地铁移动通信干扰问题及解决方法探讨

地铁移动通信干扰问题及解决方法探讨

张俊辉

关键词：地铁；移动通信系统；互调影响

1地铁通信系统

地铁内部通信系统分为民用与专用移通信系统，其中民用移动通信系统只要用于乘客日常通信，包括了三大运营商的五大通信系统（移动GSM、移动TD-SCDMA、电信CDMA2000，联通GSM、联通WCDMA）；而专用移动通信系统主要用于地铁内部的调度通信，包括了WLAN系统、TETRA系统、调频广播系统三大系统。地铁无线通信专用系统是用于提高运输效率及确保行车安全的必要手段。在地铁上设置公众无线通信系统（三大运营商的网络设备）供地铁乘客使用，提高乘客舒适度。各个无线系统所占用的系统频段如表1所示。

2城市地铁无线专网通信系统

如深圳地铁无线通信系统采用了目前国际上最先进的800MH:TETRA数字集群无线通信标准，其系统具有强大的无线调度通信功能,很高的频谱利用率,良好的话音质量和抗干扰性。系统主要设备采用了芬兰NOKIA、德国RFS、英国AFL等国际著名品牌的设备，系统具有调度车次号呼叫列车司机、列车自动追踪切换车辆段调度线路切换调度、列车司机紧急呼叫调度、调度与列车司机之间互传数据信息、调度向乘客广播等一系列特殊功能，满足当前地铁的运营要求，并为地铁未来工程的扩展预留了空间。在地铁无线专网通信系统诸多特殊功能中,值得指出的是,由于引进了信号系统提供的列车信息,列车的通信终端(车载电台)。因此具有“智能身份”识别和切换的功能。无线专网通信系统实现了与德国SIEMENS公司提供的ATS(列车自动监控)系统的接口。当列车运行在车辆段、不同线路时,车载电台可以根据ATS系统提供的位置信息自动识别线路的变化,并切换到相应的线路身份,从而受相应线路的调度员管辖,保证了不同线路调度作业的自动划分和指挥隔离。

3地铁通讯系统结构及特点

3.1系统结构

地铁里面需要具有多个通讯的共同传输,可是通信之间会在一定程度上会互相干扰并互相影响,就是在这样的复杂的地铁中就分为两种通信,一个是专用移动通信,另一个就是公用通信。地铁的专属通信就是为了地铁内经营和生产调度的专属通讯,其中包括了地铁TETRA,WLAN,调频广播等一些的通信系统,公用的通信就是为广大群众提供的一个的无线系统,其中就包括我国的龙头企业移动,联通,电信,等运营商的通讯系统。地铁的通信系统建设时,各个公用的通信一般采用的就是我们众所周知的POL方式,这是利用了传统的天线和漏缆射出的功率共享的,为了避免公用和专用通信的相互影响,就需要单独的建设。并且铁路中大家用的和工作人员使用的的工作频率不能保持一样。在施工中是工作最大的障碍,必须加以克服。

3.2移动通信特点

地铁的公众无线通信系统是目前全球引入服务内容最为丰富的无线多网接入系统。系统在设计施工时充分考虑了多个系统之间的话干扰问题，应用多频合路技术，合理优化了多家运营商的移动通信信号及数字电视合调频广播等系统信号，优点是插损小、带宽广、可远端监控等，可靠度非常高。地铁的公众无线通信系统—中国移动和中国联通的GSM、CDMA网以及中国电信的市话通网等系统已经开通。同步开通地铁专网无线通信系统和公众无线通信系统,这在国内是首次,在国际上也不多见。地铁公众无线通信系统还为开通FM调频广播、移动数字电视等无线系统创造了条件。

4系统间杂散干扰理论分析基础

不同频率系统间的共存干扰，是由发射机和接收机的非完美性造成的。干扰源在被干扰接收机工作频段的抑制不够充分，产生的噪声叠加到了被干扰频段，使被干扰接收机的信噪比恶化，称为杂散干扰。通常认为干扰基站落入受害系统的干扰在低于受害系统内部的热噪声6.9dB以下（此时受害系统的灵敏度恶化不到0.8dB），此时干扰可以忽略。这样对应杂散所需要的隔离度为：

其中：MCL为隔离度要求；Pspu为干扰基站的杂散辐射电平，单位为dBm；WInterfering为干扰电平的测量带宽，单位为kHz；WAffected为被干扰系统的信道带宽，单位为kHz；Pspu－10Log(WInterfering/WAffected)为干扰基站在被干扰系统信道带宽内的杂散辐射电平；Pn为被干扰系统的接收带内热噪声，单位为dBm；Nf为接收机的噪声系数。

5地铁移动通信系统抗干扰的主要措施

5.1地铁公众通信系统间的抗干扰措施

公众通信系统是地铁移动通信系统的重要组成部分,主要是为公众乘客携带的移动设备提供相应的通信。但是,由于乘客携带移动设备所属通信运营商的不同,如果是同时进人地铁环境的情况下,就会形成一个复杂的通信系统,在各个系统工作频段存在包含或相近的情况下,就会产生频段互扰的现象发生,从而对地铁公众信息系统带来影响。针对地铁公众通信系统间的抗干扰措施,主要采用器件隔离的方式,来实现隔离干扰信号的目的,进一步防止各个系统间相互干扰的现象发生,从而达到信息共享、通信畅通的目的。一般情况下,器件的隔离主要是采用POI隔离,隔离度可以达到隔离90dB以上,隔离效果较为理想,能够有效的实现对干扰信号的隔离,从而有效的避免或减少信号干扰现象的发生,进一步保证公众通信系统运行的可靠性。

5.2地铁公用和专用移动通信系统间抗干扰措施

公用移动通信系统和专用移动通信系统是地铁移动通信系统的重要组成部分,而且两项系统都是独立建设的,从实际中也能发现,地铁内公用移动通信系统与专用通信移动都是独立分靠的,为了确保各项系统运行的可靠性,防止干扰现象的发生,应合理控制各个系统间的距离,从而有效的达到防止干扰的目的。

另外,在现阶段地铁移动通信信息系统在运营的过程中,主要采用的移动通信系统间抗干扰措施有以下两种方式:①信号源发射至接收机的过程中,可以通过系统分布损耗的形式来实现隔离干扰,从而有效的保障地铁移动通信系统运行的可靠性。②合理设置垂直距离可以有效的做到隔离干扰,地铁移动通信系统的各项组成设备在设置的过程中,可以合理设置距离,以此来实现隔离干扰的目的,通过大量的实践证明,在各个系统之间保持一定距离的话,可以有效的避免系统间的临近频段出现干扰的现象,从而有效的保障地铁移动通信系统运行的可靠性。

6结束语

通过本文对地铁移动通信系统间的互调影响分析,作者结合自身多年工作经验,主要从地铁移动通信系统的结构、地铁移动通信系统干扰特点分析、地铁移动通信系统抗干扰的主要措施等方面内容进行分析,希望通过本文的分析,对提高地铁移动通信系统信号传输可靠性提供一定的建议。

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