地鐵無線通信系統干擾及抗擾措施

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摘要：當今社會，乘坐地鐵已經成為人們主要的出行方式之一，地鐵無線通信系統作為地鐵工程中的重要組成部分，對地鐵線路的信號傳輸起著至關重要的作用。文章就地鐵無線通信系統的干擾因素進行分析，并且有針對性的對影響地鐵無線通信系統的干擾因素提出幾點抗擾措施，從而為關注此話題的人們提供參考。

關鍵詞：地鐵無線通信系統；干擾因素；抗擾措施

隨著城市現代化的不斷發展，人們也對城市出行交通也有了更高的追求，每天人們乘坐地鐵來往于城市的各個角落，地鐵內的通信問題也成為大眾關注的焦點，由于我國通信科技水平較發達國家相比相對落后，在地鐵無線通信系統方面還存在很多問題，因此，有必要對地鐵無線通信系統干擾因素及抗擾措施分析。

1地鐵無線通信系統的干擾因素

對地鐵無線通信系統產生的干擾，通常來自于環境、系統應將以及各個頻段頻點之間的規劃，主要由以下五種類型。

1.1電磁干擾

眾所周知，人們本身就生活在地球的大型磁場中，近年來隨著科學技術的不斷發展，各類電子產品的更新換代都會對磁場產生一定的干擾，而地鐵中的輸電配電系統和通信設備通常慣性時間常數都比較大，因此，在地鐵的日常運行中，地鐵無線通信系統很容易受到電磁干擾。

1.2同頻干擾

所謂同頻干擾，就是有外界的無用信號與本體信號共用一個載頻發生了沖突，因此，地鐵無線通信系統的本體信號很容易受到外界信號傳來的同頻干擾，對于這個同頻干擾，我們需要弄清楚干擾源發出的信號頻率對本基站的干擾程度，再逐一針對各個干擾環節采取措施。

1.3互調干擾

互調干擾通常發生在本體接收機同時受到兩個或多個干擾的信號，并且在非線性的作用下，干擾信號的頻率會剛好接近于本體信號頻率，甚至于本體信號頻率相同，在如此作用下，接收機無法分辨過濾出是否為干擾信號，干擾信號便成功通過接收機影響到相鄰的系統頻段，進而出現接收機防干擾能力下降的現象[1]。

1.4阻塞干擾

通常來說，阻塞干擾指的是系統接收到一些有價值的微弱信號時，容易被接收頻率周圍的高頻回路道干擾，一旦干擾值上升到堵塞門限的閾值時，就會令另一個系統的接收機信息接收飽和，最終導致無論接收機接收到的信號強度多大，都無法實現解調。

1.5鄰頻干擾

鄰頻干擾指的是兩個距離較近或者是相鄰信道之間產生的干擾，由于通信本身是一個具有多信道的整體系統，因此，各個信道之間的間隔較小，各個頻道之間的間隔約在200KHz左右，也就是說GSM系統中的1M帶寬中的頻點不能超過5個，這也是造成鄰頻干擾的主要原因。總而言之，針對鄰頻干擾，通常需要在系統中安裝一個鄰頻干擾的保護比，如在GSM系統中的就可以安裝一個0.2MHz的鄰頻干擾比：C/I＞-9dB，如果是相鄰的為0.4MHz第二頻道，則干擾參數應為C/I＞-41dB。

1.6雜散干擾

雜散干擾主要與發射機的濾波性能有關，造成二次與三次諧波的分量在發射機中的輸出極中被輸出，從而產生具有雜波的輻射信號。除此之外，一旦發射機不符合相關的技術標準，質量不合格，就會產生噪聲，因此，會在幾兆赫茲的頻帶范圍內產生干擾。

2地鐵無線通信系統的抗擾措施

由于地鐵的通信系統屬于一個較為復雜的系統，因此，針對于通信系統中產生干擾的問題，需要對其展開細致的分析，才能制定相應的解決方案，從而有效降低對無線通信系統造成的干擾。

2.1控制電磁干擾

針對地鐵無線通信系統會受到電磁干擾的這一問題，想要對其解決，要從干擾源頭入手。首先，在鋪設地鐵線路時，要注意對地鐵通信設備的甄選，要選擇符合國家質量標準要求的企業購買專用設備，并優先考慮購買抗電磁干擾指標達標、抗干擾能力強的設備，產品具有良好的性能才能在高強度磁場中保持正常運行。其次，在鋪設電纜線路時也要注意電纜的選擇及分布方式，在選擇電纜時，要采用可以屏蔽外界電磁波干擾的電纜，比如弱電智能系統數字信號可采用RVVP屏蔽電纜，模擬信號可采用RVVSP屏蔽雙絞電纜。另外，在布線的過程中，要考慮到的首要要求就是信號傳輸過程中不會減弱，這就需要盡量將電纜分布耦合度降低，使其內部結構良好，實現高內聚性。例如可以采取分插槽孔、分設豎井等方式，降低地鐵無線通信系統受到的電磁干擾。再次，選擇接線盒材的時候要注意材料問題，選擇合適的接線盒或者屏蔽盒可以有效地組織電磁場的侵入，接線盒要設計成密封結構并且要采取一定的防電磁泄露措施，由于低電阻率的良導體材料會與外界入侵的電磁波能量相互抵消，達到屏蔽的效果，因此應盡量避免使用PVC材料或者鋁合金等非金屬材料。

