GSMR系统中的干扰分析理论.ppt

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1、参考书目：樊昌信.《通信原理》马玉珉.《通信系统理论》胡昌桂.《GSM-R移动通信系统的干扰分析及解决方法》鲍节尔.《GSM-R干扰分析和解决》主要内容：4.1GSM-R干扰概述4.2噪声干扰4.3同频干扰4.4邻频干扰4.5互调干扰4.6系统间干扰分析4.1GSM-R干扰概述移动通信系统的干扰是影响无线网络的运用质量和传输可靠性的重要因素之一,为了保证移动通信网能够有效地运转,使所有用户能够互不干扰地通信,必须进行干扰的评估与协调。在GSM-R系统中,干扰将引起误码增加、话音质量下降、数据传输差错增加。GSM-R系统与公众移动通信系统不同的是它要求系统具有更高的可靠性和QoS

2、来保障列车的安全运行。在GSM-R移动通信网络建设中应特别注意解决于扰问题,以便GSM-R网络更好地发挥作用。干扰对GSM-R网络产生的影响：手机用户的现象通话时经常听不到对方的话音，背景噪音大。固定打移动、移动打移动经常在听到“嘟、嘟、嘟”后就掉线，该声音与手机有关。通话过程中经常有断续感，经常掉话。路测的现象切换困难。话务统计的现象拥塞率高。掉话率远高于其它小区。切换成功率低。信令追踪的现象误码率高于其它小区。干扰是影响无线通信系统通信质量的重要因素。干扰的分类：干扰——本质上是未按频率分配规定的信号占据了合法信号的频率，造成合法信号无法正常工作而形成的。中国铁路GSM-R

3、系统工作在885-889/930-934MHz频段范围中,共4MHz带宽。由于GSM-R系统使用的频段较特殊,因此,比其他公众移动通信系统的干扰要复杂,按照其干扰源可以粗略地将GSM-R系统的干扰进行分类。按照干扰所处的上下行链路，可分为上行链路干扰和下行链路干扰。按照干扰源的性质，包括自然干扰和人为干扰。按照干扰所处的系统，可分为系统内干扰和系统外干扰：—系统网内的干扰，包括同频干扰、邻频干扰、直放站干扰以及互调干扰。—系统网外的干扰，包括固定频率干扰、不可预测信号干扰、强信号对弱信号的干扰等。4.2噪声干扰由于移动通信是靠空中电波传播的，来自于环境的外部噪声和系统设备本身产

4、生的内部噪声，在电路输出端作为正常信号处理，从而影响正常信号传输。这些干扰电波来源非常复杂，是多方面的，例如工业干扰、电源火花干扰和其它专业的邻近电波干扰等，这些干扰是很难完全避免的。噪声主要可分为：(1)自然噪声大气噪声银河噪声太阳噪声（安静期）(2)人为噪声汽车或其它发动机点火系统的干扰通信电子干扰电力线干扰工业、科研、医疗及家用电器设备的干扰(3)内部噪声系统设备本身产生的各种噪声美国ITT对上述噪声/干扰的研究数据：从ITT的研究数据可以看出：在30～1000MHz范围内，大气噪声和太阳噪声很小，可以忽略不计；在100MHz以上，银河系射电噪声低于典型接收机的热噪声，也

5、可以忽略不计。因此对于450MHz、800MHz、900MHz、1800MHz、2000MHz的移动通信系统均无需考虑自然噪声（大气噪声、银河噪声、太阳噪声）。根据美国国家标准局（NBS）的研究，人为噪声是移动通信系统的主要干扰源之一。在这些人为干扰/噪声源中，有些干扰是无法控制的，如汽车发动机点火干扰、电力干扰、工业电气设备干扰，而有的干扰是可以通过对网络的合理规划和系统优化克服的，如通信设备之间和之内的干扰。汽车马达产生干扰4.3同频干扰在GSM-R系统中，频率资源是稀有资源。为提高系统容量，必须对频率进行复用。频率复用——就是指同一频率被相距足够远的几个小区同时使用。同频

6、复用小区之间的距离就叫复用距离。对于一定的频率资源，频率复用越紧密，网络容量越大，复用距离越小，干扰就越大。我们把由若干个使用全部频率的小区组成的集合称为一个簇。把不同簇中使用相同频率的小区称为同频小区。任意两个同频小区之间的距离称为同频复用距离。频率组A1频率组A1其他频率其他频率复用距离DR有用信号干扰信号R频率复用距离干扰信号有用信号功率功率频率频率合成信号功率频率f1f1f1两个信号叠加同频干扰——无用信号的载频与有用信号的载频相同，并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰。在移动通信中,为了增加系统容量,提高频率利用率,采用地理上较高密度的频率重复方式,这样势必会造成同

7、频干扰。小区半径R越小，同频复用距离D就越小，频率利用率就越高。但是同频小区之间的干扰就会越大。同频复用比Q的值越小，系统容量越大；但是Q值大可以提高传播质量，因为同频干扰小。在实际的蜂窝系统设计中，要恰当的选择Q值，在容量和干扰之间进行折衷。用于评价接收信号质量的性能指标称为载干比,它取决于有用信号的载波功率C和同道干扰信号功率I的电平值,用C/I表示。当C/I小于某个特定值时，就会直接影响到手机的通话质量，严重的就会产生掉话或使手机用户无法建立正常的呼叫。大量的同频干扰将取代人为噪声和其