GSM—R通信系統(tǒng)中的干擾分析與處理

翟旺勛

引言：本文結(jié)合案例，計(jì)算雜散隔離度、互調(diào)隔離度、阻塞隔離度等。之后，又對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等具體情況，對(duì)不同的干擾類型進(jìn)行了分析，為不同干擾的處理提出了處理措施。為網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)階段的維護(hù)以及問題的分析處理提出了建議。

前言

GSM-R系統(tǒng)中存在大量的干擾，主要分為外部信號(hào)的干擾和內(nèi)部信號(hào)的干擾，對(duì)于干擾的不同來(lái)源，其造成的影響也不相同，下面主要就干擾的不同來(lái)源進(jìn)行分析，并針對(duì)不同的干擾來(lái)源，提出了不同的處理方法。

一、GSM-R系統(tǒng)干擾的分析

GSM-R系統(tǒng)干擾主要分為系統(tǒng)內(nèi)部干擾和系統(tǒng)外部干擾，除了頻率占用等的非法干擾外，系統(tǒng)設(shè)備造成的主要有雜散干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾三種。

對(duì)于外部系統(tǒng)與GSM-R共存時(shí)，系統(tǒng)之間應(yīng)具備基本的隔離，方能有效的避免相互的干擾，而系統(tǒng)間相互的干擾隔離原則如下：

1 確保被干擾接收機(jī)經(jīng)濾波器衰減后的全部干擾載波功率不超過接收機(jī)允許的阻塞門限值；

2 確保被干擾接收機(jī)在設(shè)備機(jī)頂天線連接處，接收到的來(lái)自干擾發(fā)射機(jī)的雜散干擾電平不超過接收機(jī)底噪ROT，而ROT以靈敏度損失不大于1dB為原則；

3 確保干擾發(fā)射機(jī)導(dǎo)致被干擾接收機(jī)產(chǎn)生的每個(gè)三階互調(diào)（IMP）產(chǎn)物都不超過接收機(jī)允許的互調(diào)干擾門限值。

為滿足干擾隔離的靈敏度損失原則，需對(duì)系統(tǒng)靈敏度進(jìn)行一些定量分析，計(jì)算公式如下所示：

其中，P t o t a l 為被干擾基站在天線接頭處接收到的總干擾功率（mW）；P b 為被干擾基站的接收機(jī)接收噪聲底限值（mW）；P i 為干擾基站產(chǎn)生的雜散輻射對(duì)被干擾基站的接收機(jī)造成的噪聲功率（mW）；N b 為被干擾基站的接收機(jī)接收噪聲底限值（dBm）；N i 為干擾基站產(chǎn)生的雜散輻射隊(duì)被干擾基站的接收機(jī)造成的噪聲功率（dBm）。

圖1 干擾與靈敏度損失對(duì)應(yīng)關(guān)系圖

Interference with the loss of sensitivity corresponding graph

試驗(yàn)表明，靈敏度損失與干擾功率的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系如上圖1所示：

為了減少靈敏度的損失，并有效的控制干擾，此處取Ni -Nb 約為-6.9dB作為雜散輻射的干擾底限要求，此時(shí)靈敏度損失約為0.8dB左右，這對(duì)系統(tǒng)的影響是很小的，可以忽略不計(jì)。

1.1雜散隔離度計(jì)算分析

通常我們認(rèn)為干擾基站落入被干擾系統(tǒng)的干擾信號(hào)電平，在低于被干擾系統(tǒng)內(nèi)部的熱噪聲6.9dB以下（此時(shí)被干擾系統(tǒng)的接收機(jī)的接收靈敏度惡化小于0.8dB），此時(shí)的干擾可以忽略。這樣來(lái)說(shuō)雜散所需要的隔離度計(jì)算公式為：

MCL≥ PSPU-10Lg（WInterfering/WAffected）-Pn-Nf+6.9

其中的MCL 表示隔離度要求；Pspu表示干擾基站的雜散輻射電平（dBm）；WInterfering 表示測(cè)試干擾電平時(shí)的測(cè)量帶寬（kHz）；WAffected 表示被干擾系統(tǒng)的信道帶寬（kHz）；Pspu -10lg（WInterfering /WAffected ）表示干擾基站對(duì)被干擾系統(tǒng)信道帶寬內(nèi)產(chǎn)生的雜散輻射電平；Pn 表示被干擾系統(tǒng)接收機(jī)在接收帶內(nèi)的熱噪聲電平（dBm）；Nf 表示接收機(jī)的噪聲系數(shù)，這里，GSM-R的基站的接收機(jī)噪聲系數(shù)一般不會(huì)超過5dB。