2.2采用調頻技術

隨著社會經濟的不斷發展，人們也越來越追求生活品質，由于在乘坐地鐵時可以避免堵車的問題，因此很多人選擇乘坐地鐵出行，但是很多用戶在乘坐地鐵時常常因手機收不到信號帶來很大的麻煩，同頻干擾的問題讓地鐵用戶的無法滿足正常通信需求。為優化地鐵無線通信系統的抗干擾能力，可以采用調頻技術，例如，可以選擇定向天線，定向天線具有的較強方向性特點可以增大無線通信系統的功率，在大范圍信號覆蓋下，既可以提高無線通信系統接收信號的能力，也可以有掉地降低同頻干擾；另外，還可以在采用調頻技術，這種技術可以對空中接口出現的噪聲和地鐵通信網絡外的WLAN信號實施監控。調頻技術會在出現干擾信號的瞬間對其進行快速調整，如此也可以降低同頻干擾對鐵無線通信系統的干擾。

2.3合理分配頻率資源

基于大眾選擇移動設備的運營商和運營模式不同，在進入到地鐵站內的時候，可以適當的采用器件隔離的方式，既能達成通信信息的共享，也可以有效地防止通信系統之間的干擾。最好的消除方法就是能夠做到合理地分配頻率資源，并將兩臺發射機之間拉開一定的距離。不過，目前頻率資源短缺，致使很多的發射器集中在一起，置放空間上也產生的污染，國家為解決此項問題，特在[1998]101號文件中規定了尋呼發射機應加裝單向器或單向器與濾波器的組合器件，以及一系列相關的技術標準。其中，單向器體積比較小且熱穩定性良好，具有保護發射機的功能，可以適當地減少故障率，并且能夠有效地吸收外界信號對發射機的干擾能量，但缺點是3dB帶寬較寬，且屬于單向濾波，不能完全的抵制外界的雜波和干擾，這時就需要與帶通濾波器的功能相互補充，形成隔離濾波器，這種濾波器集中了單向器和帶通濾波器的優點，可以更加有效的抵抗互調干擾。此外，地鐵無線通信系統的相關管理部門要對不同通信運營商設立嚴格的規范，各個通信運營商應將調頻范圍設置在地鐵無線通信系統的規定范圍內，不得隨意對地鐵內的調頻頻率進行改動，這樣才能保證地鐵內的無線通信系統和通信系統各自安全穩定的運行[2]。

2.4抑制阻塞干擾

如果想要實現對阻塞干擾的抑制，可以通過隔離多頻的合路器抑制干擾，如果系統中設定的阻塞門限為x（dBM），多頻合路器中設置的隔離數值為y（dBM），而干擾器發射的信號強度為zdBM，則可以利用一下計算公式確定干擾指標，即利用公式進行計算，只要雜散的影響能夠符合系統的要求，則也就可以符合阻塞標準，避免阻塞產生的信號干擾。

2.5采取可靠接地方式

由于高頻的器件會導致設備由于接地不良而對信號造成干擾，因此，相關的工作人員需要嚴格遵守接地標準，各個設備以及器件均應該良好接地，另外，各個運營商的設備、公網設備以及專網設備也必須保持良好的接地，與此同時，如果系統全面開通后，相關的工作人員還需要對設備進行嚴格的檢查和測試，必須確保設備的安全性和可靠性，一旦發現設備存在問題，則需要與建設方展開討論，制定相應的解決方案，最大限度減少對地鐵通信系統造成的干擾。

2.6減少雜散干擾

由于系統中引入了POI與功分器，再加上耦合器和合路器均是無源器件的一種，因此發射信號的各個基站設備性能指標需要嚴格按照相應的標準，但是由于設備是處于室內的，則覆蓋系統中接進的信號源中可以包含直放站，而直放站的各項參數又與基站的設備存在一定的差距。由此可見，在減少雜散干擾時，工作人員需要重點關注直放站的性能指標，也就是抬升底噪。除此之外，為了最大限度降低雜散干擾對地鐵無線通信系統的干擾，還可以適當地減少熱噪聲的功率。對此有以下兩種方案，第一是可以在設備測增加設備各個通道之間的隔離距離，另一種方案則是可以通過上下行的分路方式，先將收發進行分離，自然就可以擴大上下行信號與上行通信道路之間的空間隔離距離，減少通信系統中的鏈路損耗。

3結束語

綜上所述，就我國目前地鐵無線通信系統的而言，仍然存在很多問題，我們有必要對地鐵無線通信系統干擾因素進行詳細的分析，并采取相應措施，早日實現地鐵無線通信系統的安全穩定運行，滿足大眾的地鐵出行需求，進而推動我國交通運輸行業的蓬勃發展。

參考文獻

[1]張永亮.探究地鐵信號系統無線通信傳輸抗干擾技術[J].科技風，2019（17）：93.

[2]李樹磊，韓婷，李娟英.地鐵通信系統干擾分析[J].中國新通信，2019，21（05）：13.

作者：丁瑤 單位：武漢地鐵運營有限公司