益阳市移动通信基站设置存在的问题及对策建议湖南无线电管理.doc

对快速查处一起武广高铁通信干扰的分析和思考 ■ 杨?扬 2010年9月3日，株洲无线电管理处接到关于协助排查武广高铁GSM-R基站频率干扰的报告。该报告称：自8月份以来，武广高铁动车组在株洲北线路所—株洲西—衡山西之间运行时，多次发生因GSM—R网络下行服务质量突降而引起动车组列控数据传输超时，导致列车减速运行，造成列车晚点，严重影响武广高铁运行秩序和行车安全。 武广高铁株洲北线路所—株洲西—衡山西的动车组最高运行时速达350多公里，一旦发生行车事故，不仅是财产的损失，更是人命关天的大事，且对正处于高速发展中的高铁建设影响极大，后果不堪设想。我处接到报告后，迅速启动应急预案，组织排查。 一、基本情况 根据广铁公司电务处的反应，发现K1636+825等5处GSM—R频率受到间歇性突发干扰，干扰电平在-40dBm—-70dBm之间。经我处监测人员对涉及株洲境内的1705、1706、1613三个基站进行实地监测，发现GSM-R1705、1706基站下行频段在931.8MHz附近有不明信号出现，每隔一段时间出现一次，每次出现的时间在2秒钟左右，而且信号频率不固定，有时候是一个频率，有时候是多个频率，上下间隔200kHz，信号强度最大可达到50-60dBuv。 由于信号出现时间短，频率不固定，无法进行测向锁定其具体位置。观察周边环境，在武广GSM—R基站周围有多个公众通信基站。随后我们在株洲西站武广高铁1613基站附近进行测试，发现在932.2MHz、933.2MHz附近出现不明信号干扰，干扰信号的情况同1705、1706基站测试的情况基本一致。 二 、排查过程 我们经实地查看和监测，分析认为干扰可能与1705、1706、1613三个基站周边其它用户的发射设备有关，立即组织三大运营商配合我处的干扰排查工作。从监测频谱图分析（如图一）： （图一） 我们认为底噪明显偏高可能是构成GSM—R基站通信质量降低的原因之一，但它不应该是时无时有、间隔性的，所以它不应该是构成这次干扰的根本原因。 （图二） 互调信号落入到930MHz—934MHz频段内（如图二），是造成GSM—R基站下行质量变差的重要甚至根本的原因。考虑GSM—R基站要保障高铁动车组的正常运行，我们首先要求三个运营商逐步的关闭相关基站，当关闭某运营商新建的BBU+RRU基站时，底噪和互调信号明显降低和消失，干扰现象消除。 我们当即要求该运营商对该基站进行整改，通过更换滤波器、降低基站设备的发射功率后，杂散和互调干扰的问题得到了解决。开机试验，通信质量有所改善，但就在我们和广铁的工程技术人员准备撤离时，突然出现一个瞬间干扰信号。 为慎重起见，我们要求该运营商继续整改，彻底消除干扰信号。我们仍然进行严格细致的监测，在监测的过程中，我们发现该信号是由设备在开机的瞬间产生的一个异常信号（如图三）。 （图三） 设备正常工作后该信号消失，针对这一现象，一时难以找出原因，我们只好先关闭该基站，再到另外两个反应有问题的基站监测，结果现象完全相同。初步确定是由该设备的质量问题或者缺陷造成的。 我处责成运营商和设备生产商到现场研究解决办法。经设备生产商工程设计人员现场判断，该干扰信号是由于该设备在开机后的瞬间有一个全频段的设备自检扫描造成的。由于铁路沿线的BBU+RRU基站是由农电供电，电力供应不正常，用电高峰期基站频繁断电送电，从而出现一个一个的突发干扰信号，影响高铁列控数据，属生产商设计缺陷，由此出现上述问题。厂方经过对软件打补丁，使其自检的频率范围在该运营商的指配范围内，问题得到根本解决。 三、干扰分析 （一）RRU上电瞬间脉冲干扰分析 在RRU上电的瞬间，出现突发脉冲干扰（如图四所示），待RRU完全工作后，脉冲干扰消失，该现象是由于RRU在上电初始化进行校准时，校准信号涵盖GSM-R频段，RRU初始化校准完成后，校准信号关闭： （图四）：RRU上电瞬间校准信号 通过修改校准频段范围，避免与GSM-R系统工作频段重合，解决该上电瞬间干扰。 （二）互调干扰分析 我们通过理论分析和现场无线环境勘查，分析过程如下： 在无线通信网络系统中，频率分量很多，这些频率分量会形成互调产物，互调是指一个信号频率F1，另外一个信号的频率为F2，两个信号会产生互调产物，互调的频率F3=N*F1-M*F2，下（图五）所示： 图五：互调频率分布示意图 如果要获得比较好的底噪和接收性能，就需要把互调产物尽量避免落入有用信号带内。下（图六）为GSM-R与GSM基站相互影响的典型场景： 图六：典型场景 GSM-R与列车距离d1，GSM基站与列车距离d2，当d2＞d1时，列车收到的GSM-R基站的信号比较弱，而列车接收到的GSM信号比较强时，若GSM信号与GSM-R系统信号频率间隔较近，列车GSM-R的终端接收系统由于受多个大信号