1.2互調(diào)隔離度計(jì)算分析

互調(diào)信號(hào)的產(chǎn)生與原干擾源信號(hào)的幅度由直接關(guān)系，這里為了有效地控制互調(diào)干擾信號(hào)，需要注意互調(diào)信號(hào)的隔離度，互調(diào)隔離度計(jì)算如公式7：

MCL= MAX（P1 ，P2 ，P3）+POI合路器互調(diào)-Pn -Nf +6.9

其中，MCL 表示隔離度的要求；P n 表示被干擾系統(tǒng)的接收機(jī)接收帶內(nèi)熱噪聲（dBm）；N f 表示接收機(jī)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，而GSM-R的基站的接收機(jī)噪聲系數(shù)一般不會(huì)超過5dB；P 1、P 2、P 3分別表示干擾系統(tǒng)干擾信號(hào)1、2、3的信號(hào)電平（dBm）；POI合路器的互調(diào)指標(biāo)一般在-130dBc～-150dBc之間，這里為了便于計(jì)算，取-140dBc。此時(shí)計(jì)算得到的互調(diào)要求隔離度是在干擾信號(hào)電平最大的條件下得到的，實(shí)際上的互調(diào)信號(hào)電平都遠(yuǎn)小于這個(gè)值。

1.3阻塞隔離度計(jì)算

在多系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要使系統(tǒng)可以正常工作，就要求到達(dá)接收機(jī)輸入端的強(qiáng)干擾信號(hào)功率電平不能超過系統(tǒng)設(shè)備要求的最低阻塞電平。如果接收機(jī)的阻塞電平指標(biāo)為Pb ，干擾設(shè)備發(fā)射機(jī)的輸出干擾功率為Po ，在Pb ≥接收的干擾電平=Po -MCL時(shí)，那么這個(gè)強(qiáng)干擾信號(hào)也就不會(huì)對(duì)接收機(jī)造成阻塞，這種條件下，需要的系統(tǒng)間相互隔離度為：MCL ≥Po -Pb

1.4公眾網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與GSM-R通信系統(tǒng)間干擾分析

根據(jù)計(jì)算，公眾網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信系統(tǒng)與GSM-R專用移動(dòng)通信系統(tǒng)之間，其互調(diào)干擾得隔離度要求最大為36dB；公眾網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)GSM-R專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的雜散干擾與阻塞干擾所需要的最小隔離度為90dB，考慮到公眾網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)采用的POI方案，原則上可以實(shí)現(xiàn)所要求的隔離度。而減小GSM-R通信系統(tǒng)對(duì)公眾網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)干擾最有效措施就是使用隔離器件，這需要在GSM-R移動(dòng)通信設(shè)備末端增加隔離器件。但在實(shí)際情況下， GSM-R通信系統(tǒng)端加裝干擾抑制設(shè)施，對(duì)于鐵路安全來(lái)說(shuō)是不抬可行的，因此隔離措施的重點(diǎn)應(yīng)該是考慮空間隔離。

二、GSM-R系統(tǒng)的干擾處理

GSM-R系統(tǒng)的干擾根據(jù)抑制措施的不同進(jìn)行不同的處理，針對(duì)以上干擾，可以對(duì)上述干擾進(jìn)行不同的處理，后面介紹一些常用的處理辦法。一類是在組網(wǎng)前，在完成鐵路沿線的清頻測(cè)試后，依照國(guó)家無(wú)線電管理規(guī)定和鐵路與公網(wǎng)的協(xié)議、通過電磁環(huán)境測(cè)試并選擇技術(shù)性能相對(duì)優(yōu)良的設(shè)備就可以克服的干擾。比如外部干擾和設(shè)備內(nèi)部干擾；另一類是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段，通過采取一些特殊的新技術(shù)措施便可以消除或減弱的干擾。比如GSM-R網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的干擾以及公眾網(wǎng)絡(luò)引入GSM-R網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)時(shí)，在設(shè)計(jì)階段就考慮隔離和其他有效的技術(shù)測(cè)試，在GSM-R網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，進(jìn)行詳細(xì)的論證設(shè)計(jì)，特別是GSM-R的頻率資源有限情況下，做好頻率規(guī)劃與分配，盡量減少網(wǎng)內(nèi)的干擾等。

