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青藏铁路GSM-R通信系统中干扰问题的分析与研究

王蓓  
【摘要】: 青藏铁路是中国第一条建设GSM-R数字移动通信系统(以下简称GSM-R系统)的铁路,同时也是亚洲第一条采用GSM-R网络承载列控系统安全数据的铁路。随着青藏铁路开通运营,GSM-R系统中出现的干扰问题影响了部分区段网络通信服务质量,甚至造成通信中断。因此,对青藏铁路GSM-R系统干扰的分析以及干扰删除技术的研究十分必要。 本文首先介绍青藏铁路GSM-R系统的构成以及频率使用现状,分析了系统外部干扰和系统内部干扰。针对中国联通CDMA网络给GSM-R系统带来的杂散干扰,结合GSM-R系统的相关参数,计算分析了两个网络之间的隔离距离,理想情况下采用此隔离距离可以抑制杂散干扰。针对青藏铁路GSM-R系统内部的同频干扰、一阶邻频干扰和二阶邻频干扰,采用Hata电波传播模型,通过计算和仿真,得出了满足GSM-R系统载干比要求的区段。针对GSM-R系统内部光纤直放站区域存在干扰的问题,通过分析青藏铁路Abis接口监测系统的数据,发现光纤直放站区域存在干扰的原因。研究成果对GSM-R系统无线网络优化具有重要参考价值。 本文针对GSM-R系统下行链路中的同频干扰问题,通过分析青藏铁路Abis接口监测系统的数据,引入单天线干扰删除(SAIC)技术,从系统级和链路级两个方面对该技术进行了研究。本文建立了一个分析下行同频干扰的多小区GSM-R系统仿真模型,分别通过对蜂窝小区和链状小区同频干扰的Monte Carlo仿真分析,得到两种小区结构的同频干扰构成情况,从理论上分析得到采用SAIC技术的可行性与潜在的系统性能改善。本文采用了适合于GSM-R下行链路使用的联合最大似然序列估计(JMLSE)的SAIC算法,通过链路级仿真,得到采用该SAIC检测算法对于链路上误码率(BER)性能的改善情况:对于未编码的GSM-R链路而言,与不考虑同频干扰的MLSE均衡算法相比,SAIC技术能够给物理链路带来2dB以上的性能增益。


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