无线通信基站电磁环境测试方法

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1测试流程和方法

1．1测试流程

测试前，申请方需要向委托单位提交测试委托书，内容包括：新建GSM－R基站的目的和作用（在何条铁路线路使用）、拟建台站发射功率、工作频率、设备接收灵敏度、拟建台站地理位置图（或经纬度坐标），以及对周边已建台站情况的描述等，建设项目有设计方案的需要作为附件一并提交。收到委托书后，受托无线电管理测试单位需进行技术审查，通过查询台站和监测数据库，调阅相关台站技术标准，确定拟建台站与已建台站在频率、功率、间距方面是否发生冲突。审核通过后，受托单位测试工作方可进行。测试中，一般由委托单位派员随工。随工人员主要负责设计测试路线、协调测试过程中需要解决的接电、测试厂区出入、食宿等问题，同时也起到监督受托单位测试工作的目的。测试工作依预选址地点附近电磁环境复杂程度需要一到若干工作日完成，铁路沿线点多线长，因此测试路线的设计工作决定着测试工作的效率。测试后，受托方在规定的时限内完成测试数据的整理、分析，测试报告撰写、打印、校对、装订工作，完成后交付委托方。

1．2测试方法

铁路专用GSM－R基站工作频段为885～889MHz和930～934MHz。在测试中，主要利用0．7～4GHz扇面天线在预选址工作频段内，在方位角0～360°和俯仰角0～40°，对预选址空间电磁背景噪声和存在的无线电信号进行测试，测试时间一般选择早、中、晚3个时段，以不遗漏目标信号为原则。在电磁环境较为复杂的情况下，也可灵活选择测试时段，向GSM－R工作频段低段和高段延拓测试。测试低频段，主要观察数字集群851～866MHz和中电信CDMA870～880MHz上行信号；测试高频段，主要观察中移动和中联通GSM890～960MHz上行和下行信号使用情况。要求频谱分析仪的接收灵敏度高于拟建站设备接收灵敏度。测试中常见的无线电信号和干扰如下。

1）．同频干扰，主要来自于频率复用规划不周的已建铁路GSM－R基站。

2）．邻频干扰，主要来自中电信CDMA2000基站信号越界，中移动G网信号越界。

3）．互调干扰，外界相关2个信号由于互调作用落在铁路专用通信频段引起。

4）．杂散干扰，外界无线电台由于滤波不良导致杂波落入铁路专用通信频段引起。测试中对于测试到的信号需要判明来源和方位，记录功率电平大小；同时在每个预选址地点，测试人员还需要观察视距内是否存在其他已建无线电台站，记录台站的方位和距离。测试数据信息需要由测试人员在现场生成原始记录单，为测试结束后计算分析提供技术依据。

2测试案例

某新建支线铁路，全长约30km，在终点会合于某主干铁路，支线每5～6km拟建铁路专用GSM－R基站一座，共需新建4座GSM－R基站，分别为站A、站B、站C和站D。整个新建支线铁路沿线为荒漠戈壁，地势平坦，没有高山高塔及其他建筑物阻挡。新建铁路会合的主干铁路沿线每约6km已建GSM－R基站，拟建台站地理位置及支线、干线铁路走向。受托测试单位频谱仪为MS2692A，接收灵敏度典型值为－140dBm（在拟测频段频点归一化），扇面天线在测试频段增益约为11．4dB，馈线损耗约为0．8dB，拟建基站设备接收灵敏度为－98dBm，系统仪表满足测试要求。测试人员在4个拟建站，对885～889MHz，930～934MHz频段进行长时间测试。在上行885～889MHz频段，所有4个预选站址电磁环境良好，底噪平坦，频段内没有发现不明信号占用。在下行930～934MHz频段，检测到有数个信号占用该频段，站A、站B、站C和站D测到的最大信号强度分别为－87．02dBm、－94．2dBm、－104．3dBm和－109．3dBm。其中，站A和站B部分信号强度已超过拟建基站设备接收灵敏度。在拟建站A进一步观察测试，发现在方位角11°约3．5km处存在一干线铁路的已建GSM－R基站1－1，5点方向1km处存在一座中移动基站。为了排除中移动基站下行邻频干扰，测试人员在该基站附近，将测试频段进行展宽测试。测试发现该基站发出的信号在935MHz频点边缘滚降十分明显，不存在滤波不良导致周边频段底噪带起的现象，排除了移动基站邻频干扰的可能。于是测试人员将测试重点转移到已建干线铁路，以站1－1为中心，对沿干线铁路在2个方向由近及远在站1－1、站1－2、站1－3、站1－4和站1－5台址分别进行测试。通过和4个拟建站预选站址测试图比对，并经向铁路通信调度部门证实，在拟建站A、站B、站C和站D收到的信号全部来自于干线铁路已建站1－1，站1－2、站1－3、站1－4、站1－5所发出的BCCH和TCH信号。由于在拟建站C、站D预选址检测到信号全部低于拟建台站设备接收灵敏度，因此站C、站D预选址符合电磁环境建站要求；由于在拟建站A、站B预选址检测到部分信号高于拟建台站设备接收灵敏度，如在站A、站B预选址建设GSM－R基站，其频率配置应考虑避开附近已建成干线铁路GSM－R基站使用频点，若无法实现避开配置。

3结束语

可以预见GSM－R铁路专用移动通信系统将会在我国铁路指挥调度工作中发挥更为重要的作用，并为列车畅通运行和铁路旅客生命财产安全承担更为重大的责任。随着我国铁路基础设施建设新一轮高潮的到来，对铁路专用GSM－R基站进行全面细致的电磁环境测试工作，已引起了铁路建设单位和无线电管理部门的高度重视。因此做好GSM－R基站预选址电磁环境测试工作对于确保新建GSM－R铁路专用移动通信基站正常工作，防止受到有害干扰十分重要。希望本文能为同行开展此项工作提供一些有益的经验，以期推动铁路专用移动通信基站预选址电磁环境测试工作的开展。

作者：张宸