[实用新型]GSM-R同频干扰信号实时监测设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种GSM-R同频干扰信号实时监测设备，属于GSM-R干扰信号监测领域。

背景技术

中国高速铁路的建设始于1999年，经过10多年的高速铁路建设和对既有铁路的高速化改造，中国目前已经拥有全世界最大规模以及最高运营速度的高速铁路网，截至2011年12月底，中国国内时速200公里以上的高速铁路里程已经接近1万公里。在建和即将兴建的高速铁路客运专线和城际铁路里程已达1.7万公里，根据中国中长期铁路网规划方案，至2012年年底，中国将建成42条高速铁路客运专线，基本建成以“四纵四横”为骨架的全国快速客运网，总里程1.3万公里；到2020年中国时速在200公里以上的高速铁路里程将会达到5万公里。高铁大大缩短了时间、空间的距离，催生了“N小时经济圈”，可以毫不夸张地说，高铁已经成为国民经济的“主动脉”。然而随着高铁的快速发展，高铁事故也频频发生，给国家带来巨大的经济损失和社会负面影响。

GSM-R（GSM for Railways）专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。它在常规GSM的规范协议基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输信道，并可提供列车自动寻址和旅客服务，可以说GSM-R就是铁路系统的“神经”。

GSM-R系统与公网GSM网络的最大不同就是可靠性要求高。由于GSM-R系统承载了列车调度和列车控制系统中的关键指令，若发生故障将引起铁路系统的混乱，甚至可能造成严重的安全事故。据无线电管理和铁路通信部门检测分析，GSM-R系统的主要干扰类型是GSM-R同□、□干扰和互调干扰三类。其中，□干扰和互调干扰可以通过计算和实测现有信号及其相互关系进行排查，而同频干扰由于干扰和被干扰信号频谱是完全重叠或混叠的，采用当前常规的无线电监测手段由于无法进行信号在频域上的分离，就不能实现监测、发现和测量，这是目前我国无线电监测行业遇到的一个全新的技术难题。

在GSM-R系统中发生GSM-R同频干扰的情形有两种：(1)铁路沿线的GSM-R基站相互间产生的同频或邻频干扰。铁路沿线每间隔2.5-3Km建设1台GSM-R基站，根据规划，一般每隔6个基站(间隔15km)就采用频率复用；(2)在铁路枢纽站地区，GSM-R采用蜂窝小区体制进行规划建设。上述两种情况，在规划GSM-R系统时当频率和功率规划设置不合理、滥用直放站及地形地貌复杂等多方面情况，就会产生GSM-R内部各基站之间的同频或邻频载波信号相互干扰。

目前铁路通信和无线电管理部门对于GSM-R通信保障和专用频段电磁环境保护，都是采取被动方式(而非对干扰进行主动、实时监测和预报预警)，即当GSM-R系统出现影响正常通信的干扰时才进行干扰排除和查找工作，通常是工作人员使用频谱监测设备对GSM-R进行频谱分析，或使用移动通信网络路测设备查找违法使用GSM-R频率资源的基站，这样只能解决很少一部份的干扰，对于干扰信号出现时间短、出现规律性不强等低截获概率信号就难以监测抓捕到；而对于GSM-R同频或邻频干扰，就只有采用高铁运行“天窗”时间，进行基站关电方式进行判别同频信号情况，而这种方式是给铁路运营安全带来隐患，不符合铁路GSM-R运行规范。因此，目前还没有完全有效的针对GSM-R干扰特别是GSM-R同频干扰的实时监测、分析和查找的专用设备。