2.1外部干擾的處理

2.1.1強(qiáng)信號(hào)干擾和固定頻率干擾的處理

1 考慮到中國(guó)聯(lián)通CDMA系統(tǒng)與GSM-R系統(tǒng)之間可能會(huì)相互干擾，在處理時(shí)，主要參照國(guó)家無(wú)線電管理委員會(huì)發(fā)布的有關(guān)無(wú)線頻譜利用的相關(guān)文件，對(duì)CDMA系統(tǒng)基站，特別是架設(shè)在鐵路沿線的CDMA基站設(shè)備，其雜散發(fā)射限值及CDMA系統(tǒng)與GSM-R系統(tǒng)鄰頻共用設(shè)置臺(tái)站的技術(shù)要求需要滿足如下規(guī)定：

1）中國(guó)聯(lián)通在鐵路地域內(nèi)設(shè)置CDMA基站前，須將臺(tái)站資料報(bào)送當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理機(jī)構(gòu)和國(guó)家鐵路局，以便對(duì)鐵路GSM-R基站進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃。

2）鐵路GSM-R基站在建設(shè)前，可調(diào)查相關(guān)地域內(nèi)CDMA基站設(shè)置情況，分別作如下處理：

①兩系統(tǒng)基站天線之間的水平距離在10m～50m時(shí)，準(zhǔn)備建站一方應(yīng)提前通知已建站一方，無(wú)論是誰(shuí)先建站，都應(yīng)由中國(guó)聯(lián)通采取有關(guān)措施，即中國(guó)聯(lián)通的CDMA系統(tǒng)基站在滿足核準(zhǔn)限值的技術(shù)指標(biāo)外，還必須加裝相關(guān)技術(shù)要求的濾波器后方能進(jìn)行發(fā)射。

②兩系統(tǒng)基站天線之間的水平距離≤10m時(shí)，如鐵路GSM-R系統(tǒng)已建成基站，則在周邊10m范圍內(nèi)，不允許中國(guó)聯(lián)通CDMA系統(tǒng)再建設(shè)新站；如中國(guó)聯(lián)通CDMA系統(tǒng)已建成基站，鐵路GSM-R系統(tǒng)擬建新站，在除了中國(guó)聯(lián)通的CDMA系統(tǒng)基站須按第①項(xiàng)的要求采取措施外，鐵路GSM-R系統(tǒng)基站也需加裝符合相關(guān)技術(shù)要求的濾波器，以防止GSM-R系統(tǒng)基站接收機(jī)發(fā)生阻塞。

③當(dāng)兩系統(tǒng)基站天線之間的水平距離≥50 m時(shí)，CDMA系統(tǒng)基站的帶外雜散發(fā)射限值必須滿足核準(zhǔn)限值的指標(biāo)要求，在分別建站時(shí)，不再做相互協(xié)調(diào)。

3）中國(guó)聯(lián)通CDMA系統(tǒng)在建站時(shí)，除滿足上述要求外，基站天線還應(yīng)避免與GSM-R系統(tǒng)天線正對(duì)，無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)加裝符合技術(shù)條件的相關(guān)設(shè)備，進(jìn)行隔離，同時(shí)采取有一定的向下傾角等技術(shù)措施避免干擾到GSM-R系統(tǒng)。

2 對(duì)于中國(guó)移動(dòng)的GSM通信系統(tǒng)與GSM-R系統(tǒng)之間可能產(chǎn)生的干擾的處理。

由于中國(guó)移動(dòng)E-GSM系統(tǒng)與鐵路GSM-R系統(tǒng)是按地域共用4MHz頻帶的，在這種情況下，干擾情況會(huì)比較復(fù)雜，簡(jiǎn)單的相互協(xié)調(diào)設(shè)站的辦法不能很好的解決這種情況。目前國(guó)家鐵路局與中國(guó)移動(dòng)就覆蓋區(qū)邊沿的最大邊界場(chǎng)強(qiáng)問題已達(dá)成一致，并建立了設(shè)站協(xié)調(diào)程序、干擾協(xié)調(diào)辦法等，為有效的地避免或減少此種類型的干擾發(fā)生，在發(fā)現(xiàn)干擾時(shí)，雙方能及時(shí)處理。建議在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段，對(duì)鐵路沿線電磁環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試，如發(fā)現(xiàn)鐵路范圍內(nèi)存在的中國(guó)移動(dòng)E-GSM系統(tǒng)的干擾源，可通過當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)，由中國(guó)移動(dòng)方對(duì)其E-GSM系統(tǒng)的頻率配置進(jìn)行調(diào)整。為防止網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)和開通后的干擾，盡量使中國(guó)移動(dòng)達(dá)到協(xié)商確定的最大邊界場(chǎng)強(qiáng)的要求。

