车载式GSM-R场强测试系统的研究

本文根据铁路专用移动通信系统(GSM-R)的特点，在充分分析了高速运动环境下
GSM-R 场强测试要求的基础上，设计了车载式GSM-R 场强测试系统。该系统采用DSP 技术、应用VC 语言，将EPSI 场强测试接收机、GPS 接收机、轮轴脉冲信号触发器、笔记本计算机与铁路轨道试验车构成一个系统，实现了移动式的连续的场强测试数据的处理功能。
关键词：GSM-R，强场，测试系统
铁路专用移动通信系统 (Global System for Mobile Communications Railway，GSM-R)
是国际铁路联盟（UIC）为满足欧洲21世纪铁路一体化进程而推荐的欧洲铁路专用移动通信系统，GSM-R以GSM系统为基础，增加了调度通信功能和适合高速环境下使用的功能，满足UIC提出的铁路专用调度通信的要求。GSM-R在我国大秦铁路、青藏铁路也已得到了成功的应用。
场强测试是GSM-R建设中的一项重要内容，贯穿于GSM-R网络建设的各个阶段。尽管国内外有许多公司都生产用于进行移动通信系统信号场强测试的设备，但是由于GSM-R系统对无线覆盖测试有特殊要求，目前现有的针对GSM公网的场强测试系统从软件和硬件上都不能充分满足GSM-R的需要。例如德国 Rohde & Schwarz 公司的ESPI，尽管该测试设备的功能很强大，可以完成10万次/秒的测试，但是并不能完成我国铁路移动通信标准要求的测试数据分析工作。已有的针对铁路无线列调场强测试而设计的场强测试系统，其测试功能也不能完全符合GSM-R的要求（例如，只支持同时对一个频点进行测试，而GSM-R要求能同时测试多个频点，以正确反映网络覆盖情况）。为了解决这一问题，满足测试铁路沿线GSM-R信号场强的需要，我们研制了车载式GSM-R场强测试系统。该系统的硬件部分主要由笔记本计算机、场强测试仪ESPI、轮轴脉冲信号触发器和GPS信号接收机等仪器设备构成，软件部分主要是通过程序使笔记本计算机控制测试设备进行场强测试，并对测试数据进行有效的分析与处理。其主要的功能是远程控制测试设备工作进行测试，将测试的数据保存计算机的磁盘上，在完成实时测试以后，可以通过计算机对保存的原始测试数据再进行后续的分析工作。因此，该场强测试系统也是在GSM-R建设和监理中的一个有力工具，有较高的实用价值。