地鐵無線通信公網與專網互相干擾的研究

陳凌

摘要：文章結合深圳地鐵一期工程，有針對性地對地鐵無線通信公網與專網的互相干擾情況進行了專題研究，積極探尋無線通信子系統的建設情況，針對存在的干擾問題提出了切實可行的優化設計方案與系統頻率抗干擾措施，為地鐵無線通信的發展提供了新思路。

關鍵詞：地鐵；無線通信；公網與專網；互相干擾；優化設計

中圖分類號：TP39文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2014）24-0025-02

隨著科技的發展，我國的地鐵無線通信也在不斷發展完善，常見的地鐵無線通信系統采用的是兩大系統，一種系統是地鐵專用通信網，另一種系統是可以商用的公眾通信網，這兩種系統組成不同，功能不同，在輸出無線頻率時必然相互干擾。本文結合深圳地鐵一期工程進行分析，積極探索無線通信工程的建設，提出優化設計方案，最大限度的解決公網與專網相互干擾的問題，保證頻率的正常輸出。

1研究對象——深圳一期地鐵工程

深圳一期地鐵工程由兩部分組成，一號線的東段工程與4號線的南段工程，兩段工程全長大約21千米，前者在16千米左右，共設計有地下車站15座。后者四號線南段工程全長在4.8千米左右，設計有地下車站4座，換乘站為深圳會展中心站點。

2公網與專網干擾目的分析

深圳一期地鐵工程采用的是涉及公網與專網的無線通信工程系統，其中公網采用的是三家移動通信，移動數字電視及調頻廣播接口平臺。我們在進行通信工程建設時對公網與專網之間的干擾目的進行了分析，發現如果存在干擾可能，那么在施工與設計環節都需要采用一定的防干擾措施。如果不存在相互干擾問題，我們需要分析出干擾根源與干擾的路由，運用所獲取的數據進行指導設備的安裝并進行系統的調試，最大限度的提高工程的質量。

3對研究對象的確定性分析

通過對研究對象進行確定性分析發現，深圳一期地鐵工程的無線通信頻譜分布圖反饋出以下幾點信息。首先同頻單工現象僅僅存在于車輛段使用，頻率為450MHz，與公網距離較遠，專網的頻率為361MHz，也需要離其他公網遠一些。在該工程中轉網指的是TETRA800MHz集群通信系統。其次，CDMA800與GSM900距離相對較近，其他公網距離稍遠。還有基站的發射功率遠遠大于移動臺的發射功率，可知干擾影響比較明顯的是上行線路，下行影響較小。

4雜散發射與互調產物的干擾性分析

我們已經考慮了同頻與鄰頻的干擾，其實在接收機阻塞與時間色散之間也存在著的干擾現象，影響較小，可以暫不考慮。雜散發射與互調產物存在著極具威脅力的干擾，也是本次通信建設分析的重點。所謂的雜散發射指的是在必要的寬帶之外，通常是離散頻率上的一個或者是多個的分量的發射，常見的發射形式有諧波發射、非諧波發射及寄生發射等產生的干擾性問題。

接著我們對雜散發射進行了干擾分析，首先需要建立一定的干擾傳輸模型，重點分清楚干擾源與干擾的路由，在對干擾源功率明確后，在可容忍的干擾程度的極限內，大體估算抗干擾的基本能力，在進行互調干擾時需要重點分析公網的下行頻率范圍產生的互調產物，重點分析其是否落在了專網的上行頻帶之內。

4.1雜散發射干擾分析研究

雜散發射又存在兩種形式，分別是傳導性的雜散發射與輻射型的雜散發射。我們把產生雜散發射的公網基站設立為干擾源，相對應的專網基站為干擾性對象，通過建立模型我們總結出：公網與專網之間的雜散發射在滿足數據技術的狀態下，兩者之間的雜散發射不會對對方造成干擾影響，并且常常存在一定的余量。這方面的干擾分析并不是我們研究的重點與根源性問題。