2.1.2不可預(yù)測(cè)的干擾和非法信號(hào)的干擾的處理

1 對(duì)于不可預(yù)測(cè)的干擾和非法信號(hào)的干擾等相關(guān)問題，主要先通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃前期的電磁環(huán)境測(cè)試，查找干擾區(qū)域，然后再通過定向天線等測(cè)試設(shè)備，尋找干擾源的具體位置及所屬單位等，通過當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理部門組織協(xié)調(diào)，盡量消除此類干擾。

2 對(duì)于公眾網(wǎng)絡(luò)引入工程的，特別是在路塹、隧道內(nèi)的引入工程，除了考慮上述干擾控制外，特別是在隧道內(nèi)公眾網(wǎng)絡(luò)引入漏泄電纜的，應(yīng)充分考慮其對(duì)GSM-R系統(tǒng)造成的阻塞干擾。在引入工程的初期設(shè)計(jì)階段，應(yīng)考慮公眾網(wǎng)絡(luò)的漏泄電纜與GSM-R覆蓋的漏泄電纜之間的空間隔離，特別是公眾網(wǎng)絡(luò)的漏泄電纜應(yīng)與GSM-R的漏泄電纜進(jìn)行隧道的異側(cè)放置安裝，在公眾網(wǎng)絡(luò)發(fā)射前，應(yīng)進(jìn)行必要的測(cè)試，卻保不會(huì)對(duì)GSM-R網(wǎng)絡(luò)造成阻塞。

2.2內(nèi)部干擾的處理

2.2.1設(shè)備內(nèi)部干擾的處理

GSM-R基站設(shè)備本身的影響，主要通過選擇性能優(yōu)良的設(shè)備來(lái)解決。設(shè)備選型過程中，首先要對(duì)各類無(wú)線設(shè)備的入網(wǎng)嚴(yán)格把關(guān)，在設(shè)備安裝和驗(yàn)收過程中，通過有關(guān)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)試，設(shè)備必須符合相關(guān)的設(shè)備技術(shù)規(guī)范。另外，接收機(jī)的寄生響應(yīng)、互調(diào)、阻塞以及發(fā)射機(jī)的鄰道和雜散發(fā)射等幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)要選取最優(yōu)的設(shè)備，盡量提高設(shè)備的抗干擾能力。

2.2.2GSM-R網(wǎng)內(nèi)干擾的處理

1 同頻干擾的處理

可以從頻率配置和工程技術(shù)方面采取一些規(guī)避措施，盡量減小和抑制同頻干擾。比如：

1）調(diào)整優(yōu)化同頻復(fù)用距離和頻率配置：同頻復(fù)用距離和頻率分配方案對(duì)系統(tǒng)載波干擾比C/I有著直接的影響。在GSM-R系統(tǒng)中，鐵路樞紐地區(qū)根據(jù)情況一般采用4 X 3面狀覆蓋或帶狀三頻組復(fù)用方式，而在鐵路沿線主要采用三頻組復(fù)用帶狀方式，同頻復(fù)用距離為D-6R。因此，在實(shí)際應(yīng)用組網(wǎng)中，應(yīng)確定同頻復(fù)用距離及基站覆蓋區(qū)，對(duì)那些不符合載波干擾比C/I要求的頻率應(yīng)進(jìn)行調(diào)整；在利用計(jì)算機(jī)輔助方法進(jìn)行頻率規(guī)劃時(shí)，還要考慮鄰頻干擾和同頻干擾，對(duì)小區(qū)頻率設(shè)置進(jìn)行合理調(diào)整；隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋重疊態(tài)勢(shì)的形成、業(yè)務(wù)量的增加和傳播環(huán)境的變化，也應(yīng)根據(jù)移動(dòng)通信網(wǎng)性能指標(biāo)的變化進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

