对于多径干扰，不只是在C3线路存在，在C2线路也是有很多。C2线路的多径干扰由于没有涉及到对数据传输的影响，即没有影响到正常行车所以没有得到维护单位的处理。在检测中心的检测中有一个测试科目是长呼，这时多径干扰的影响就会造成呼叫的中断，因此这些线路的铁路局也希望进行调整。案例7（衡柳线-南宁局）图1是衡柳线一个区间，该线路为C2线路。在这个区间，从开通后虽然看似通信质量基本可以，但看到信号的载干比比较差，整个永福基站小区的覆盖范围基本都存在干扰现象。  图1 图1中的方框标记就是由于多径干扰造成了掉话，开通后每年检测都会发生几次。从检测曲线看，正常来讲应该在K381左右TA值增加，但K382+700开始TA值就不变化了，推断此时BSC已经收不到车载端发送的信号，不能计算TA值了。这就是我们前面提到的，多径干扰主要影响上行信令。 查看该区间的地理环境图（见图2），该线路从永福离开后有一个弯道，地形为广西特有的孤立山峰，如果线路是弯道可能某一段电波传播受影响，再往前走可能信号会更好。因此对于永福基站来说，该区间很多位置覆盖都没有阻挡，这样就与区间的直放站在某些地方形成了共同覆盖引起多径干扰。  图2 根据多径干扰的理论分析可知，在基站与直放站的共同覆盖区都会存在多径时延干扰，对GSM-R影响的程度要看两个信号的时延差以及覆盖电平的强弱关系。在这里就是空间波传输与光纤传输的时延差。 在南宁局的配合下对这个区间做了几次调整测试，图3是其中的一次测试。  图3 图3关闭了K380处的直放站，对K383+700和K385+700处的直放站断掉其下行方向的天线，使其为单方向覆盖。从测试曲线看，虽然没有完全消除载干比较差的情况，但载干比确实得到了改善。K380附近的载干比恶化是由于K382+100的直放站与基站共同覆盖造成的多径干扰，如果此时K380直放站开启信号强于基站该处的载干比也会得到改善。因此我们认为，对于这个区间可以开放所有四个直放站，但都应进行单向覆盖，即断开下行方向的辐射天线，还可以使载干比得到更好地改善。 由于是C2线路，这种多径干扰不会影响列车的运营，目前路局没有进行相关调整，偶尔在检测中会发生掉话。 案例8（宝兰客专-兰州局）宝兰客专是C2线路，2017年下半年开通运营。在检测中心对线路实施日常检测后，发现在K1385附近通信质量一直不好。下行测试通信质量通常在7级左右，上行测试通信质量也有6级，不是偶然的干扰造成的。不知为什么在联调联试中没有对这样差的质量进行处理。 图4是在该区域两次的服务质量测试曲线展示，不仅质量恶化也发生过两次呼叫掉话。可以看到，质量差的区间位于隧道内，基站信号直接连接漏缆与另一端隧道口的直放站通过漏泄电缆完成覆盖。初步判断是基站与直放站信号的多径干扰所致。  图4 根据公式可知，在L=1.5km的情况下（见图4隧道长度），可能产生的多径时延只有约12us，不应该造成这么大的通信质量恶化。首先路局检查了光纤长度，只有1.5km长没有额外的长度。 如果不是光纤过长也可能是直放站设备延时较大，路局也进行了直放站的更换（该区间的相邻的两个直放站互换），但还没有减少质量恶化的现象存在。最后关闭了K1385+200处的直放站，通信质量得到改善。在进一步的验证是关闭了K1385+100处的直放站，隧道内的覆盖完全由基站带漏缆完成，在漏缆的终点连接天线延续覆盖（避免信号突然中断）（见图5）。 关闭直放站后隧道内的质量得到完全改善，在这期间也基本排除了直放站设备本身的特性故障，因为质量恶化不是出现在设备处，而是直放站与基站的共同覆盖处。但对直放站与漏缆和天线的连接器是否有问题提出了怀疑，只要连接配置的射频连接器网络都会有变化，最后的实施也是漏缆直接连接在天线。  图5 由于关闭直放站确实改善了隧道内的通信质量，也满足通信规范要求，最后的网络如图5所示。 与图4对比，可以看到隧道内的网络完全达到了优良，覆盖电平也在-67dBm以上，各方面都是比较好的。 更好的方法是撤除两个直放站，直接在隧道口通过天线覆盖隧道。 这个案例体现了两个方面的问题，一是了解了多径干扰的原理，根据这个原理进行处理解决；二是在很多线路可以尽量减少区间设备（撤除直放站）。既改善了网络质量也减少了设备投入和维护成本。 