網絡干擾檢測及數據分析研究
時間:2022-02-22 08:40:50
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【摘要】隨著無線電應用的開發不斷發展,其電頻譜資源越來越緊缺,同時信號干擾問題也越來越普遍。GSM-R網絡是鐵路數字化通信的重要組成部分,其負責進行車地語音通信、列車運行控制命令調度等工作,其網絡的干擾檢測對于鐵路通信安全監控具有非常重要的作用。為此本文對GSM-R網絡干擾檢測及數據分析技術進行研究,分析GSM-R網絡干擾情況及其造成的影響,介紹目前常用的GMS-R網絡干擾檢測技術,對GSM-R網絡干擾數據進行分析,致力于為解決GSM-R網絡干擾問題提供解決新方法。
【關鍵詞】GSM-R網絡;干擾檢測;數據分析
GSM-R網絡是鐵路專用無線通信網絡,其于鐵路信息的傳遞具有非常重要的作用。隨著公網GSM系統業務的不斷拓展,其對于GSM-R造成干擾在所難免,因此GSM-R網絡干擾檢測是鐵路信息的安全傳遞的重要保障。
一、無線干擾對GSM-R網絡的影響
1.1GSM-R網絡干擾情況分析GSM-R網絡收到的干擾主要來源于公網GSM系統,如:移動網絡和聯通網絡占用了GSM-R的頻點;CDMA信號距離GSM-R線路近,其設備具有抑制性差的問題造成對GSM-R網絡造成干擾;網絡公司所建設的GSM基站出現一致性能下降而導致對附近的GSM-R網絡造成干擾;GSM-R系統內部規劃不合理造成的同頻或者鄰頻干擾;個人違規建設的無線設備或者是信號屏蔽設備等給GSM-R網絡造成的干擾等。1.2GSM-R網絡干擾造成的影響GSM-R網絡干擾造成的影響主要包括:導致GSM-R網絡語音通話質量的下降,影響鐵路運營的語音通信;造成車輛與系統平臺數據傳輸的中斷、延遲、丟包、誤碼等問題,影響鐵路指揮調度的正常運行;GSM-R網絡干擾還會造成網絡連接的失敗或通信的阻塞,導致列車出現安全隱患。
二、GMS-R網絡干擾檢測技術
2.1GSM-R干擾檢測標準GSM-R網絡所采用的頻段為上行885-889MHz,下行930-934MHz,為排除其他網絡的干擾保證鐵路網絡的安全,需要定期進行網絡干擾檢測,采用無線干擾檢測系統對來干擾源進行檢測。根據《GSM-R數據通信網絡技術體制》要求,對可能造成干擾的類型如:同頻干擾、鄰頻干擾和互調干擾等進行檢測,其干擾保護比分別為:同頻干擾保護比C/I≥12dB;鄰頻干擾保護比C/I≥6dB;偏離載波400KHz時的干擾保護比C/I≥38dB;其中C為載波,I為干擾。2.2常見干擾檢測技術GSM-R網絡干擾檢測技術主要包括采用頻譜儀的干擾檢測,采用掃描儀的干擾檢測、采用對比試驗的互調干擾檢測等。各種干擾檢測方法都具有其各自的優劣勢,頻譜儀檢測操作簡單、便與實施,但是其在檢測效率和準確性方面較弱,不具備對瞬間干擾、跳頻和同頻信號干擾有效檢測;掃描儀干擾檢測不受網絡類型限制,通過分析電平值判斷干擾源,但是其對非規則的窄帶脈沖干擾的檢查能力較弱;對比試驗互調干擾檢測通過加裝濾波器進行語音質量對比獲取可能存在的外網型號干擾,互調干擾檢測能夠較為準確區分出干擾源,同時也通過提高接收機線性指標增強GSM-R的抗干擾能力,但是對比試驗互調干擾檢測復雜度較高,檢測成本大。
三、GSM-R網絡干擾數據分析
3.1數據源及其特征值提取GSM-R網絡干擾的數據源來自對GSM-R網絡運行過程中受到的干擾網絡,采用頻譜儀、掃描儀等動態監測GSM-R網絡的實時頻譜和接口數據等。特征值的提取是從數據源的各項參數中提取參數,其中包括:位置區域CGI/BSIC、通話質量RxQual、載干比C/I等。3.2干擾分類計算模型GSM-R網絡干擾檢測到的數據類型多、數量大,為此利用大數據處理技術對數據進行聚類分析,首先構建從數據源中提取相關特征值,對特征值按照基站、公里標等進行關聯,形成特征值集合,再對集合進行預處理形成訓練數據,采用決策樹算法構建訓練模型,最后結合GSM-R網絡干擾自動診斷模型可估算出干擾檢測的數據量大小,由此可作出準確的數據分析,為GSM-R網絡干擾檢測選擇適合的干擾檢測方法。
四、結語
通過本文的研究得知,GSM-R網絡干擾問題是普遍存在的,并且干擾檢測在鐵路GSM-R通信應用中必不可少,在現有的擾檢測技術中主要有頻譜儀干擾檢測,掃描儀干擾檢測和對比試驗互調干擾檢測等,每一種檢測方法都有其優缺點,在實際應用中通過數據分析時對數據源及其特征值進行提取,構建干擾分類模型由此才能夠選擇合理選擇干擾檢測方法。
參考文獻
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作者:蔣一翔 單位:中國鐵路通信信號上海工程局集團有限公司
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