地铁无线通信公网与专网互相干扰的研究

陈凌

摘要：文章结合深圳地铁一期工程，有针对性地对地铁无线通信公网与专网的互相干扰情况进行了专题研究，积极探寻无线通信子系统的建设情况，针对存在的干扰问题提出了切实可行的优化设计方案与系统频率抗干扰措施，为地铁无线通信的发展提供了新思路。

关键词：地铁；无线通信；公网与专网；互相干扰；优化设计

中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）24-0025-02

随着科技的发展，我国的地铁无线通信也在不断发展完善，常见的地铁无线通信系统采用的是两大系统，一种系统是地铁专用通信网，另一种系统是可以商用的公众通信网，这两种系统组成不同，功能不同，在输出无线频率时必然相互干扰。本文结合深圳地铁一期工程进行分析，积极探索无线通信工程的建设，提出优化设计方案，最大限度的解决公网与专网相互干扰的问题，保证频率的正常输出。

1研究对象——深圳一期地铁工程

深圳一期地铁工程由两部分组成，一号线的东段工程与4号线的南段工程，两段工程全长大约21千米，前者在16千米左右，共设计有地下车站15座。后者四号线南段工程全长在4.8千米左右，设计有地下车站4座，换乘站为深圳会展中心站点。

2公网与专网干扰目的分析

深圳一期地铁工程采用的是涉及公网与专网的无线通信工程系统，其中公网采用的是三家移动通信，移动数字电视及调频广播接口平台。我们在进行通信工程建设时对公网与专网之间的干扰目的进行了分析，发现如果存在干扰可能，那么在施工与设计环节都需要采用一定的防干扰措施。如果不存在相互干扰问题，我们需要分析出干扰根源与干扰的路由，运用所获取的数据进行指导设备的安装并进行系统的调试，最大限度的提高工程的质量。

3对研究对象的确定性分析

通过对研究对象进行确定性分析发现，深圳一期地铁工程的无线通信频谱分布图反馈出以下几点信息。首先同频单工现象仅仅存在于车辆段使用，频率为450MHz，与公网距离较远，专网的频率为361MHz，也需要离其他公网远一些。在该工程中转网指的是TETRA800MHz集群通信系统。其次，CDMA800与GSM900距离相对较近，其他公网距离稍远。还有基站的发射功率远远大于移动台的发射功率，可知干扰影响比较明显的是上行线路，下行影响较小。

4杂散发射与互调产物的干扰性分析

我们已经考虑了同频与邻频的干扰，其实在接收机阻塞与时间色散之间也存在着的干扰现象，影响较小，可以暂不考虑。杂散发射与互调产物存在着极具威胁力的干扰，也是本次通信建设分析的重点。所谓的杂散发射指的是在必要的宽带之外，通常是离散频率上的一个或者是多个的分量的发射，常见的发射形式有谐波发射、非谐波发射及寄生发射等产生的干扰性问题。

接着我们对杂散发射进行了干扰分析，首先需要建立一定的干扰传输模型，重点分清楚干扰源与干扰的路由，在对干扰源功率明确后，在可容忍的干扰程度的极限内，大体估算抗干扰的基本能力，在进行互调干扰时需要重点分析公网的下行频率范围产生的互调产物，重点分析其是否落在了专网的上行频带之内。

4.1杂散发射干扰分析研究

杂散发射又存在两种形式，分别是传导性的杂散发射与辐射型的杂散发射。我们把产生杂散发射的公网基站设立为干扰源，相对应的专网基站为干扰性对象，通过建立模型我们总结出：公网与专网之间的杂散发射在满足数据技术的状态下，两者之间的杂散发射不会对对方造成干扰影响，并且常常存在一定的余量。这方面的干扰分析并不是我们研究的重点与根源性问题。

4.2互调干扰的分析研究

互调现象一般发生在非线性器或者是一定的传播媒介中，由于一个或者是多个输入的信号频谱之间分量的相互干扰。这些分量的频率类似于输入分量的整数倍的线性结合，而在产生新信号分量时就产生了互调干扰。新产生的信号分量落入到有用信号的频道内便会引起干扰，这就是互调干扰。通过对频谱图的分析我们总结出无论是公网还是专网，当其下行互调频率没有落在上行频带内，就基本不会造成互调干扰。

5预防干扰的措施分析

我们结合深圳一期地铁工程的公网与专网可能存在的干扰进行了明确，分别是杂散干扰与互调干扰两种干扰形式，为了更好的减少公网与专网之间的相互干扰，我们采取相对应的措施进行最大限度的干扰减免。

5.1执行国家法律法规及相关部门的文件与准则

在减少干扰影响时，我们首先要确保的是遵守移动通信的相关执行文件，这是为了防止移动通信不同系统设备共址所带来的干扰性影响。要求我们在进行设计与施工时要严格遵守国家的各项行业规定，在实际中结合深圳一期地铁工程的具体情况制定相对应的文件，并贯彻实施，保证在规范的要求内设计施工。

5.2选择合理的工作频率

我们对公网与专网的系统工作频段已经进行了分析确定，但是对于具体的选择工作频率时，我们需要充分考虑互不干扰的情况，进行有针对性的计算、调试与试验运行。

5.3对辐射功率进行合理的分配

对于任何的系统辐射，其辐射到其他系统的功率都应该控制在一定的范围内，避免过于强大，如果过于强大，很可能会增大对其他系统的干扰，甚至导致其他系统的阻塞。在选择性分配辐射功率时需要满足正常的接收要求，又能全面的覆盖，实现对其他系统的辐射最小化。除了设计上完成后，还要进行必要的计算、调试与运行实验。

5.4最大限度减少系统之间的耦合

我们在进行施工时往往在各天线系统之间进行耦合连接，我们通过必要的研究与实测发现在进行工程估算时，需要具体确定各系统天线之间的相对性位置与距离，设定合理的就、位置朝向与极化。

5.5尽量减少各系统之间的相互耦合

深圳一期工程存在四种漏缆，分别是公网发射、公网接收、公网集群及公安。要想减少干扰需要将各漏缆之间的相互耦合性降低到最大限度。通过一定的研究我们发现，只有建立一定的核实工程估算计算公式，才能确定各漏缆之间最合理的相对位置。

5.6在各大系统之间设立一定的滤波器

之所以在各大系统之间设计一定的滤波器，其目的是抑制干扰，但是相应的会导致损耗的增加，在设置时最好折中考虑，合理设计。需要综合分析计算，并进行相应的调查与核实，对运用商的系统设备、专网设备与公网设备进行干扰抑制考虑，合理的选用滤波器。

5.7进行必要的接地设计

接地设计可以避免高频设备或者器件变成辐射源进行的干扰。在设计与施工的过程中我们需要严格执行接地规范，切实保证各运营商系统设备、专网设备实现可靠的接地。接地设计一方面可以保证线路施工的安全，保证日后用户的使用安全；另一方面可以在一定程度上降低移动通信公网与专网之间相互干扰的影响。

6结语

通过上文对深圳一期地铁工程的分析，我们发现无线通信中公网与转网的干扰问题严重，而且相当复杂，该问题具有代表性，逐渐成为全球关注的通信问题。在今后的通信建设与研究中，我们势必要加强对这方面的分析与研究，积极探寻新的解决思路与办法，通过深入的分析研究与不懈的尝试努力，最终解决地铁无线通信公网与专网互相干扰问题，为无线通信的发展创造更加健康、稳定、无干扰的环境。

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