GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾成因與排除

李 昊

北京鐵路局北京通信段陽泉車間井陘北通信工區(qū)，河北石家莊 050000

鐵路系統(tǒng)中，及時有效的溝通和調(diào)度信息的傳輸，直接關(guān)系著列車行駛的安全，因此鐵路工作環(huán)境中的GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。干擾作為影響其工作效率和效果的一大原因，必須對其展開深入的分析，才能進行有效改善。

1 GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的干擾成因

對于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)而言，由于其很跨很大地域，需要面臨的環(huán)境也多種多樣，其以鐵道延展方向作為服務(wù)區(qū)域的帶狀特征，決定了其易于受到干擾的工作特性。在實際的工作過程中，GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)會遭受到的干擾主要來源于如下幾個方面：

1）網(wǎng)外干擾

所謂外網(wǎng)干擾，就是來自于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)以外的干擾。對于我國的通信環(huán)境而言，GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)在上行和下行方面采用的頻段分別為885MHz～889MHz以及930MHz～934MHz，而對GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)影響最為嚴(yán)重的通信網(wǎng)就是社會上常見的GSM網(wǎng)絡(luò)，這種影響來源于兩個方面，首先是在頻段方面，GSM通信網(wǎng)絡(luò)在我國采用了兩個頻段 ，分別是上行 890～915MHz、下行 935MHz～960MHz頻段 ，以及上行 1710MHz～1785MHz、下行 1805MHz～1880MHz頻段。由此可以發(fā)現(xiàn)，GSM網(wǎng)絡(luò)的上行890MHz～915MHz頻段和GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的上行885MHz～889MHz頻段、GSM網(wǎng)絡(luò)的下行935MHz～960MHz頻段和GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的下行930MHz～934MHz頻段緊鄰，一旦設(shè)備稍有越位，就會出現(xiàn)干擾問題。其實在技術(shù)層面，GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)本身只是GSM網(wǎng)絡(luò)在鐵路環(huán)境中的應(yīng)用，因此在技術(shù)以及協(xié)議等方面，二者高度相似。除此以外，CDMA網(wǎng)絡(luò)對于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)也存在一定程度的干擾，主要是源于其下行頻段870MHz～885MHz與GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的上行885MHz～889MHz頻段毗鄰而產(chǎn)生，同時由于CDMA在技術(shù)層面更加抗干擾，因此干擾問題在GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)單側(cè)較為突出。

2）網(wǎng)內(nèi)干擾

所謂網(wǎng)內(nèi)干擾，即干擾來源于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，其自身在運行過程中產(chǎn)生的干擾。這種問題對于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)十分常見，網(wǎng)內(nèi)干擾通常有兩類主要原因：其一是多路徑干擾，由于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)多要面臨相對復(fù)雜的周邊環(huán)境，因此信號在傳輸過程中可能會遭遇多種狀況。有的時候同樣由一個基站發(fā)射的信號，可能會通過多個渠道被移動臺接收到，這就導(dǎo)致了時差以及噪聲的問題，兩路信號進行疊加，對于信號的接收端而言就形成了干擾。另一種干擾則是由于網(wǎng)絡(luò)本身設(shè)置的不合理造成的。由于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)域呈現(xiàn)出較窄的帶狀分布，因此在進行服務(wù)信號覆蓋的時候只能分段實施，通常的作法是將GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)占用的頻帶劃分為多個更窄的頻帶，在每一個劃分區(qū)段上使用一個固定的頻率進行數(shù)據(jù)傳輸，這種方法在理論上不存在任何問題。但是實際工作中，GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的區(qū)域并非直線，而需要依據(jù)地形進行鐵軌的鋪設(shè)，因此如果單純將服務(wù)器視為直線進行分段，并且為每一個分段簡單安排傳輸數(shù)據(jù)所用的頻段，就有可能造成并不相鄰的分段在地理位置上有可能十分相近甚至重合，對于這樣的分段，如果碰巧分配了相近的傳輸頻段，就會造成網(wǎng)內(nèi)干擾。

除此以外，網(wǎng)內(nèi)相關(guān)設(shè)備的電氣噪聲也是一個重要的干擾來源。

3）非法干擾

非法干擾主要由民間使用的非法私架電臺等其他私設(shè)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備引起，相對而言功率較強并且干擾穩(wěn)定，曾經(jīng)有觀點將其視為網(wǎng)外干擾，但是處理方法和對待態(tài)度卻有著很大差異，因此建議區(qū)別對待。

2 GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的干擾排除

對于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)干擾的排除，需要重點注意如下幾個方面的問題：

1）嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)規(guī)則

對于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的干擾問題，我國相關(guān)部門已經(jīng)有所注意，并且已經(jīng)頒布相應(yīng)的規(guī)則，要求在鐵路軌道上方4.5m處的最大值不得超過-105dBm，并且要求鐵路兩側(cè)6km的范圍內(nèi)保持GSM-R網(wǎng)絡(luò)的絕對主導(dǎo)地位，特殊地區(qū)，如城市等地，該距離可以適當(dāng)縮減但不得低于2km，確保GSM網(wǎng)絡(luò)不至于干涉到GSM-R網(wǎng)絡(luò)的正常工作。此外對于GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)所采用的設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)的規(guī)則也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)肅貫徹，才能收到良好數(shù)據(jù)傳輸效果。

2）重視數(shù)據(jù)

干擾不嚴(yán)重到一定程度，通常GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控系統(tǒng)不會發(fā)出告警，但是即便沒有發(fā)出告警，也并不代表GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)不存在值得改進的地方。這一方面需要對GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)日常數(shù)據(jù)進行深入的分析，將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸狀況、掉話率等數(shù)值進行統(tǒng)計，并且探索其中的規(guī)律。通常通過對數(shù)據(jù)的深入考察，能夠有效發(fā)現(xiàn)GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)相互影響和干擾的地方，對于非法干擾源的發(fā)現(xiàn)也十分有效。

3）優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)

GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)本身面對著千變?nèi)f化的周遭環(huán)境，因此其本身也應(yīng)當(dāng)隨著周圍環(huán)境的變化作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整才能獲得數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖顑?yōu)效果。通過數(shù)據(jù)分析，如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)干擾，通常就需要對網(wǎng)絡(luò)展開研究并進行優(yōu)化。優(yōu)化的過程中注意應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況對網(wǎng)絡(luò)進行鋪設(shè)，避免過于理論化引發(fā)之后不必要的麻煩。

4）充分考慮CDMA

CDMA帶給GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的影響不可謂不深廣。無論是GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)或者優(yōu)化的過程，都需要對CDMA基站的分布做出相應(yīng)的調(diào)查。通常當(dāng)兩個系統(tǒng)的天線存在小于50m的水平距離時，就應(yīng)當(dāng)促進雙方協(xié)調(diào)。通常的作法是要求CDMA網(wǎng)絡(luò)基站在滿足核準(zhǔn)限值的技術(shù)指標(biāo)的前提下，按相關(guān)技術(shù)要求加裝濾波器后方能進行實效發(fā)射。并且應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁兩個系統(tǒng)的天線出現(xiàn)小于10m水平距離的狀況發(fā)生。

3 結(jié)論

GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的干擾來源于多個方面，在實際的處理過程中，只有深入分析具體狀況，采取相應(yīng)的措施，充分參考以往經(jīng)驗，才能有的放矢取得良好效果。

[1]吳偉陵.移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)[M].北京：北京郵電大學(xué)，2000.

[2]許可.移動基站對GSM-R干擾的排查分析[J].中國無線電，2011(3).