GSM-R系統電磁環境的測試解決方案
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近年來，青海省無線電通信事業發展速度較快，各類無線電臺站迅速增多。
無線電技術在青海省經濟社會發展中發揮著十分重要的作用，特別是在作為青海省經濟干線的青藏鐵路系統中起著基礎性作用。
為切實保障進藏列車的無線電通信通暢，青海省無線電監測站開展了青藏鐵路線不凍泉-唐古拉段GSM-R基站的電磁環境測試，并深入分析了監測數據。
此次測試對維護青藏鐵路沿線的電波秩序、科學規劃和利用無線電頻譜資源有著極其重要的作用。
1 電磁環境簡介國家標準GB/T4365-1995對電磁環境有這樣的描述：電磁環境是指存在于給定場所的所有電磁現象的總和。
此定義包括兩層含義：首先，電磁環境要求限定地區范圍；其次，電磁環境是在給定地區范圍內所有電磁環境的總和，包括自然界電磁現象和人為電磁現象。
電磁環境的優劣直接影響無線電設備的運行效果。
惡劣的電磁環境將導致無線電設備不能正常工作，這就是我們常說的電磁噪聲干擾。
電磁噪聲是一種明顯不傳遞信息的時變電磁現象，它可能與有用信號疊加或組合。
無線電環境是指無線電頻率范圍內的電磁環境，特指在給定場所內所有處于工作狀態的無線電發射機產生的電磁場總和，屬于人為電磁現象（人工裝置所產生的電磁現象）的范疇。
2 測試的依據與目的本次測試依據 《900MHz TDMA數字公用陸地蜂窩移動通信網技術體制》，以全面測試青藏鐵路線GSM-R系統基站的電磁環境，并確定各類干擾源的干擾信號強度。
同時，本次測試分析了基站與基站、基站與火車之間的無線電干擾情況，判斷基站是否符合技術要求，以給建站單位提供技術依據。
此次測試主要包括如下幾個方面：（1）測試GSM-R系統同頻、鄰道及來自其他GSM系統的干擾。
《900MHz TDMA數字公用陸地蜂窩移動通信網技術體制規定》中明確指出：對于GSM數字移動通信網站系統，要求同頻道干擾保護比 (工程值)應為C/I≥9dB，鄰頻道干擾保護比(工程值)應為C/I≥-9dB，頻率間隔為400kHz時干擾保護比(工程值)應為C/I≥-38dB。
（2）計算載波/干擾比(C/I)。
一般地，GSM基站接收時的工作參數是：基站接收機靈敏度電平Pr為-104dBm，基站接收機所需的C/I為9dB，基站接收機噪聲電平為-116dBm。
GSM系統的實際設計中，通常要考慮環境噪聲和多徑干擾對基站的影響（一般最小取3dB）。
因此，GSM的最小可用功率C=Pr+3=-101dBm。
由于GSM的載干比C/I=9dB，GSM系統允許的最大干擾電平為I=C-C/I=-110dBm。
3 電磁環境測試設備電磁環境測試需要專用的設備和測試系統來完成。
電磁環境的測試設備不同于通信接收機。
通信接收機用于再現某個無線電信號，在接收信號過程中，靈敏度和速度是關鍵。
電磁環境測試設備則用來測試電磁噪聲、無線電信號電平值以及有無干擾等指標。
一般而言，電磁環境測試所需要的設備有：（1）測試設備：HP8563E，頻率范圍為9kHz～26.5GHz；（2）NSMI-0118頻譜自動測試系統；（3）0.6米拋物面天線（0.7GHz～4GHz）、對稱振子天線；（4）0.7GHz～4GHz低噪聲放大器（50dB）；（5）GPS定位儀。
其中，NSMI-0118系統的連接情況如圖1所示。
該系統需要選用合適的低噪放大器和天線，使用時要防止輸入端過載，并在測試前進行校準。
圖1 NSMI-0118頻譜自動測試系統連接圖（圖中數字分別表示的是：1.支架，2.方位電機，3.仰角電機，4.天線，5.饋源，6.電腦，7.頻譜儀，8.天線運動控制器，9.射頻電纜，10.電源及控制線，11.RS232線。） 4 電磁環境的測試過程4.1 準備工作(1) 熟悉相關指標根據測試的內容、范圍及工作頻率，熟悉與之相對應的國標，掌握900MHZ基站指標相關要求。
(2) 準備測試儀器備齊測試所需要的頻譜儀HP8563E、筆記本電腦、NSMII-0118頻譜自動監測系統和配套的電機、測試天線、LNA低噪聲放大器、GPS（全球定位）等設備，并檢查設備是否處于良好狀態。
(3) 完善測試方案測試方案應盡可能的細致，除了包括測試方式、原始記錄、報告制作之外，與相關單位約定時間、車輛保障等環節也應考慮。
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