地鐵通信系統(tǒng)引入TD—LTE系統(tǒng)后的干擾分析研究

田偉

摘 要：我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷壯大，加速了城市化發(fā)展的步伐，地鐵交通也隨之獲得較快速度的發(fā)展?？墒敲鎸?duì)地鐵業(yè)務(wù)范圍的不斷的擴(kuò)大和乘客數(shù)量的逐漸上漲，對(duì)地鐵系統(tǒng)在通信性能方面提出了更高、更苛刻的要求，在地鐵工程當(dāng)中引進(jìn)TD-LTE系統(tǒng)勢(shì)在必行?；诖耍疚耐ㄟ^(guò)對(duì)引入TD-LTE系統(tǒng)后的干擾進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的解決措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵通信系統(tǒng)；TD-LTE系統(tǒng)；干擾分析；研究

隨著地鐵時(shí)代的來(lái)臨，乘客對(duì)于地鐵內(nèi)的通信質(zhì)量要求越來(lái)越高。如果在地鐵工程中引入TD-LTE系統(tǒng)，那么管理部門(mén)就能準(zhǔn)確掌握地鐵的運(yùn)行情況。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程仍然存在需要解決的問(wèn)題，只有采取有效的措施，才能夠保障地鐵的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

一、系統(tǒng)間的干擾

常見(jiàn)的系統(tǒng)間干擾類(lèi)型主要有阻塞干擾、互調(diào)干擾和雜散干擾。這三種干擾都有相應(yīng)的計(jì)算公式，進(jìn)而通過(guò)計(jì)算確定隔離度。例如，在進(jìn)行多系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，僅需確保處于接收機(jī)輸入端的強(qiáng)干擾信號(hào)功率低于系統(tǒng)阻塞電平即可。當(dāng)Po、Pb分別為干擾發(fā)射機(jī)輸出功率和接收機(jī)阻塞電平指標(biāo)時(shí)，Pb=Po-MCL≥接收到的干擾電平。在這種情況下，接收機(jī)的運(yùn)行不會(huì)因干擾信號(hào)的存在受到影響，系統(tǒng)間的隔離度為：MCL≥Po-Pb。

二、民用通信間的干擾

1、通過(guò)對(duì)雜散干擾隔離度的計(jì)算可知，民用通信系統(tǒng)間要對(duì)CDMA2000，WCDMA系統(tǒng)做隔離，以90dB為隔離度；2、通過(guò)對(duì)阻塞干擾隔離度的計(jì)算可知，需要對(duì)CDMA2000進(jìn)行隔離，以73dB為隔離度；3、通過(guò)對(duì)互調(diào)干擾隔離度的計(jì)算可知，以23dB為各大系統(tǒng)之間的隔離度。因此，綜合雜散、阻塞、互調(diào)干擾隔離度計(jì)算后，得出以90dB為民用通信系統(tǒng)間的隔離度。同時(shí)，在分析地鐵民用通信系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，其隔離措施要以POI合路為主，互調(diào)與雜散隔離度均需要超過(guò)90dBo-。

三、民用、專(zhuān)用通信系統(tǒng)間的干擾

經(jīng)計(jì)算可知，民用與專(zhuān)用通信系統(tǒng)二者之間的互調(diào)干擾隔離度為36dB。兩系統(tǒng)間存在的雜散干擾、阻塞干擾最小隔離度需求為90dB。POI為民用通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，因此它能夠滿(mǎn)足實(shí)際隔離需求。同時(shí)，通過(guò)將器件安裝于專(zhuān)用通信系統(tǒng)端，可以促進(jìn)民用通信系統(tǒng)干擾在一定程度上得到有效減輕，采用器件隔離方式可降低民用通信系統(tǒng)受到的干擾。這里特別指出，在安裝器件的過(guò)程中，不能使用干擾抑制設(shè)備。

