轨道交通无线通信干扰测试方法及装置与流程

1.本发明属于无线通信技术领域，特别是涉及轨道交通中的无线通信技术领域，具体为一种轨道交通无线通信干扰测试方法及装置。


背景技术：

2.轨道交通无线通信包含专有业务通信与公众业务通信多种系统，为了保证无线信号的良好覆盖及监控通信频带内是否存在其他干扰信号，需要定期沿线对多个无线频段的信号开展巡检。其中，专有业务通信一般使用lte-m轨交专网，其工作在1785m-1805m。在列车实际运行期间，在专网频带上下存在其他运营商的通信频带，发射机存在一定的带外辐射和旁瓣效应，使得信号泄漏到1785-1805m频带上，另外，接收机滤波特性不完美，也会将邻信道部分信号和目标段信号一起接收，会造成信号接收带内外阻塞，当邻频信号干扰达到一定程度，会严重影响列车通信安全。现有的现场测试方法是：开启邻频通信设备使其工作在最大功率，开启列车lte系统并在干扰附近慢速移动车体，寻找最大干扰地点，然后测试lte邻信道干扰功率比。主要的缺点是发现干扰后，难以确定干扰源真正的位置，需要进一步用其他手段调查。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种轨道交通无线通信干扰测试方法及装置，用于产生与临频基站同样的干扰信号，以检测lte系统在干扰下的邻信道干扰功率比。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明的实施例提供一种轨道交通无线通信干扰测试装置，包括：调节模块、射频模块以及电源模块；其中：所述电源模块为所述调节模块和所述射频模块进行供电；所述调节模块为所述射频模块配置调节参数；所述射频模块包括：控制器、射频发生器、功率调节器以及天线单元；所述控制器与所述调节模块相连，从所述调节模块接收所述调节参数，并基于所述调节参数向所述射频发生器和所述功率调节器发出控制信息；所述射频发生器与所述控制器相连，基于所述控制器的控制信息产生lte邻频宽带信号；所述功率调节器分别与所述控制器和所述射频发生器相连，基于所述控制器的控制信息对所述lte邻频宽带信号进行调节，并输出调节后的所述lte邻频宽带信号到所述天线单元；所述天线单元将接收到的lte邻频宽带信号发射出去。
5.于本技术的一实施例中，所述调节模块包括调节面板。
6.于本技术的一实施例中，所述调节参数包括环境类型、干扰源类型、带宽、水平距离、垂直高度、来波方向、功率中的多种组合。
7.于本技术的一实施例中，所述环境类型为隧道、地面；干扰源类型为邻频干扰系统名称；水平距离为现场列车车载终端与干扰源之间的水平距离；垂直高度为现场列车车载终端与干扰源之间的垂直高度；来波方向为最大干扰时刻干扰源天线与车载终端天线主方向的夹角。
8.于本技术的一实施例中，所述控制器基于所述调节参数获取用于控制所述射频发生器的控制信息包括：以查表方式获取射频频率、信号调制方式以及带宽；所述控制器基于所述射频频率、所述信号调制方式以及所述带宽控制所述射频发生器产生lte邻频宽带信号。
9.于本技术的一实施例中，所述控制器基于所述调节参数获取用于控制所述功率调节器的控制信息包括：基于环境类型、水平距离、垂直高度获取信道衰减信号，并基于环境类型和来波方向调整所述信道衰减信号；所述控制器将调整后的信道衰减信号输出到所述功率调节器。
10.于本技术的一实施例中，所述天线单元中的天线基于不同的邻频频率和不同的辐射角进行配置。
11.本发明的实施例还提供一种轨道交通无线通信干扰测试方法，包括：配置调节参数；基于所述调节参数生成控制射频发生器和功率调节器的控制信息；所述射频发生器基于所述控制器的控制信息产生lte邻频宽带信号；所述功率调节器基于所述控制信息对所述lte邻频宽带信号进行调节；发射调节后的所述lte邻频宽带信号。
12.于本技术的一实施例中，所述调节参数包括环境类型、干扰源类型、带宽、水平距离、垂直高度、来波方向、功率中的多种组合；所述环境类型为隧道、地面；干扰源类型为邻频干扰系统名称；水平距离为现场列车车载终端与干扰源之间的水平距离；垂直高度为现场列车车载终端与干扰源之间的垂直高度；来波方向为最大干扰时刻干扰源天线与车载终端天线主方向的夹角。
13.于本技术的一实施例中，所述基于所述调节参数生成控制射频发生器的控制信息包括：以查表方式获取射频频率、信号调制方式以及带宽；基于所述调节参数生成控制功率调节器的控制信息包括：基于环境类型、水平距离、垂直高度获取信道衰减信号，并基于环境类型和来波方向调整所述信道衰减信号。
14.如上所述，本发明的轨道交通无线通信干扰测试方法及装置，具有以下有益效果：
15.本发明无须开动列车，将装置放置在列车天线附近特定距离点上，调节装置面板上参数就能产生与邻频基站同样的干扰信号，实现对lte系统的干扰，用于现场检测lte系统在干扰下的邻信道干扰功率比，大大简化操作，节省开销，降低成本。
附图说明
16.图1显示为本发明的轨道交通无线通信干扰测试装置的整体原理结构框图。
17.图2显示为本发明的轨道交通无线通信干扰测试装置的测试流程图。
