地铁中的无线电频率干扰及其对策探讨

2016-08-11谭毅

大科技 2016年5期

关键词：三阶专用频道

谭毅

（重庆市轨道交通（集团）有限公司重庆市 400000）

地铁中的无线电频率干扰及其对策探讨

谭毅

（重庆市轨道交通（集团）有限公司重庆市 400000）

本文主要针对地铁由于不当的频率配置所所产生的无线电频率干扰提出相关问题，并且笔者还将对无线电频率管理作出一种较为完善的分配程序和频率整理的移动通信应用，让应用程序在地铁中无线电频率干扰问题得到良好的解决办法，并且将举出相关实例进行论述及其对策探讨。

地铁；无线电；频率干扰；对策探讨

现今的地铁不仅有过去的专用无线通信系统，并且还引入了各种不同样式的城市商用移动无线通信系统。这样各个不同样式的无线电频率一定会形成互相的干扰反应。所以，这种无线电的干扰怎样可以得到有效避免以及减少的问题，在理论上不仅具有重要意义，在工程上也具有重要的价值。

1 各个商用移动通信系统的不同使用频率

1.1 专用移动通信系统的使用频率

专用迪特移动通信系统一般的使用方式是根据工作通信进行划分，有共用信道方案也可以说是集群方案，也有专用信道方案。其中根据用途配置信道，只把每一种用途使用一个信道，也就是说空闲状态的信道也不会加以使用，但是若占用了某一信道，全线都会暂定使用，只能通过排队等候，这就是专用信道方案的特点。专用信道拥有简单的设备、较低的成本以及成熟的方案技术，在信道和子系统数少、不紧张的频率资源的前提下，专用信道方案的才用是最佳合宜的。

而集群是指所有用户共同使用信道，不根据用途配置频道，能够实现共享信道和设备，所以也叫共用信道方案。共用信道方案由于采用动态分配信道和信道共享的技术，所以能极大程度上让系统内所有信道的繁忙概率要比专用信道繁忙概率小的多。如若在系统中的用户数量固定，可以大大减小呼损率；相反，如若用户的呼损率稳定，就会大大增加系统容纳的用户数量。这就是共用信道方案比专用信道方案胜出一筹的优势所在。另一方面，在保密性、可靠性、占用无线电频率、扩容、频道转换和频率切换，以及检测功能和呼叫功能等方面，共用信道方案比专用信道方案都更胜出一筹。以此，根据有关计算，达到三个以上的信道数量时，共用信道方案的优越性就能完全的体现出来。

工作频段按照移动通信工作频段在国家无线电管理委员会上的规定来讲，系统工作频段一般是：160MHz频段是138～149.9MHz（上行）/150.05～167MHz（下行），采用专用信道方案的频段是：450MHz频段是403～420MHz（上行）/450～470MHz（下行），采用专用信道方案[1]。

1.2 城市商用移动通信系统的引入

由于地铁结构式采用了高密度及高强度的钢筋混凝土，所以相当强的屏蔽作用会在外部空间电磁波当中被产生出来，从而让城市商用移动通信的盲区和死去得以形成，因此城市商用移动通信在一定程度上限制了其应用和发展。

把城市商用移动通信在地铁中的引入问题解决好，是城市商用移动通信实现无障碍的必然要求，并且对经济效益和社会效益都会产生良好的促进作用。

以重庆为例，选择城市商用移动通信系统的引入，以下给出两种组网方案意见。

（1）推荐400MHz频段，并用共网

由于重庆现阶段共网运营商较少，国内生产800MHz频段专用设备也不多，并且进口设备价格相当昂贵，重庆也还没有达到70%的国产化要求，所以不建议采用800MHz频段，推荐采用400MHz频段投入重庆地铁商用移动通信系统进行组网方案最为合适。

（2）采用数字集群方式

数字集群方式能完全满足地铁较新线无线通信系统的功能需求，有关人士已经请各方地铁、轨道交通的专家进行了有效论证，都一致认为数字集群是城市轨道无线通信系统必要的发展方向。因为早在2005年模拟集群方式已经退出了市场。