2）對(duì)天線方向進(jìn)行去耦調(diào)整：根據(jù)基站定向天線水平方向圖中不同的天線增益的差別，優(yōu)化調(diào)整干擾基站天線的主軸取向，以便使其偏離被干擾的小區(qū)，進(jìn)而達(dá)到降低同頻干擾的目的。

3）對(duì)天線高度和基站發(fā)射功率進(jìn)行調(diào)整：在特定環(huán)境下，比如平坦地面，在減少同頻干擾方面，降低天線高度的措施對(duì)此特別有效。有效控制基站天線高度可以減小該站對(duì)其他同頻基站的干擾，進(jìn)而提高載波干擾比C/I。發(fā)射功率大小的選定在滿足載波干擾比C/I的要求的同時(shí)，還要兼顧小區(qū)邊緣的信號(hào)覆蓋，以避免造成覆蓋的盲區(qū)。

4）采用賦形波束天線：下述的天線主軸下傾采用的是機(jī)械式的，而賦形波束天線則為電子式的。在GSM-R系統(tǒng)中，采用賦形波束天線，可以從空間上增加頻率復(fù)用的能力，降低相互之間的干擾。

5）使天線主軸機(jī)械式下傾：為了把基站天線的主要能量照射到服務(wù)區(qū)內(nèi)，可以采取天線主軸機(jī)械式下傾的目的，使落到遠(yuǎn)處的同頻小區(qū)的能量盡可能的小，從而來(lái)提高服務(wù)區(qū)內(nèi)的載波干擾比C/I。在調(diào)整天線下傾的時(shí)候，還應(yīng)注意天線高度與覆蓋區(qū)直徑的相互比例；調(diào)整天線下傾角應(yīng)保證本覆蓋區(qū)的增益最大，而對(duì)其他同頻小區(qū)信號(hào)干擾最小，但這樣可能會(huì)改變覆蓋區(qū)范圍；同時(shí)，還可以選擇定向高增益天線，特別是垂直方向圖比較尖銳的定向天線，來(lái)達(dá)到減小干擾的目的。

6）采用分集接收天線：常用的分集方式有極化分集和空間分集，這些方式可以改善衰落影響，同時(shí)也可以降低同頻干擾，因此，在GSM-R系統(tǒng)中合力的采取分集措施也是很有效的降低同頻干擾的方式。

2 鄰頻干擾的處理

相比同頻干擾，鄰頻干擾作為移動(dòng)通信網(wǎng)的一種干擾方式，更容易控制。鄰頻干擾的抑制涉及到接收機(jī)選擇性、發(fā)射機(jī)的雜散發(fā)射及鄰近頻道間隔等幾個(gè)因素。

抑制鄰頻干擾的方法有以下幾種：

1）對(duì)頻率規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化：如果相鄰小區(qū)間存在鄰頻道干擾，且載波干擾比C/I≤-6dB時(shí)，則需要對(duì)系統(tǒng)的頻率規(guī)劃進(jìn)行重新調(diào)整優(yōu)化，特別是要盡量的保證每個(gè)小區(qū)的BCCH頻率不出現(xiàn)鄰頻道干擾。GSM-R系統(tǒng)要求覆蓋區(qū)重疊的多個(gè)小區(qū)、同小區(qū)、相鄰小區(qū)等小區(qū)之間和小區(qū)內(nèi)的控制信道及業(yè)務(wù)信道的載波間隔不少于400kHz，而高速鐵路區(qū)段控制信道的載波間隔應(yīng)至少為600kHz。

2）提高接收機(jī)的鄰頻道抗擾性能。在設(shè)備選型時(shí)，盡量選擇鄰道抗擾性比較好的設(shè)備，另外，對(duì)同頻干擾的解決措施也同樣適用于解決鄰頻干擾。

3 互調(diào)干擾的處理

互調(diào)干擾信號(hào)中，比較明顯的主要是三階互調(diào)產(chǎn)物，其主要包括兩個(gè)信號(hào)的三階互調(diào)（2fl-f2）產(chǎn)物 和三個(gè)信號(hào)的三階互調(diào)（fl+f2-f3）產(chǎn)物。雖然從根本上消除互調(diào)干擾十分困難，但為了減輕互調(diào)產(chǎn)物對(duì)系統(tǒng)的影響，可以采取一定措施，避免互調(diào)干擾信號(hào)對(duì)系統(tǒng)造成較大的有害影響。為了有效地抑制互調(diào)干擾信號(hào)，可以采取以下措施：