18.图3显示为本发明的轨道交通无线通信干扰测试方法的整体流程示意图。
19.元件标号说明
20.100
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轨道交通无线通信干扰测试装置
21.110
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电源模块
22.120
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调节模块
23.121
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调节面板
24.130
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射频模块
25.131
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控制器
26.132
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射频发生器
27.133
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功率调节器
28.134
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天线单元
29.s100～s500
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步骤
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
32.本实施例的目的在于提供一种轨道交通无线通信干扰测试方法及装置，用于产生与临频基站同样的干扰信号，以检测lte系统在干扰下的邻信道干扰功率比。
33.以下将详细阐述本实施例的轨道交通无线通信干扰测试方法及装置的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的轨道交通无线通信干扰测试方法及装置。
34.如图1所示，本实施例提供一种轨道交通无线通信干扰测试装置100，该轨道交通无线通信干扰测试装置100包括：调节模块120、射频模块130以及电源模块110。
35.于本实施例中，所述电源模块110为所述调节模块120和所述射频模块130进行供电。
36.于本实施例中，所述调节模块120为所述射频模块130配置调节参数。具体地，于本实施例中，所述调节模块120包括调节面板121。
37.其中，于本实施例中，所述调节参数包括环境类型、干扰源类型、带宽、水平距离、垂直高度、来波方向、功率中的多种组合。
38.更进一步地，于本实施例中，所述环境类型为隧道、地面；干扰源类型为邻频干扰系统名称；水平距离为现场列车车载终端与干扰源之间的水平距离；垂直高度为现场列车车载终端与干扰源之间的垂直高度；来波方向为最大干扰时刻干扰源天线与车载终端天线主方向的夹角。
39.于本实施例中，所述射频模块130包括：控制器131、射频发生器132、功率调节器133以及天线单元134。其中，所述控制器131与所述调节模块120相连，从所述调节模块120接收所述调节参数，并基于所述调节参数向所述射频发生器132和所述功率调节器133发出控制信息；所述射频发生器132与所述控制器131相连，基于所述控制器131的控制信息产生lte邻频宽带信号；所述功率调节器133分别与所述控制器131和所述射频发生器132相连，基于所述控制器131的控制信息对所述lte邻频宽带信号进行调节，并输出调节后的所述lte邻频宽带信号到所述天线单元134；所述天线单元134将接收到的lte邻频宽带信号发射
出去。
40.于本实施例中，所述控制器131基于所述调节参数获取用于控制所述射频发生器132的控制信息包括：以查表方式获取射频频率、信号调制方式以及带宽；所述控制器131基于所述射频频率、所述信号调制方式以及所述带宽控制所述射频发生器132产生lte邻频宽带信号。
41.于本实施例中，所述控制器131基于所述调节参数获取用于控制所述功率调节器133的控制信息包括：基于环境类型、水平距离、垂直高度获取信道衰减信号，并基于环境类型和来波方向调整所述信道衰减信号；所述控制器131将调整后的信道衰减信号输出到所述功率调节器133。
42.于本实施例中，所述天线单元134中的天线基于不同的邻频频率和不同的辐射角进行配置。
43.本实施例中，如图2所示，将轨道交通无线通信干扰测试装置100安装在指定位置，然后根据安装的位置获得各项参数数据，根据获得的参数数据，调节调节模块120的参数，根据调节模块120的参数，射频模块130发射并调节信号。
44.进一步地，根据调节模块120的参数，射频模块130发射并调节信号，具体包括：控制单元接收调节模块120的参数，并向射频单元和功率调节单元发出控制信息；射频单元接收控制单元发出的控制信号，产生lte邻频宽带信号；功率调节单元接收控制单元发出的控制信号，对射频单元产生的lte邻频宽带信号进行调节。
