GSM-R网络干扰排查实践

黄险峰

北京铁路局北京通信段，北京 100000

铁路移动通讯系统（GSM-R，Global System of Mobile communication for Railways）是专门用于铁路通信环境的综合专用数字移动通信系统，其主要职责在于确保铁路工作环境中所产生的数据传输需求能够得到满足。随着近年来科技的发展，列车运行速度不断提升，同时更多的通信设备也加入到铁路控制的工作环境中，在这样的背景之下，数据传输需求，不论从数量还是效率上看，都呈现出了显著的增长趋势。与此同时，列车在高速行驶时的众多数据，也必须要与控制台展开即时的交换，这已经成了确保列车能否安全形式的一大保障。基于这种观点，GSM-R铁路通信系统的工作状态就必须加以关注。

1 GSM-R系统干扰状况分析

想要确保GSM-R系统能够正常工作，首要的一个问题就是干扰，对于目前的通信设备而言，从硬件角度通常已经能够达到相对较高的可靠性，因此更多的干扰来源于软件层面。通常可以将GSM-R系统的干扰划分为两个方面，即来源于GSM-R系统内部的干扰和来源于其外部的干扰。

对于GSM-R系统内部干扰而言，通常见到的干扰主要包括同频干扰、邻频干扰以及互调干扰三种。所谓同频干扰，只是在同一范围内，使用相同频率进行复用工作而产生的干扰影响。对于GSM-R系统的铁路应用环境而言，此种干扰相对较为常见，因为虽然在相邻小区内不会使用同样的频率进行数据传输，但是对于蜿蜒的铁路干线而言，沿铁路划分小区的方式常常会造成非相邻小区在地理位置上呈现出相邻特征，从而造成同频干扰问题的发生。邻频干扰，则是指不同频道之间的干扰，由于常见于相邻的频道之间，因此称为邻频干扰，主要产生原因是由于GSM-R系统所占频率范围相对较窄，为满足数据传输需求而采取了强大的复用技术，而在复用过程中，导致不同频带之间间隙过小，或者数据保护不利等因素出现。而互调干扰，则是产生于同一个信号接收端，同时接收到多个不同频率信号，而导致多个信号叠加而形成的干扰。

此外，在GSM-R系统外部，也存在若干干扰因素。首要的就是公用数据网对于GSM-R系统的干扰，主要存在有两个方面，其一是中国联通的CDMA系统对于GSM-R系统的干扰。由于CDMA系统的下行频段870～885MHz与GSM-R系统的上行频段885 ～889MHz十分接近，因此很容易造成干扰。另一方面，中国移动使用的GSM系统，与GSM-R系统会共用一个频段，因此这两个通讯网络会产生类似于系统内部干扰的现象。

同时，系统外部干扰还存在某些异常的不确定性干扰，主要来自民间非法电台、无线电爱好者等干扰源造成的问题。

2 GSM-R系统干扰的排查

对于GSM-R系统而言，干扰是来自多方面的，通常是很多原因造成的干扰叠加在一起，一同呈现给系统，因此，在着手进行干扰排除之前首先应当确定相应的干扰源。

针对于上述提及到的两个大类干扰，具体在对干扰信号进行排查的过程中同样可以加以区分，分别进行。

对于来源于系统内部的干扰，可以首先考虑常见的干扰源。在实际工作中遇到的主要干扰源包括GSM-R系统直放站干扰、相邻通信小区信号干扰、天线俯仰角和方位角设置不当从而引起的覆盖范围不合理干扰等。对于可能来源于直放站或其他相邻小区基站引起的干扰而言，上行干扰可结合网管IOI、KPI、QoS等指标、强测试及路测资料，对其频谱进行测试分析，利用天窗点内要点停用可能对本小区产生上行干扰的基站或直放站，从而确定干扰源。下行干扰，同样可相应统计工具针对KPI、QoS等指标及路测资料进行分析，同时也可以采用在A、Abis等接口跨接信令分析仪、加装信令监测装置等进行信令检测。

对于来源于系统外部的干扰而言，由于非法电台等民用无线信号与其他运营商干扰有所不同，在干扰产生期间，其干扰状态与话务量无关，且干扰时间与强度相对稳定，因此在对这种干扰进行测定的时候，采用一般的测向技术，采用八木定向天线进行测试，并借助当地无委无线电测试车，就能够取得良好的测定效果。

对于系统外部干扰而言，运营商干扰应视为一个重要的排查方向。相关文件规定，在铁路沿线上采用45m天线以及50%的时间、幅度概率进行测量，应确保同频干扰信号的限值小于-105dBm；而在铁路两侧6km处，以15m天线、50%的时间、幅度概率为测量参数，同时需要确保双方系统的基站下行控制以及相应信号电平小于-85dBm，此距离对于直辖市、省会城市以及其他部分城区有所例外，在这些区域内通常采取铁路轨道两侧2km距离进行测量。根据这些要求，可以采用相应测试设备针对干扰信号电平进行测试，通过解析信令掌握干扰信号MNC、LAC、BSIC等信息，确定干扰基站位置，并在确定了干扰源的基础上，向地方公用数据网的控制部门发出协调请求，消除干扰。

对于干扰的排查，除了遵循一些必要的规则和常用的手段以外，对于系统实际情况的考量也是必要的部分。无论哪种技术或者是测试的手法，都有一定的适用范围，因此在湿湿的过程中应当考虑到具体环境加以实施才会取得良好的效果。例如常见的铁路测试通常在夜间进行，但是在夜间，公用数据网中的话务量通常较小，难以测到真正的干扰数据。针对此类情况，可先针对C/I进行测试，而后采用干扰分析测试装置并对其加装其他电信运营商信号接收卡，对铁路沿线各运营商的主频点及语音信道频点进行测试，进而进行反复的测试比对，最终找出干扰源。

在实际的操作过程中，无论是何种干扰，都一定不能懈怠，应当进行深入排查。同时考虑到现今社会通讯发达，其干扰源可能不是一个，有必要在排查的过程中深入考证，或者在完成了干扰排除工作以后继续对该小区进行干扰核实，确保整个通信系统正常运行。

[1]GSM-R无线网络覆盖和服务质量(QoS)测试方法，2008，10，11.

[2]许可.移动基站对GSM-R干扰的排查分析[J].中国无线电，2011(3).