4.2互調干擾的分析研究

互調現象一般發生在非線性器或者是一定的傳播媒介中，由于一個或者是多個輸入的信號頻譜之間分量的相互干擾。這些分量的頻率類似于輸入分量的整數倍的線性結合，而在產生新信號分量時就產生了互調干擾。新產生的信號分量落入到有用信號的頻道內便會引起干擾，這就是互調干擾。通過對頻譜圖的分析我們總結出無論是公網還是專網，當其下行互調頻率沒有落在上行頻帶內，就基本不會造成互調干擾。

5預防干擾的措施分析

我們結合深圳一期地鐵工程的公網與專網可能存在的干擾進行了明確，分別是雜散干擾與互調干擾兩種干擾形式，為了更好的減少公網與專網之間的相互干擾，我們采取相對應的措施進行最大限度的干擾減免。

5.1執行國家法律法規及相關部門的文件與準則

在減少干擾影響時，我們首先要確保的是遵守移動通信的相關執行文件，這是為了防止移動通信不同系統設備共址所帶來的干擾性影響。要求我們在進行設計與施工時要嚴格遵守國家的各項行業規定，在實際中結合深圳一期地鐵工程的具體情況制定相對應的文件，并貫徹實施，保證在規范的要求內設計施工。

5.2選擇合理的工作頻率

我們對公網與專網的系統工作頻段已經進行了分析確定，但是對于具體的選擇工作頻率時，我們需要充分考慮互不干擾的情況，進行有針對性的計算、調試與試驗運行。

5.3對輻射功率進行合理的分配

對于任何的系統輻射，其輻射到其他系統的功率都應該控制在一定的范圍內，避免過于強大，如果過于強大，很可能會增大對其他系統的干擾，甚至導致其他系統的阻塞。在選擇性分配輻射功率時需要滿足正常的接收要求，又能全面的覆蓋，實現對其他系統的輻射最小化。除了設計上完成后，還要進行必要的計算、調試與運行實驗。

5.4最大限度減少系統之間的耦合

我們在進行施工時往往在各天線系統之間進行耦合連接，我們通過必要的研究與實測發現在進行工程估算時，需要具體確定各系統天線之間的相對性位置與距離，設定合理的就、位置朝向與極化。

5.5盡量減少各系統之間的相互耦合

深圳一期工程存在四種漏纜，分別是公網發射、公網接收、公網集群及公安。要想減少干擾需要將各漏纜之間的相互耦合性降低到最大限度。通過一定的研究我們發現，只有建立一定的核實工程估算計算公式，才能確定各漏纜之間最合理的相對位置。

5.6在各大系統之間設立一定的濾波器

之所以在各大系統之間設計一定的濾波器，其目的是抑制干擾，但是相應的會導致損耗的增加，在設置時最好折中考慮，合理設計。需要綜合分析計算，并進行相應的調查與核實，對運用商的系統設備、專網設備與公網設備進行干擾抑制考慮，合理的選用濾波器。

5.7進行必要的接地設計

接地設計可以避免高頻設備或者器件變成輻射源進行的干擾。在設計與施工的過程中我們需要嚴格執行接地規范，切實保證各運營商系統設備、專網設備實現可靠的接地。接地設計一方面可以保證線路施工的安全，保證日后用戶的使用安全；另一方面可以在一定程度上降低移動通信公網與專網之間相互干擾的影響。

6結語

通過上文對深圳一期地鐵工程的分析，我們發現無線通信中公網與轉網的干擾問題嚴重，而且相當復雜，該問題具有代表性，逐漸成為全球關注的通信問題。在今后的通信建設與研究中，我們勢必要加強對這方面的分析與研究，積極探尋新的解決思路與辦法，通過深入的分析研究與不懈的嘗試努力，最終解決地鐵無線通信公網與專網互相干擾問題，為無線通信的發展創造更加健康、穩定、無干擾的環境。

參考文獻

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