45.本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100兼有干扰源与智能信道仪功能，用于轨道交通lte系统邻信道干扰功率比测试。将本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100放置在列车天线附近特定距离点上，产生与邻频基站同样的干扰信号，用于现场检测lte系统在干扰下的邻信道干扰功率比。
46.本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100，无须开动列车，只需将装置放在车载终端近处，调节装置面板上参数就能产生相应的邻频信号实施对lte的干扰，大大简化操作，节省开销。
47.以下对本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100的使用过程进一步详细说明。
48.调节面板121上设置环境类型、干扰源的频率、带宽、水平距离、垂直高度、来波方向、功率等调节旋钮。电源模块110用来产生装置所需的直流电源。其中，环境类型标注为隧道、地面，干扰源类型标注为邻频干扰系统名称、水平距离为现场列车车载终端与干扰源之间的水平距离、垂直高度为现场列车车载终端与干扰源之间的垂直高度、来波方向为最大干扰时刻干扰源天线与车载终端天线主方向的夹角。
49.控制器131接收调节面板121的信息，通过查表和计算向射频发生器132和功率调节器133发出控制信息。射频发生器132受控于控制器131，产生lte邻频宽带信号。功率调节器133受控于控制器131，对lte邻频宽带信号的功率进行调节。天线接口用于连接功率调节器133与天线。所述天线根据不同的邻频频率和不同的辐射角配置。
50.控制器131依据通信系统的标准将控制面板传来的干扰源数据转换为频率、带宽、调制方式等参数用以控制射频发生器132产生标准干扰信号。控制器131依据电磁波在空间传输的规律，将面板传来的环境类型、水平距离、垂直高度、来波方向等数据转换为信道参
数控制功率调节器133。功率调节器133产生lte邻频宽带信号，通过天线接口、配套天线将无线电信号发射出去。
51.一、本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100应用于现场测试方案：
52.针对地面轨道交通线路旁架设gsm1800m系统的邻频干扰，若系统属于中国移动2g，则其频率设置为：上行/下行：1710-1720mhz/1805-1815mhz，其中对lte-m的频段1785-1805mhz造成的干扰是下行1805-1815mhz。通过进行如下操作，可以检测gsm1800m系统基站的干扰对轨道交通lte通信系统业务信息流的影响：
53.1)在调节面板121上环境类型设置一档：“地面”。
54.2)在调节面板121上干扰源类型设置一档：“中国移动gsm1800m”。
55.3)在控制器131接收调节面板121的干扰源频率信息，并向射频发生器132和功率调节器133发出控制信息。射频发生器132受控于控制器131，产生1805-1815mhz宽带信号。
56.4)测量得到基站距离轨道中心水平为50m，调节面板121上水平距离设置为50。
57.5)测量得到基站垂直与轨道面的高度为20m，调节面板121上垂直高度设置为20。
58.6)测量得到基站垂直与轨道面的高度为20m，调节面板121上垂直高度设置为20。
59.7)为了试验最大干扰，基站来波方向为垂直轨道，调节面板121上基站来波方向为0。
60.8)假设中国移动gsm1800m基站发射的标称功率为46dbm，则调节面板121上功率设置为46。
61.9)调节面板121的其他旋钮设置为缺省值。
62.10)控制器131依据电磁波在空间传输的规律，预先根据电磁场在空间传播损耗的公式固化了信道衰减的基本算法，将面板传来的功率、水平距离、垂直高度、来波方向等数据转换为信道参数控制功率调节器133。此时装置发出的干扰信号与实际中国移动gsm1800m基站下行信号相同。
63.11)装置放置在列车天线附近5m的标准距离，安装全向天线，开启装置，发出与邻频基站同样的干扰信号。
64.12)按照列车lte-m原有的操作步骤开启车载lte终端，加载cbtc传输业务。
65.13)按照原有lte-m承载业务时的网络监测方法，检测lte系统在干扰下的邻信道干扰功率比。
66.二、本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100应用于实验室测试方案：
67.针对地面轨道交通线路旁架设gsm1800m系统的邻频干扰，若系统属于中国移动2g，则其频率设置为：上行/下行：1710-1720mhz/1805-1815mhz，其中对lte-m的频段1785-1805mhz造成的干扰是下行1805-1815mhz.
