《硅谷》杂志：GSM-R网络干扰成因与排除 |
| 2013-01-15 17:52 作者：栾 峦 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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据《硅谷》杂志2012年第21期刊文称，从GSM-R通信系统的相关概念出发，针对其干扰成因做出深入的分析，指出干扰主要来源于网间和网内两个方面，进而对两个方面中分别可能的主要因素进行讨论。并且最终给出相应的干扰排除方案。
关键词：GSM-R；干扰；成因
铁路移动通讯系统（GlobalSystemofMobilecommunicationforRailways，GSM-R），是全球移动通讯系统GSM在铁路系统中的应用。铁路系统特殊的应用环境，对GSM-R系统提出了更高的要求，因此干扰问题相对而言更为重要，同时其面对的应用环境也更为严峻。
1GSM-R通信系统干扰的产生
GSM-R通信系统的干扰问题，一直得到通信和铁路等多方面的重视，其在我国应用中的复杂程度，来源于多个方面，这也在一定程度上加剧了GSM-R通信系统干扰问题的严重性。
GSM-R通信系统的干扰成因来自于多个方面。从技术上看，我国的GSM-R无论是从核心技术还是从频段使用上，都采用了从GSM网络中进行剥离的作法，因此极易产生干扰。而从覆盖范围上看，GSM-R通信系统所服务的铁路系统从地理角度看跨度较大，呈现出相对较窄的带状分布，这就增加了与社会上其他数字通信网络接触边界，而边界两侧则无疑是干扰状况频发的地带。而对于GSM-R通信系统而言，其职责不仅仅在于为来往旅客提供相应的数字通信服务，更重要的则在于其肩负着列车和调度中心，以及各个地区调度中心的通信需求，直接关系到铁路安全运行的展开，因此不同于社会上用的GSM以及CDMA等系统，对相应的干扰状况必须严肃对待予以排除，确保整个通信系统的安全性和稳定性。
GSM-R通信系统的干扰因素众多，基本可以划分为网间干扰和网内干扰。网间干扰主要来源于频带和技术，GSM-R通信系统在我国使用上行885~889MHz以及下行930~934MHz频段，而在社会中横行的GSM系统则占用两个频段，分别是900MHz以及1800MHz频段，在900MHz段上，GSM系统采用了上行890~915MHz，下行935-960MHz的工作频率，而在1800MHz频段，则采用了上行1710-1785MHz，下行1805-1880MHz的工作频率。由此可见，GSM-R通信系统的上行885~889MHz与GSM通信系统900MHz段上行890~915MHz相距较近，并且其下行930~934MHz频段与GSM通信系统900MHz段下行935-960MHz的工作频率相距较近。这种紧邻的频段占用，如果采用不同种技术，通常则不会产生较明显影响，但是GSM-R通信系统本身从GSM系统中剥离，在技术核心层面基本完全一致，因此这样的两个通信网络如果相遇，在边界上必然形成干扰。另一个方面，CDMA通信系统对于GSM-R系统同样存在影响，CDMA在频带方面占用了上行825-840MHz，下行870-885MHz的频段进行数据传输，其下行占用频带与GSM-R系统的上行频带仅仅相隔5MHz，单纯从频带占用角度看相对安全，不至于产生较大干扰。但是CDMA系统从核心技术上看采用了扩频技术，这种技术在进行数据传输的时候，是将待发送的信号频谱扩展到更宽的频带中进行传输，而在接收的时候则由CDMA系统采取相应的过滤和分检获取所需要信号。这种技术使得CDMA系统在传输信号的过程中，极有可能危机到仅有5MHz距离相隔的GSM-R系统，从而造成干扰，而GSM-R系统则不具备CDMA系统中相应的过滤系统，因此都对于干扰状况而言，虽然是两个系统之间的干扰，但对于CDMA系统却并无影响，仅在GSM-R系统一侧产生不利影响。
网内干扰是GSM-R系统干扰的另一个主要方面，顾名思义，这种干扰来源于GSM-R通信系统内部，是将其自身视为一种干扰源形成的干扰，通常可以划分为两类，多路径传输干扰和网内设置干扰。多路径传输通常只会出现在GSM-R系统中，这是由于GSM-R系统只服务于铁路领域，而铁路领域横跨较大地域且相对狭长的服务区域，加上复杂的地理环境，使得信号在传输的过程中，可能会经过多次反射才能够到达接收端，而接收端所接收到的信号中，则因此可能包含有直接接收到的信号、经过一次甚至几次反射的信号等多重信号。复杂的地形使得这些信号难以分辨，从而形成干扰。网内设置干扰则是源于对于网络的配置的不合理。狭长的带状GSM-R系统覆盖范围，迫使GSM-R系统在传输的过程中只能对整个线路进行分段，并且将相应的传输频段切片应用在不同的传输段上。通常而言为了避免干扰的发生，地理上相邻的服务区使用的频段是不同的，但是由于铁路系统在地理上相对复杂，而进行分段的过程中，只是将铁路线路视为直线进行分段。这种看似合理的方法，在实际工作中却有可能造成问题，因此从铁路线路顺序上看并不相邻的区段，在地理位置上可能相邻，而如果这样的服务端恰巧使用了相同或者相近的传输频带，就有可能形成干扰。
除上述几个主要的干扰成因以外，其他的非确定性干扰，包括民间私设电台、相关设备工作异常等也都是GSM-R系统干扰的主要成分。
2GSM-R通信系统干扰处理
对于GSM-R通信系统干扰排除工作而言，其焦点基本都聚集在对于日常非稳态信号的监控方面，在干扰的排除工作方面，则需要根据干扰成因有的放矢，在日常维护的基础上做好网络优化和协调工作。
信产部有文件明确规定，在铁路线路上采用4.5m高测量天线、50%时间、幅度概率测量，同频干扰信号的限值应不大于-105dBm；在直辖市、省会城市和计划单列市的城区铁路轨道两侧各2km、其他地域铁路轨道两侧各6km的边界处，采用1.5m天线、50%的时间、幅度概率测量，双方系统的基站下行控制和业务信道的信号电平应不大于-85dBm。在实际的工作过程中，对于网间干扰只能在相应的政策支持下积极采集数据，一旦发现异常就应当进一步加以确定，之后与相应的网络归属部门协调两个网络之间的相容性问题。
对于网内干扰的处理，重点在于对出现问题的路段进行调整，包括天馈线和频段整体的优化，尤其是对反复出现的故障而言，尤其需要引起重视。对于网内干扰的排查和清理工作，更需要建立起完善的档案，因为相对而言，此类干扰更加隐蔽，完善的干扰故障档案能够帮助工作人员对相应问题实施总结，尽早发现问题。档案不应当仅仅包括对于干扰状态和处理方式的记录，对于相关人员的处理思路等也应当有所记载，并且对于已经处理过的故障点，还应当展开积极地，更为频繁的监测，有助于及时发现问题。
3结论
对于GSM-R通信系统干扰的排除工作，是确保整个系统健康的重要工作之一，直接关系到铁路运输的安全和通畅。除了深入了解干扰的成因以外，对于人员的培训也是确保GSM-R通信系统健康状况的重要途径之一，多个方面的推动因素，对于保持系统的健康都将有着积极意义，因此唯有不懈的努力和完善，才能使得GSM-R通信系统能够正常工作并且提供服务。 |
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