網(wǎng)絡(luò)干擾檢測及數(shù)據(jù)分析研究

時間:2022-02-22 08:40:50

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網(wǎng)絡(luò)干擾檢測及數(shù)據(jù)分析研究

【摘要】隨著無線電應(yīng)用的開發(fā)不斷發(fā)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(wǎng)絡(luò)是鐵路數(shù)字化通信的重要組成部分,其負責(zé)進行車地語音通信、列車運行控制命令調(diào)度等工作,其網(wǎng)絡(luò)的干擾檢測對于鐵路通信安全監(jiān)控具有非常重要的作用。為此本文對GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾檢測及數(shù)據(jù)分析技術(shù)進行研究,分析GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾情況及其造成的影響,介紹目前常用的GMS-R網(wǎng)絡(luò)干擾檢測技術(shù),對GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾數(shù)據(jù)進行分析,致力于為解決GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾問題提供解決新方法。

【關(guān)鍵詞】GSM-R網(wǎng)絡(luò);干擾檢測;數(shù)據(jù)分析

GSM-R網(wǎng)絡(luò)是鐵路專用無線通信網(wǎng)絡(luò),其于鐵路信息的傳遞具有非常重要的作用。隨著公網(wǎng)GSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)的不斷拓展,其對于GSM-R造成干擾在所難免,因此GSM-R網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的影響

1.1GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾情況分析GSM-R網(wǎng)絡(luò)收到的干擾主要來源于公網(wǎng)GSM系統(tǒng),如:移動網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)占用了GSM-R的頻點;CDMA信號距離GSM-R線路近,其設(shè)備具有抑制性差的問題造成對GSM-R網(wǎng)絡(luò)造成干擾;網(wǎng)絡(luò)公司所建設(shè)的GSM基站出現(xiàn)一致性能下降而導(dǎo)致對附近的GSM-R網(wǎng)絡(luò)造成干擾;GSM-R系統(tǒng)內(nèi)部規(guī)劃不合理造成的同頻或者鄰頻干擾;個人違規(guī)建設(shè)的無線設(shè)備或者是信號屏蔽設(shè)備等給GSM-R網(wǎng)絡(luò)造成的干擾等。1.2GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾造成的影響GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾造成的影響主要包括:導(dǎo)致GSM-R網(wǎng)絡(luò)語音通話質(zhì)量的下降,影響鐵路運營的語音通信;造成車輛與系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛唷⒀舆t、丟包、誤碼等問題,影響鐵路指揮調(diào)度的正常運行;GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾還會造成網(wǎng)絡(luò)連接的失敗或通信的阻塞,導(dǎo)致列車出現(xiàn)安全隱患。

二、GMS-R網(wǎng)絡(luò)干擾檢測技術(shù)

2.1GSM-R干擾檢測標(biāo)準(zhǔn)GSM-R網(wǎng)絡(luò)所采用的頻段為上行885-889MHz,下行930-934MHz,為排除其他網(wǎng)絡(luò)的干擾保證鐵路網(wǎng)絡(luò)的安全,需要定期進行網(wǎng)絡(luò)干擾檢測,采用無線干擾檢測系統(tǒng)對來干擾源進行檢測。根據(jù)《GSM-R數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(diào)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(shù)GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾檢測技術(shù)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(diào)干擾檢測等。各種干擾檢測方法都具有其各自的優(yōu)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(zhǔn)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(wǎng)絡(luò)類型限制,通過分析電平值判斷干擾源,但是其對非規(guī)則的窄帶脈沖干擾的檢查能力較弱;對比試驗互調(diào)干擾檢測通過加裝濾波器進行語音質(zhì)量對比獲取可能存在的外網(wǎng)型號干擾,互調(diào)干擾檢測能夠較為準(zhǔn)確區(qū)分出干擾源,同時也通過提高接收機線性指標(biāo)增強GSM-R的抗干擾能力,但是對比試驗互調(diào)干擾檢測復(fù)雜度較高,檢測成本大。

三、GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾數(shù)據(jù)分析

3.1數(shù)據(jù)源及其特征值提取GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾的數(shù)據(jù)源來自對GSM-R網(wǎng)絡(luò)運行過程中受到的干擾網(wǎng)絡(luò),采用頻譜儀、掃描儀等動態(tài)監(jiān)測GSM-R網(wǎng)絡(luò)的實時頻譜和接口數(shù)據(jù)等。特征值的提取是從數(shù)據(jù)源的各項參數(shù)中提取參數(shù),其中包括:位置區(qū)域CGI/BSIC、通話質(zhì)量RxQual、載干比C/I等。3.2干擾分類計算模型GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾檢測到的數(shù)據(jù)類型多、數(shù)量大,為此利用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)對數(shù)據(jù)進行聚類分析,首先構(gòu)建從數(shù)據(jù)源中提取相關(guān)特征值,對特征值按照基站、公里標(biāo)等進行關(guān)聯(lián),形成特征值集合,再對集合進行預(yù)處理形成訓(xùn)練數(shù)據(jù),采用決策樹算法構(gòu)建訓(xùn)練模型,最后結(jié)合GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾自動診斷模型可估算出干擾檢測的數(shù)據(jù)量大小,由此可作出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析,為GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾檢測選擇適合的干擾檢測方法。

四、結(jié)語

通過本文的研究得知,GSM-R網(wǎng)絡(luò)干擾問題是普遍存在的,并且干擾檢測在鐵路GSM-R通信應(yīng)用中必不可少,在現(xiàn)有的擾檢測技術(shù)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(diào)干擾檢測等,每一種檢測方法都有其優(yōu)缺點,在實際應(yīng)用中通過數(shù)據(jù)分析時對數(shù)據(jù)源及其特征值進行提取,構(gòu)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