ，主要由于沿海地區(qū)海域的覆蓋；? 宏小區(qū)：半徑 1km~35km，用于高速公路和人口較稠密的地區(qū)。每個天線與一個多路耦合器連接，多路耦合器由預(yù)選濾波器、放大器和分離器組成。兩個發(fā)射天線和兩個接收天線分別指向道路兩邊，下行鏈路的信號從小區(qū)沿著道路向兩個方向輻射。平衡的設(shè)計保證上下行鏈路具有同等的強(qiáng)度，使得任意小區(qū)的雙向用戶都有較好的接收質(zhì)量。平衡設(shè)計 線性覆蓋在線性區(qū)域的兩側(cè)應(yīng)該是對稱的，在高速移動的環(huán)境中要盡量使小區(qū)的數(shù)目最小，中繼效率最大，每個小區(qū)的信道都可以為兩個方向的用戶服務(wù)，這就要求較高的基站發(fā)射功率。路徑損耗指數(shù)為 4，采用兩小區(qū)、三小區(qū)、n 小區(qū)的頻率復(fù)用方案得到的移動臺接收 C/I 值分別為： ? 兩小區(qū)復(fù)用 　　 (21)40log()32CdBIa??? 三小區(qū)復(fù)用 　 　　　　 (22)5R蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計8? 小區(qū)復(fù)用　　 　　　 (23)n40log()(21)CRdBIna???因此，可以根據(jù)式 23 和 的設(shè)計要求，求出重疊區(qū)的寬度 。. . .3 R 2 aaRd sd 1 = ( 2 n 1 ) R n ann + 112 3圖 22 帶狀網(wǎng)的信干比示意圖在圖 22 中，假設(shè)小區(qū)半徑為 R，相鄰小區(qū)的交叉寬度為 a，第 n+1 區(qū)與第一區(qū)為同頻道小區(qū)。在鐵路和公路的覆蓋中，移動臺往往處于高速移動狀態(tài)，信號的場強(qiáng)變化復(fù)雜，很難確定相鄰小區(qū)的覆蓋邊界，通常從場強(qiáng)的平均變化這一意義上來理解覆蓋區(qū)域。線狀覆蓋使用的蜂窩基本原理與面狀覆蓋類似，只是在小區(qū)頻率組的分配和重疊區(qū)的問題上要單獨(dú)考慮 [13]。本文將從面狀覆蓋和線狀覆蓋兩種覆蓋方式的角度來介紹 GSMR 工作原理。在空中接口方面，GSMR 在 GSM 的基礎(chǔ)上增加了通知信道 NCH，用來傳送包含組呼信息和組呼信道信息。GCR 實際上相當(dāng)于一個數(shù)據(jù)庫，存儲有關(guān)語音組呼的信息。業(yè)務(wù)模型如圖 21 所示。向 UMTS 的演進(jìn)將提供新的業(yè)務(wù)和更加強(qiáng)大的無線系統(tǒng)。GSMR 的基本特性已在鐵路網(wǎng)的 MORANE 試驗中得到安裝、測試和驗證。不僅如此，由于二者都可以工作在 900M 頻 段，因此在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面也是基本相同的。GSMR 在歐洲取得巨大的成功，目前超過 30 個鐵路公司已承諾在其國際路網(wǎng)中使用該技術(shù)。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計62 GSMR 系統(tǒng)概述 GSMR 基本原理GSMR（GSM for Railway）是在 GSM 蜂窩系統(tǒng)上增加了調(diào)度通信功能和適合高速環(huán)境下使用的要素組成，能滿足國際鐵路聯(lián)盟提出的鐵路專用調(diào)度通信要求的技術(shù)。此外，機(jī)車同步操控信息傳送業(yè)務(wù)對無線通信系統(tǒng)還有一定的要求：? 全線不能存在無線通信盲區(qū)；? 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包出現(xiàn)差錯時允許重傳，但傳輸連續(xù)失敗不能超過規(guī)定的時間；? 上、下行列車通信之間不能相互干擾；? 允許在同一車站內(nèi)同一個方向的多趟列車運(yùn)行；? 從控和主控之間的通信不受距離限制。從集群通信的角度來看，GSMR 是一種數(shù)字式的集群系統(tǒng)，能提供無線列調(diào)、編組調(diào)車通信、應(yīng)急通信、養(yǎng)護(hù)維修組通信等語音通信功能。1995 年，MORANE （歐洲鐵路移動無線電通信）項目啟動，EIRENE 制定的標(biāo)準(zhǔn)得到認(rèn)可，開始生效。1992 年，歐洲鐵路的主管組織 UIC（國際鐵路聯(lián)盟）認(rèn)為，GSM正在逐漸成為移動通信的實用標(biāo)準(zhǔn)，并發(fā)現(xiàn) GSM 的功能能夠為鐵路的新型數(shù)字通信系統(tǒng)提供一個理想的平臺。IT 業(yè)的這些技術(shù)進(jìn)步必將推動鐵路綜合數(shù)字移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。我國鐵路移動通信從無到有，從模擬到數(shù)字，從單一業(yè)務(wù)到多業(yè)務(wù)再到綜合業(yè)務(wù)，這一方面是鐵路運(yùn)輸發(fā)展的需要，也是技術(shù)進(jìn)步的趨勢。與傳統(tǒng)的基于軌道電路的列車控制（Track Circuit Based Train Control System，簡稱 TBTC）系統(tǒng)相比，CBTC 有很多優(yōu)越性，其中最重要的是：1）列車和地面控制設(shè)備之間通過雙向無線通信傳遞信息，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使列車運(yùn)行的安全性大大提高；2）CBTC 可以實現(xiàn)移動閉塞方式（Moving Automaticblock System，簡稱 MAS） ，使兩列車追蹤間隔大大縮短，提高列車在區(qū)間追蹤運(yùn)行的密度，從而大大提高鐵路運(yùn)輸效率?；谕ㄐ诺牧熊嚳刂齐S著列車運(yùn)行速度的不斷提高，鐵路智能交通系統(tǒng)中車地間的雙向通信顯然已經(jīng)無法通過這些傳統(tǒng)手段完成。高速、客運(yùn)專線鐵路提速、高速和客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合化的行車調(diào)度指揮系統(tǒng)需要高度可靠、高度安全、快速接入的綜合移動通信系統(tǒng)，以及透明、雙向、大容量的車/地信息傳輸通道。