该案例还有一个原因没有确定，就是图中的两个直放站是否都有延时过长的问题，没有进行设备的测试验证。但从检测数据看，有这种可能性，即使在图5中也看到在经过K1384+600直放站后直到隧道口TA在才开始变化，而且这个直放站覆盖区TA值还是有些大。 案例9 外网反射多径我们GSM-R线路发现的多径都是我们直放站设备引起的，但在没有我们铁路直放站区间也发生多径干扰现象。 图6是兰新客专一个区间的上下行测试曲线。黑框的上部是上行的测试结果，下部是下行测试结果，覆盖电平都是一样的。可以看到，上行测试在切换完成后，TA值开始增加，约200m后开始不变直至在K2813+150处释放网络中断通信。  图6 首先看TA值，下行距YDD-YQB03基站4km的位置，TA值已经达到9。根据TA值在自由空间的变化要求，0.55km变化一个TA值，4km不应该超过8。另外看图6，在K2816+400和K2817+100处TA值较快速的变化。说明，在这两个位置有一个时延较长的信号为主要信号，TA值进行了变化。 在这个区间没有直放站设备，在掉话发生前该区间检测的通信质量通常在0级左右。 根据路局的反馈，兰新线在掉话发生前几个月正在进行GSM-R网络的改造。由于兰新线很多区间与兰新客专相距较近，在这些区间都采用与兰新客专共用基站的方式完成覆盖。图6所示区间与兰新线直线距离不到2km，也采用兰新客专的基站进行覆盖。在YDD-YQB03基站新添了两副天线分别指向兰新线的上下行，由于兰新线地势高于兰新客专，新增天线俯仰角为0度。 查看层三信令，下行信息都正常接收解码，上行在层三信令只能看到检测模块正常发送，效果如何不清楚。  图7 根据Google地图的GPS高程信息，兰新线路基高于兰新客专约10-20m，因此，在GSM-R的天线设置上俯仰角设为0度，水平指向兰新线。可以减小俯仰角或采用一副90度角的天线，改变指向兰新线的覆盖强度，也就是减小了反射强度。这样在切换时可以正常收到基站方向的信号而不是收到反射信号。都是最初的分析。 由于采用承载CSD数据的方式进行测试，可以从CSD指标中看到同样的现象。检测终端可以收到地面发出的接收效果数据（下行正常），从地面发出的结果看，在切换后地面连续发生错误（统计概率下降），在K2816+200后统计指标不再变化（收不到任何正确的信息了）。 从以上分析看，掉话原因主要是新增天线辐射的反射电波造成的延时信号强度大于直射波的强度（不知地形情况），在短时间内不能调整影响了信号质量。所有数据显示都与多径干扰现象一致，但该区间没有铁路GSM-R的直放站设备。路局维护人员深入现场进行了解，发现在兰新线旁有一个加气站，该处设置了一个公网直放站（见图7）。由于是一个宽频带的直放站，放大了铁路GSM-R的信号。 再看掉话区间的TA值变化，在切换后TA值就达到21，然后又开始上升达到25,不再变化直至掉话。在这个时间内下行数据都比较正常，因为下行测试模块都接收到正常的基站信号。但是上行移动台发送的信号是按照基站发出的延时要求发送信号，因此在基站端造成了时延干扰，使基站不能正确收到（虽然可以收到正常的信号，但只能解码TA值要求的时隙信号）。  图8 在路局协调下，公网直放站加装了滤波器，不再放大GSM-R信号，消除了干扰源，以后的测试该区间恢复正常。从图8的方框看到，原来出现的电平抬升也消除了，TA值也只有7满足空间波的延时距离，多径干扰得到解决。 从目前全路的GSM-R网络情况看，外网干扰和多径干扰是影响无线网络质量的两个重要方面。外网干扰可以通过提高自己的抗干扰能力，采用带滤波器的模块或加装滤波器来解决。多径干扰主要靠调整自己的网络结构来消除。由于没有实际的体验，不可能在设计阶段就一定能避免，因此开通前的调试就需要格外重视。 目前的技术发展也可以通过监测发现多径干扰现象，对监测数据进程分析，当多径干扰达到可能影响GSM-R网络通信的门限（载干比和时延）时及时进行调整。有了合适的监测手段，在调整过成中就可以知道调整效果，不让隐患留到列车运营时。 多径干扰案例分析连载结束，欢迎经常交流。 只要确实清楚了多径干扰相关机理，是可以解决的！！ |
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