四、避免民用通信系統(tǒng)受專(zhuān)用通信系統(tǒng)干擾的隔離措施

對(duì)于民用通信系統(tǒng)受專(zhuān)用通信系統(tǒng)干擾而言，一般情況下，地鐵專(zhuān)用通信系統(tǒng)以分布系統(tǒng)式作為集群通信的布放方式，而WLAN則以AP的直接架設(shè)式或分布系統(tǒng)式兩種方式進(jìn)行布放。由于沒(méi)有明確地鐵WLAN的具體布放方式，所以在進(jìn)行隔離度核算時(shí)應(yīng)該按照具有嚴(yán)格要求的第二種布放方式進(jìn)行分析和計(jì)算。漏纜隔離距離的計(jì)算公式為：Vi=64-20*lg（dv/λ），在公式中，Vi、dv分別為發(fā)射天線和接收天線間存在的垂直隔離度與垂直距離，λ為接收頻段范圍內(nèi)無(wú)線電波的波長(zhǎng)。因此，根據(jù)地鐵隧道民用通信系統(tǒng)特性，通過(guò)公式計(jì)算可以得出，民用通信系統(tǒng)與集群通信系統(tǒng)、WLAN之間存在的距離分別為0.5m、1m，二者實(shí)際隔離度分別為68dB、82dB。在GSM系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、CDMA2000系統(tǒng)中，對(duì)信源信號(hào)進(jìn)行POI合路處理之后，再通過(guò)饋線和漏纜實(shí)現(xiàn)相互連接，將9.5dB作為漏纜和信源之間的隔離度損耗；在TD-LTE系統(tǒng)中，對(duì)信源信號(hào)進(jìn)行功分處理后，再連接到POI系統(tǒng)中，通過(guò)饋線將漏纜接入，其隔離損耗也為是9.5dB；在WCDMA系統(tǒng)中，其隔離度損耗為6.5dB，在民用與WLAN系統(tǒng)之間，其空間垂直隔離距離為1m。

五、TD-LTE系統(tǒng)與WLAN系統(tǒng)間的干擾

1、WLAN系統(tǒng)與TD-LTE系統(tǒng)之間存在的干擾主要涉及基站之間的干擾、終端之間的干擾和終端與基站之間的干擾三種。根據(jù)干擾類(lèi)型的不同需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行規(guī)避。在TD-LTE基站與WLANAP之間存在的主導(dǎo)干擾為雜散干擾，主要規(guī)避措施為保持WLAN天線與漏纜之間的距離為1m；2、TD-LTE基站與WLAN終端的主導(dǎo)干擾為雜散干擾，主要規(guī)避措施為嚴(yán)格按照具體協(xié)議要求，保持二者之間的距離超過(guò)0.5m；TD-LTE終端與WLANAP之間存在的主導(dǎo)干擾為雜散干擾，有效的規(guī)避措施為保持二者之間的距離超過(guò)250m；在TD-LTE基站要對(duì)雜散指標(biāo)進(jìn)一步嚴(yán)格化，同時(shí)利用方案二頻段，保證二者之間的實(shí)際距離為2.2m；3、TD-LTE終端與WLAN終端的主導(dǎo)干擾為二者相互間的雜散干擾，有效規(guī)避措施為在TD-LTE終端使用2.6GHz頻段，當(dāng)TD-LTE終端處于2.6GHz雜散干擾中時(shí)，加嚴(yán)41dB，當(dāng)處于極端惡劣的環(huán)境下，可進(jìn)行合理的降敏。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，TD-LTE基站對(duì)WLAN基站產(chǎn)生干擾時(shí)，利用POI系統(tǒng)的應(yīng)用可有實(shí)現(xiàn)90dB的隔離，同時(shí)干擾隔離要求可以得到完全滿(mǎn)足。通過(guò)對(duì)地鐵通信系統(tǒng)引入TD-LTE系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾的深入分析，明確相關(guān)隔離度，可以為T(mén)D-LTE系統(tǒng)的建設(shè)提供更多可靠參考依據(jù)，促進(jìn)該系統(tǒng)更好的發(fā)揮作用。

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