GSM-R网络干扰成因与排除

2012-08-15李昊

科技传播 2012年21期

关键词：频段分段基站

李昊

北京铁路局北京通信段阳泉车间井陉北通信工区，河北石家庄 050000

铁路系统中，及时有效的沟通和调度信息的传输，直接关系着列车行驶的安全，因此铁路工作环境中的GSM-R通信网络的稳定性至关重要。干扰作为影响其工作效率和效果的一大原因，必须对其展开深入的分析，才能进行有效改善。

1 GSM-R通信网络的干扰成因

对于GSM-R通信网络而言，由于其很跨很大地域，需要面临的环境也多种多样，其以铁道延展方向作为服务区域的带状特征，决定了其易于受到干扰的工作特性。在实际的工作过程中，GSM-R通信网络会遭受到的干扰主要来源于如下几个方面：

1）网外干扰

所谓外网干扰，就是来自于GSM-R通信网络以外的干扰。对于我国的通信环境而言，GSM-R通信网络在上行和下行方面采用的频段分别为885MHz～889MHz以及930MHz～934MHz，而对GSM-R通信网络影响最为严重的通信网就是社会上常见的GSM网络，这种影响来源于两个方面，首先是在频段方面，GSM通信网络在我国采用了两个频段，分别是上行 890～915MHz、下行 935MHz～960MHz频段，以及上行 1710MHz～1785MHz、下行 1805MHz～1880MHz频段。由此可以发现，GSM网络的上行890MHz～915MHz频段和GSM-R通信网络的上行885MHz～889MHz频段、GSM网络的下行935MHz～960MHz频段和GSM-R通信网络的下行930MHz～934MHz频段紧邻，一旦设备稍有越位，就会出现干扰问题。其实在技术层面，GSM-R通信网络本身只是GSM网络在铁路环境中的应用，因此在技术以及协议等方面，二者高度相似。除此以外，CDMA网络对于GSM-R通信网络也存在一定程度的干扰，主要是源于其下行频段870MHz～885MHz与GSM-R通信网络的上行885MHz～889MHz频段毗邻而产生，同时由于CDMA在技术层面更加抗干扰，因此干扰问题在GSM-R通信网络单侧较为突出。

2）网内干扰

所谓网内干扰，即干扰来源于GSM-R通信网络内部，其自身在运行过程中产生的干扰。这种问题对于GSM-R通信网络十分常见，网内干扰通常有两类主要原因：其一是多路径干扰，由于GSM-R通信网络多要面临相对复杂的周边环境，因此信号在传输过程中可能会遭遇多种状况。有的时候同样由一个基站发射的信号，可能会通过多个渠道被移动台接收到，这就导致了时差以及噪声的问题，两路信号进行叠加，对于信号的接收端而言就形成了干扰。另一种干扰则是由于网络本身设置的不合理造成的。由于GSM-R通信网络的服务区域呈现出较窄的带状分布，因此在进行服务信号覆盖的时候只能分段实施，通常的作法是将GSM-R通信网络占用的频带划分为多个更窄的频带，在每一个划分区段上使用一个固定的频率进行数据传输，这种方法在理论上不存在任何问题。但是实际工作中，GSM-R通信网络服务的区域并非直线，而需要依据地形进行铁轨的铺设，因此如果单纯将服务器视为直线进行分段，并且为每一个分段简单安排传输数据所用的频段，就有可能造成并不相邻的分段在地理位置上有可能十分相近甚至重合，对于这样的分段，如果碰巧分配了相近的传输频段，就会造成网内干扰。

除此以外，网内相关设备的电气噪声也是一个重要的干扰来源。

3）非法干扰

非法干扰主要由民间使用的非法私架电台等其他私设数据传输设备引起，相对而言功率较强并且干扰稳定，曾经有观点将其视为网外干扰，但是处理方法和对待态度却有着很大差异，因此建议区别对待。

2 GSM-R通信网络的干扰排除

对于GSM-R通信网络干扰的排除，需要重点注意如下几个方面的问题：

1）严格执行相应规则

对于GSM-R通信网络的干扰问题，我国相关部门已经有所注意，并且已经颁布相应的规则，要求在铁路轨道上方4.5m处的最大值不得超过-105dBm，并且要求铁路两侧6km的范围内保持GSM-R网络的绝对主导地位，特殊地区，如城市等地，该距离可以适当缩减但不得低于2km，确保GSM网络不至于干涉到GSM-R网络的正常工作。此外对于GSM-R通信网络所采用的设备以及相关技术的规则也应当严肃贯彻，才能收到良好数据传输效果。

2）重视数据

干扰不严重到一定程度，通常GSM-R通信网络的安全监控系统不会发出告警，但是即便没有发出告警，也并不代表GSM-R通信网络不存在值得改进的地方。这一方面需要对GSM-R通信网络日常数据进行深入的分析，将相关的数据传输状况、掉话率等数值进行统计，并且探索其中的规律。通常通过对数据的深入考察，能够有效发现GSM-R通信网络与其他网络相互影响和干扰的地方，对于非法干扰源的发现也十分有效。

3）优化网络

GSM-R通信网络本身面对着千变万化的周遭环境，因此其本身也应当随着周围环境的变化作出适当的调整才能获得数据传输的最优效果。通过数据分析，如果发现网内干扰，通常就需要对网络展开研究并进行优化。优化的过程中注意应当结合当地实际情况对网络进行铺设，避免过于理论化引发之后不必要的麻烦。

4）充分考虑CDMA

CDMA带给GSM-R通信网络的影响不可谓不深广。无论是GSM-R通信网络铺设或者优化的过程，都需要对CDMA基站的分布做出相应的调查。通常当两个系统的天线存在小于50m的水平距离时，就应当促进双方协调。通常的作法是要求CDMA网络基站在满足核准限值的技术指标的前提下，按相关技术要求加装滤波器后方能进行实效发射。并且应当严禁两个系统的天线出现小于10m水平距离的状况发生。