1）根據(jù)所需的頻道數(shù)，盡量選用無(wú)三階互調(diào)產(chǎn)物的最小占用頻道數(shù)的頻道組。這里所說(shuō)的無(wú)互調(diào)產(chǎn)物，并不是說(shuō)不存在三階互調(diào)產(chǎn)物，而是互調(diào)產(chǎn)物落在本系統(tǒng)的頻道之外，雖然不會(huì)對(duì)本系統(tǒng)造成危害，但有可能對(duì)其他系統(tǒng)造成干擾。

2）當(dāng)基站系統(tǒng)中有多個(gè)發(fā)射機(jī)同時(shí)占用同一副天線進(jìn)行發(fā)射時(shí)，應(yīng)選擇隔離度比較高的天線功分器；當(dāng)發(fā)射機(jī)占用不同的天線時(shí)，各個(gè)天線設(shè)備應(yīng)當(dāng)采用分離垂直架設(shè)，并加大天線之間的間距，減小發(fā)射機(jī)相互之間的耦合，從而盡量減小互調(diào)產(chǎn)物的幅度。

3）改進(jìn)基站的高功放、輸出級(jí)、混頻器等電路，擴(kuò)大設(shè)備的動(dòng)態(tài)線性范圍

4）在施工安裝階段，做好天線、饋線、雙工器與基站的匹配，并確保施工質(zhì)量。

4 時(shí)間色散造成的干擾的處理

GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)一樣，采用了自適應(yīng)均衡技術(shù)來(lái)緩解時(shí)間色散引起的干擾。設(shè)備的均衡器可以同時(shí)處理掉延遲到達(dá)接收設(shè)備4個(gè)bit的反射信號(hào)，這4個(gè)bit相當(dāng)于15ps的時(shí)間。然而，均衡器并不能處理全部的反射信號(hào)，它只能處理一定數(shù)量的反射信號(hào)，當(dāng)反射信號(hào)中如果出現(xiàn)超過l5ps的延遲時(shí)，即反射信號(hào)與直達(dá)信號(hào)之間距離差大于4.5km時(shí)，均衡器就無(wú)法處理該類反射信號(hào)。同時(shí)，由于GSM-R系統(tǒng)中還引入了大量的光纖直放站來(lái)解決路塹、隧道以及站內(nèi)等區(qū)段的覆蓋，這同時(shí)也增加了時(shí)間色散引起的碼間干擾。這些干擾可以通過采取以下措施以達(dá)到避免時(shí)間色散等問題引起的干擾，

1）在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的初期階段，基站選址時(shí)應(yīng)該盡可能考慮反射障礙物，是基站盡可能靠近，使反射線和直射線之間的路程差盡量不大于均衡器的時(shí)間窗口；如果基站剛好位于反射障礙物，可采取將天線指向背離反射物的方向的措施，同時(shí)在選擇天線設(shè)備時(shí)，盡可能挑選前后比增益差比較大的天線。

2）在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整階段，調(diào)整天線水平方向性的方向特性，同時(shí)調(diào)整天線垂直方向性的天線下傾角，避免照射整個(gè)障礙物或減小輻射到反射障礙物上的能量。

3）通過改變小區(qū)參數(shù)來(lái)克服時(shí)間色散造成的干擾。比如：如果干擾嚴(yán)重地區(qū)內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度相比該區(qū)域中相鄰小區(qū)小的話，應(yīng)調(diào)整切換請(qǐng)求的參數(shù)設(shè)置，盡量使得移動(dòng)臺(tái)在進(jìn)入有問題地區(qū)之前切出該小區(qū)。

4）在對(duì)路塹、隧道等弱場(chǎng)區(qū)段進(jìn)行設(shè)計(jì)覆蓋時(shí)，要合理地設(shè)置直放站，特別是光纖直放站設(shè)備的設(shè)置地點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到信號(hào)在空中傳輸和在光纖中的傳輸造成的時(shí)間延遲差，在滿足系統(tǒng)處理能力的要求條件下，時(shí)間色散干擾最大的區(qū)域，設(shè)計(jì)時(shí)還需要保留一定的余量。

結(jié)束語(yǔ)

