地鐵通信系統引入TD—LTE系統后的干擾分析研究

甘超瑩

【摘要】 地鐵信號覆蓋工程為地鐵運行提供了信號支撐，保證了地鐵運行的安全、平穩。本文主要分析了引入TD-LTE系統后，對地鐵專用通信系統、民用通信系統可能存在的干擾情況，并計算了各通信系統間的干擾隔離度，希望在引入后能合理選用頻段。

【關鍵詞】 地鐵通信系統 TD-LTE系統 引入干擾 分析研究

地鐵通信系統包括了專用通信系統、民用通信系統。其中，日常公眾通信的實現主要利用的是民用通信系統（2G/3G五大通信系統），地鐵專用調度通信的實現依靠專用通信系統。由于發射機、接收機存在缺陷，頻率不同的系統會出現共存干擾，如阻塞干擾、互調干擾、雜散干擾等。在引入了TD-LTE之后，地鐵控制中心第一時間掌握列車行駛情況，乘客也可實時觀看賽事、電視劇等咨詢，有效的提升了地鐵系統響應能力。但TD-LTE系統的引入也會造成系統間干擾。

一、系統間的干擾

互調干擾、阻塞干擾、雜散干擾是常見的系統間干擾類型。各干擾都有計算公式，需要在計算過后確定隔離度。比如，設計多系統時，想要系統正常運行，僅需確保處于接收機輸入端的強干擾信號功率與系統阻塞電平更低的水平即可。以Pb為接收機阻塞電平指標，Po為干擾發射機輸出功率：

Pb≥接收的干擾電平=Po-MCL

這時，接收機不會因干擾信號而受阻，系統間隔離度是：

MCL≥Po-Pb

二、民用通信間干擾

①計算雜散干擾隔離度后，得出民用通信系統間要對CDMA2000、WCDMA系統做隔離，以90dB為隔離度。②計算阻塞干擾隔離度后，需要對CDMA2000進行隔離，以73dB為隔離度。③計算互調干擾隔離度后，以23dB為各大系統之間的隔離度。綜合計算互調干擾、阻塞、雜散隔離度后，得出了以90dB為民用通信系統間的隔離度。分析地鐵民用通信系統規劃設計，隔離措施以POI合路為主，即通過器件隔離，互調與雜散隔離度需要超過90dB。

三、專用通信系統、民用通信系統間的干擾

專用通信系統、民用通信系統在互調干擾方面以36dB為隔離度。90dB是專用通信系統受民用通信系統在阻塞干擾與雜散干擾上的最小隔離要求。因POI是民用通信系統設計方案，所以，完全能滿足隔離要求。器件隔離能減輕民用通信系統受專用通信系統的干擾，器件主要安裝在專用通信系統端。但是，安裝實踐中，并不能將干擾抑制設備安裝于專用通信系統端。所以，不妨設計空間隔離辦法。

四、民用通信系統防止專用通信系統的干擾隔離辦法

分布系統式是集群通信的主要布放形式，見圖1。

圖 1

WLAN的布放方式有兩種，第一是分布系統式，第二是AP的直接架設方式。具體可見圖2。

圖 2

因為未確定布放WLAN的方式，所以，不妨采取第二種布放方式進行隔離度的計算。

計算漏纜隔離距離的公式：

接收頻段范圍內的無線電波長為λ（m），發射天線和接收天線的垂直長度為dv（m），發射天線和接收天線間的垂直隔離度為Vi（dB）。

所以，民用通信系統和WLAN的間隔為1m，民用通信系統和集群通信系統的距離為.05m。其隔離度分別是82dB、68dB。針對DCS、CDMA2000、GSM系統，以POI合路處理信源信號后，再由饋線與漏纜連接，以9.5dB為信源與漏纜間的隔離度損耗。針對TD-LTE系統，功分處理信源信號，再與POI系統連接，并由饋線接入漏纜，以9.5dB為隔離度損耗。在WCDMA系統中，POI合路處理信源信號后，再由饋線接入漏纜，以6.5dB為隔離度損耗。在TETRA通信系統、民用通信系統間，設置的垂直隔離為0.5m。WLAN系統、民用系統系統間，空間垂直隔離為1m。

五、TD-LTE通信系統和WLAN間干擾

TD-LTE與WLAN間的干擾包括：基站間的干擾、終端間的干擾、基站和終端間的干擾。針對不同干擾類型，需采取不同規避辦法。①TD-LTE基站與WLAN AP：雜散干擾，WLAN天線與漏纜的間距設置為1m；②WLAN終端與TD-LTE基站：雜散干擾，設置超過0.5m的間距；③WLAN AP與TD-LTE終端：WLAN AP受TD-LTE終端的雜散干擾，設置超過250m的間距。在TD-LTE基站采取二頻段，同時加大雜散指標，確保2.2m的最小間距。④WLAN終端與TD-LTE終端：雜散干擾，場景惡劣時，可以降敏。在2.6GHz頻段，TD-LTE終端加嚴41dB。

六、結語

如果WLAN基站受TD-LTE基站干擾，以90dB為POI系統隔離標準，這符號隔離指標。若TD-LTE受WLAN干擾，以1m為空間隔離標準，這符號系統隔離指標。在本文論述的移動TD-LTE系統中，共有2320MHz-2370MHz（上下行共用）、2570MHz-2620MHz（上下行共用）兩種方案。在方案一種，TD-LTE與WLAN在2.3GHz頻段的隔離要求以71m為準。在使用方案二的2.6GHz頻段，二者的隔離要求為2.2m。本文在簡述了系統間干擾隔離度之后，對各種干擾類型進行了分析，希望對今后的TD-LTE系統建設起到拋磚引玉的作用。