為滿足以旅客為主體的移動信息服務(wù)系統(tǒng)的需要，包括車上訂票服務(wù)、電子移動商務(wù)、旅客移動增值服務(wù)等；滿足鐵路路網(wǎng)移動體(機(jī)車、車輛、集裝箱等)實時動態(tài)跟蹤信息傳輸?shù)男枰?，為開展實時網(wǎng)上信息查詢和各種管理信息系統(tǒng)提供移動傳輸通道。其中，青藏線是一條集多種領(lǐng)先技術(shù)于一身的往返于“世界屋脊”的鐵路；大秦線是使中國步入重載領(lǐng)域先進(jìn)行列的標(biāo)志性工程，突破性的實現(xiàn)了年運(yùn)量 2 億噸的目標(biāo)，現(xiàn)在技術(shù)還在不斷創(chuàng)新，預(yù)計年運(yùn)量將達(dá)到 4 億噸；膠濟(jì)線的建設(shè)是對 GSMR 技術(shù)應(yīng)用于具有中國特色環(huán)境的一個嘗試，它的成功與否影響著 GSMR 技術(shù)在時速200km/h 鐵路線路的普及率。GSMR 進(jìn)入中國已有十余年的歷程，鐵道部早期也制定了我國建立 GSMR 網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)：在全國建立一張移動通信網(wǎng)絡(luò)，利用通信的手段實現(xiàn)鐵路移動設(shè)施固定設(shè)施的無縫連接，確保列車平穩(wěn)、安全、高速的運(yùn)行。因此話音業(yè)務(wù)可以被接收或竊聽，給行車安全帶來極大的隱患。鐵路無線通信系統(tǒng)樞紐地區(qū)干擾嚴(yán)重，不具備網(wǎng)絡(luò)能力，移動終端對講距離受限，鄰站交界區(qū)易發(fā)生業(yè)務(wù)中斷，各個無線通信系統(tǒng)分散，不能聯(lián)合組網(wǎng)，使得各系統(tǒng)之間用戶無法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，無線、有線調(diào)度網(wǎng)基本獨(dú)立，無法形成有機(jī)融合的整體。而信道空閑時，別的系統(tǒng)用戶也并不能利用該信道進(jìn)行通信。調(diào)度等共線電話也推廣采用了程控共線設(shè)備。90 年代末全路長途交換網(wǎng)基本形成，在數(shù)據(jù)交換方面根據(jù)鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng) （TMIS ）、客票預(yù)定和發(fā)售信息系統(tǒng)及鐵路其他信息業(yè)務(wù)的需要，建設(shè)了鐵路第一個分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng) [1]。 鐵路通信的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀新中國成立初期，鐵路長途通信一直采用的是以架空明線和電纜為傳輸媒質(zhì)的載波通信設(shè)備，電話交換大量發(fā)展步進(jìn)制自動交換機(jī)及人工長途臺，在專用通信方面，全路調(diào)度、各站、養(yǎng)路等通信系統(tǒng)改造為鐵路支流脈沖選叫方式。在鐵路通信中，它能夠提供定制的附加功能，如優(yōu)先級和強(qiáng)插功能、話音組呼及廣播功能、位置尋址及功能尋址和安全數(shù)據(jù)通信等，是一種經(jīng)濟(jì)高效的綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng) [2]。進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著鐵路跨越式的發(fā)展，鐵路通信系統(tǒng)也迎來了劃時代的轉(zhuǎn)變，近年來隨著運(yùn)輸量的日益增長，使得列車重量加大，列車編組加長。 Applications。s railway munications: scheduling munication functions, the information of transfer of train parked and the transfer of the train number functions, scheduling order transfer function, the train tail device messaging function, shunting lootives, signal and control information system transfer capabilities, as well as train control data transmission function.GSMR dispatch munication system is mainly responsible for the train dispatching munications, scheduling munications for cargo, traction substation dispatch munications, scheduling and private munication, station munications, emergency munications, construction maintenance munications, and crossing munications. Dispatching munication system work using GSMR, both can take full advantage of the wireless, can also be bined with wired together to acplish the scheduling munication tasks.Functional addressing is very important for advanced addressing, trunked dispatch munication technology and the necessary means. In the business of functional addressing, each MSISDN can be established with more than one function number mapping, but a function of number can only be assigned to a user. Functional addressing business is divided into a voice call