（3）采用专用频道通信方式

由于数字集群方式采用的费用较高，而专用频道通信方式比数字集群要少花一千多万，重庆轻轨线路工程的资金有限，专用频道通信方式能够更加实惠地投入引用。因此，重庆在轻轨较中采用专用频道通信方式更为合适。

2 无线电频率干扰的定义及要求

各级无线电管理委员会和国家在长期以来的频率管理中，只是对具体的频点和无线电频段进行分配。中管理方式能够让频率避免重复使用，也就是同频干扰，但是三阶准互调干扰、三阶互调干扰以及邻频干扰这三种干扰在这种管理方式下容易得到忽略。

因为场强波动较大的移动通信，加之发射机末级和接收机前缀的非线性，大量的交叉调制分量必然会被产生，其中三阶准互调干扰、三阶互调干扰以及邻频干扰的影响最大。

2.1 干扰的定义

（1）三阶准互调干扰

因为2个或者3个频道以及非线性载频的和差值，但不予另一频道相等的载频。频带在另频道的带宽内落入，因此出现了干扰。

（2）三阶互调干扰

因为2个或者3个频道以及非线性载频的和差值，但不予另一频道相等的载频而造成的干扰。

（3）邻频干扰

其频道间隔值大于两频道载频之差，因此造成的干扰。

2.2 基本要求

减少或者消除无线通信系统在地铁中的干扰正是上述三种干扰，有以下几点基本要求：

（1）为了不使干扰在地铁专用无线通信系统上产生，所以不管采用什么样的放在在地铁专用无线通信系统上都要求其频率序列的采用不能有三阶准互调干扰、三阶互调干扰以及邻频干扰。

（2）因为地铁也许有一些车站和线路在高架或者地面，并且地面上总是会有车辆，这个时候应该将其他移动通信以及城市商用移动通信用原频率序列取代其所用的频率序列，如果待加入频率序列采用专用在地铁上无线通信系统的频率序列代替，这个时候不仅要求原频率序列要与加入频率序列进行相容，还有对加入频率序列的相容进行要求[3]。

3 移动通信频率的整理及分配程序概述

分配程序和移动通信频率整理是一个程序系统，这个程序系统不仅包括菜单程序，还包括整理、检查、次加入、主加入以及选择和多分、接分、独分，共计八个方面十六个应用程序组成。

3.1 频道间隔值

为了能够让无线电频率有效得到利用，要求频道间隔逐渐缩小。现今，无线电管理委员会频道间隔值在我国的规定为25kHz；而在国际上的无限电频道间隔值有的国家规定为20kMz，并且对频道间隔的深入研究缩小为12.5kHz。另一方面，单话路电台、寻呼电台与多话路电台频道间隔值也有所不同。所以，多种频道间隔值的频率存在同一个无线管区中也是完全有可能的。这种情况被本程序系统充分考虑在内，因此组成多种频道间隔值的频率序列都能被其应用程序所适用。对其实际的应用要求达到了满足，比一般适用在同一频道间隔值的程序更加具有优越性。

3.2 检查

上述程序适用在三阶准互调干扰、三阶互调干扰以及邻频干扰的检查，并提供定量结果。这样比一般只检查互调干扰的程序更加具有优越性。

3.3 选择

本程序会对选择条件达到满足，并给出最佳选择的同也可以最多的选择频率序列，因此实现无线电频率被有效利用的目的。

3.4 主加入和次加入

待加入频率序列的主要设计方为主加入，加入条件：如若是相容的原频率序列，那么加入频率序列也相容，并且构成原频率与加频率的整个频率序列也相容；如若是不相容的原频率序列，那么加入频率序列相容，并且原频率域加频率彼此相容。

3.5 独立分配

独立分配中要求在相容条件得到满足的情况下，尽量小的占用频宽，因此然后无线电频率能够实现有效利用[4]。