68.通过进行如下操作，可以检测该系统基站干扰轨道交通lte通信时对业务信息流的影响：
69.1)至10)同上述应用于现场测试方案中的1)至10)。
70.11)装置放置在实验室，用射频短接线与固定衰减器连接装置与车载lte终端，开启装置。
71.12)按照列车lte-m原有的操作步骤开启车载lte终端，加载cbtc传输业务。
72.13)按照原有lte-m承载业务时的网络监测方法，检测lte系统在干扰下的邻信道
干扰功率比。
73.本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100具有干扰源与智能信道仪功能，用于轨道交通lte系统邻信道干扰功率比测试，本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100放置在列车天线附近特定距离点上，产生与邻频基站同样的干扰信号，用于现场检测lte系统在干扰下的邻信道干扰功率比。本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100的放置在实验室使用时，将装置的天线端口连接到lte车载天线端口，产生与邻频基站同样的干扰信号，用于实验室检测lte系统在干扰下的邻信道干扰功率比。控制器131依据通信系统的标准将面板传来的扰源数据转换为频率、带宽、调制方式等参数用以控制射频发生器132产生标准干扰信号。控制器131依据电磁波在空间传输的规律，将控制面板传来的环境类型、水平距离、垂直高度、来波方向等数据转换为信道参数控制功率调节器133。
74.使用本实施例的轨道交通无线通信干扰测试装置100，无须开动列车，只需将轨道交通无线通信干扰测试装置100放在车载终端近处，调节控制面板上参数就能产生相应的邻频信号实施对lte的干扰，大大简化操作，节省开销，降低成本。
75.如图3所示，本实施例还提供一种轨道交通无线通信干扰测试方法，包括：
76.步骤s100，配置调节参数；
77.步骤s200，基于所述调节参数生成控制射频发生器132和功率调节器133的控制信息；
78.步骤s300，所述射频发生器132基于所述控制器131的控制信息产生lte邻频宽带信号；
79.步骤s400，所述功率调节器133基于所述控制信息对所述lte邻频宽带信号进行调节；
80.步骤s500，发射调节后的所述lte邻频宽带信号。
81.其中，于本实施例中，所述调节参数包括环境类型、干扰源类型、带宽、水平距离、垂直高度、来波方向、功率中的多种组合；所述环境类型为隧道、地面；干扰源类型为邻频干扰系统名称；水平距离为现场列车车载终端与干扰源之间的水平距离；垂直高度为现场列车车载终端与干扰源之间的垂直高度；来波方向为最大干扰时刻干扰源天线与车载终端天线主方向的夹角。
82.于本实施例中，所述基于所述调节参数生成控制射频发生器132的控制信息包括：以查表方式获取射频频率、信号调制方式以及带宽；基于所述调节参数生成控制功率调节器133的控制信息包括：基于环境类型、水平距离、垂直高度获取信道衰减信号，并基于环境类型和来波方向调整所述信道衰减信号。
83.本实施例中轨道交通无线通信干扰测试方法的实现原理与上述轨道交通无线通信干扰测试装置100的实现原理相同，相同的技术特征不再赘述。
84.综上所述，本发明无须开动列车，将装置放置在列车天线附近特定距离点上，调节装置面板上参数就能产生与邻频基站同样的干扰信号，实现对lte系统的干扰，用于现场检测lte系统在干扰下的邻信道干扰功率比，大大简化操作，节省开销，降低成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
85.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因