GSM-R移動(dòng)通信系統(tǒng)，作為成熟的鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)成熟，但是由于目前國(guó)內(nèi)頻率資源的問題，能用于GSM-R的頻率資源有限，在該情況下，為了最大化的利用頻率資源，同時(shí)又要盡量的減少系統(tǒng)內(nèi)部以及外部的干擾發(fā)生，前文著重分析了幾種常見的干擾類型，為了系統(tǒng)的解決干擾，著重從以下幾點(diǎn)解決：

首先，在前期的網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃中，主要是前期的網(wǎng)絡(luò)清頻工作，對(duì)于非法的頻率，可協(xié)調(diào)有關(guān)單位，做好前期的頻率清除工作，對(duì)于無(wú)法清除的或者網(wǎng)內(nèi)的頻率，在規(guī)劃時(shí)應(yīng)作全面的考慮和論證試驗(yàn)，做到統(tǒng)籌考慮。在網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中，考慮網(wǎng)內(nèi)干擾，盡量減小同頻和臨頻的干擾，在業(yè)務(wù)量滿足的情況下，盡量加大頻率的復(fù)用半徑。對(duì)于無(wú)法消除和規(guī)避的網(wǎng)內(nèi)干擾，可以做全面的干擾試驗(yàn)，評(píng)價(jià)干擾的影響，這也是本文下一步將要論述的問題之一。

其次，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，做好對(duì)網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的基本性能測(cè)試工作，防止設(shè)備自身的互調(diào)等干擾的發(fā)生，同時(shí)也驗(yàn)證設(shè)備自身滿足基本的抗干擾性能。對(duì)于不滿足性能的設(shè)備，在建設(shè)階段就及時(shí)更換或者由廠家進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)處理，確保設(shè)備自身不會(huì)干擾GSM-R系統(tǒng)，并具有較高的抗干擾能力。在測(cè)試過程中，本文進(jìn)行了大量的測(cè)試，文中只進(jìn)行了一個(gè)舉例，目前的設(shè)備性能測(cè)試表明，在設(shè)備非故障狀態(tài)下，性能數(shù)據(jù)完全滿足現(xiàn)網(wǎng)和網(wǎng)內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但是在實(shí)際測(cè)試過程中，也發(fā)現(xiàn)，部分設(shè)備在安裝和運(yùn)輸過程中，出現(xiàn)了調(diào)制頻譜在臨信道產(chǎn)生干擾的情況。現(xiàn)場(chǎng)也進(jìn)行了單板更換，及時(shí)消除了該類干擾的發(fā)生。

最后，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行階段，主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中的話務(wù)統(tǒng)計(jì)和行車故障記錄等，重點(diǎn)關(guān)注一些區(qū)域。同時(shí)我們也在日常的干擾監(jiān)測(cè)工作，多方監(jiān)測(cè)，防止網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中的設(shè)備故障造成的干擾以及及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備，保證網(wǎng)絡(luò)安全。對(duì)于前期階段發(fā)現(xiàn)的干擾源，我們也進(jìn)行了重的點(diǎn)監(jiān)測(cè)，同時(shí)也加強(qiáng)了沿線的外網(wǎng)頻率監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了外網(wǎng)的直接頻率干擾和互調(diào)、雜散等干擾信號(hào)。對(duì)于公網(wǎng)的引入鐵路工程，我們主要對(duì)引入路內(nèi)范圍的公網(wǎng)設(shè)備性能做了大量的測(cè)試工作。測(cè)試經(jīng)驗(yàn)也表明，公網(wǎng)設(shè)備主要是中國(guó)移動(dòng)的GSM網(wǎng)絡(luò)，特別是在與GSM-R共站址設(shè)置時(shí)，存在對(duì)GSM-R網(wǎng)絡(luò)的雜散超標(biāo)引起的全頻段干擾。這類問題，工程經(jīng)驗(yàn)表明，中國(guó)移動(dòng)在設(shè)備射頻輸出口加裝濾波器，就可以有效解決。

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[6]RECOMMENDATION ITU-R SM.329-10 Unwangted emission in the spurious domain.

[7]3GPP TS 25.141 V3.6.0 3rd Generation Partenership Project；Technical Specification Group Radio Access Networks；Base station conformance testing（FDD），clause 6.1，2001-06.

（作者單位：通號(hào)工程局集團(tuán)北京研究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心有限公司）