此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种轨道交通无线通信干扰测试装置，其特征在于，包括：调节模块、射频模块以及电源模块；其中：所述电源模块为所述调节模块和所述射频模块进行供电；所述调节模块为所述射频模块配置调节参数；所述射频模块包括：控制器、射频发生器、功率调节器以及天线单元；所述控制器与所述调节模块相连，从所述调节模块接收所述调节参数，并基于所述调节参数向所述射频发生器和所述功率调节器发出控制信息；所述射频发生器与所述控制器相连，基于所述控制器的控制信息产生lte邻频宽带信号；所述功率调节器分别与所述控制器和所述射频发生器相连，基于所述控制器的控制信息对所述lte邻频宽带信号进行调节，并输出调节后的所述lte邻频宽带信号到所述天线单元；所述天线单元将接收到的lte邻频宽带信号发射出去。2.根据权利要求1所述的轨道交通无线通信干扰测试装置，其特征在于，所述调节模块包括调节面板。3.根据权利要求1或2所述的轨道交通无线通信干扰测试装置，其特征在于，所述调节参数包括环境类型、干扰源类型、带宽、水平距离、垂直高度、来波方向、功率中的多种组合。4.根据权利要求3所述的轨道交通无线通信干扰测试装置，其特征在于，所述环境类型为隧道、地面；干扰源类型为邻频干扰系统名称；水平距离为现场列车车载终端与干扰源之间的水平距离；垂直高度为现场列车车载终端与干扰源之间的垂直高度；来波方向为最大干扰时刻干扰源天线与车载终端天线主方向的夹角。5.根据权利要求1所述的轨道交通无线通信干扰测试装置，其特征在于，所述控制器基于所述调节参数获取用于控制所述射频发生器的控制信息包括：以查表方式获取射频频率、信号调制方式以及带宽；所述控制器基于所述射频频率、所述信号调制方式以及所述带宽控制所述射频发生器产生lte邻频宽带信号。6.根据权利要求1所述的轨道交通无线通信干扰测试装置，其特征在于，所述控制器基于所述调节参数获取用于控制所述功率调节器的控制信息包括：基于环境类型、水平距离、垂直高度获取信道衰减信号，并基于环境类型和来波方向调整所述信道衰减信号；所述控制器将调整后的信道衰减信号输出到所述功率调节器。7.根据权利要求1所述的轨道交通无线通信干扰测试装置，其特征在于，所述天线单元中的天线基于不同的邻频频率和不同的辐射角进行配置。8.一种轨道交通无线通信干扰测试方法，其特征在于，包括：配置调节参数；基于所述调节参数生成控制射频发生器和功率调节器的控制信息；所述射频发生器基于所述控制器的控制信息产生lte邻频宽带信号；所述功率调节器基于所述控制信息对所述lte邻频宽带信号进行调节；发射调节后的所述lte邻频宽带信号。9.根据权利要求8所述的轨道交通无线通信干扰测试方法，其特征在于，所述调节参数包括环境类型、干扰源类型、带宽、水平距离、垂直高度、来波方向、功率中的多种组合；所述
环境类型为隧道、地面；干扰源类型为邻频干扰系统名称；水平距离为现场列车车载终端与干扰源之间的水平距离；垂直高度为现场列车车载终端与干扰源之间的垂直高度；来波方向为最大干扰时刻干扰源天线与车载终端天线主方向的夹角。10.根据权利要求8所述的轨道交通无线通信干扰测试方法，其特征在于，所述基于所述调节参数生成控制射频发生器的控制信息包括：以查表方式获取射频频率、信号调制方式以及带宽；基于所述调节参数生成控制功率调节器的控制信息包括：基于环境类型、水平距离、垂直高度获取信道衰减信号，并基于环境类型和来波方向调整所述信道衰减信号。

技术总结
本发明提供一种轨道交通无线通信干扰测试方法及装置，所述装置包括：调节模块、射频模块以及电源模块；其中：调节模块为射频模块配置调节参数；射频模块包括：控制器、射频发生器、功率调节器以及天线单元；控制器从调节模块接收所述调节参数，并基于调节参数向射频发生器和功率调节器发出控制信息；射频发生器基于控制器的控制信息产生LTE邻频宽带信号；功率调节器基于控制器的控制信息对LTE邻频宽带信号进行调节，并输出调节后的LTE邻频宽带信号到天线单元；天线单元将接收到的LTE邻频宽带信号发射出去。本发明无须开动列车，产生与邻频基站同样的干扰信号，实现对LTE系统的干扰，大大简化操作，节省开销，降低成本。降低成本。降低成本。


技术研发人员：赵晓蓉 张健丰 范景祥 刘明荐 周亦峰 李士寒 李振国 郑国莘
受保护的技术使用者：上海中铁通信信号测试有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/8