地铁通信系统引入TD—LTE系统后的干扰分析研究

甘超莹

【摘要】 地铁信号覆盖工程为地铁运行提供了信号支撑，保证了地铁运行的安全、平稳。本文主要分析了引入TD-LTE系统后，对地鐵专用通信系统、民用通信系统可能存在的干扰情况，并计算了各通信系统间的干扰隔离度，希望在引入后能合理选用频段。

【关键词】 地铁通信系统 TD-LTE系统 引入干扰 分析研究

地铁通信系统包括了专用通信系统、民用通信系统。其中，日常公众通信的实现主要利用的是民用通信系统（2G/3G五大通信系统），地铁专用调度通信的实现依靠专用通信系统。由于发射机、接收机存在缺陷，频率不同的系统会出现共存干扰，如阻塞干扰、互调干扰、杂散干扰等。在引入了TD-LTE之后，地铁控制中心第一时间掌握列车行驶情况，乘客也可实时观看赛事、电视剧等咨询，有效的提升了地铁系统响应能力。但TD-LTE系统的引入也会造成系统间干扰。

一、系统间的干扰

互调干扰、阻塞干扰、杂散干扰是常见的系统间干扰类型。各干扰都有计算公式，需要在计算过后确定隔离度。比如，设计多系统时，想要系统正常运行，仅需确保处于接收机输入端的强干扰信号功率与系统阻塞电平更低的水平即可。以Pb为接收机阻塞电平指标，Po为干扰发射机输出功率：

Pb≥接收的干扰电平=Po-MCL

这时，接收机不会因干扰信号而受阻，系统间隔离度是：

MCL≥Po-Pb

二、民用通信间干扰

①计算杂散干扰隔离度后，得出民用通信系统间要对CDMA2000、WCDMA系统做隔离，以90dB为隔离度。②计算阻塞干扰隔离度后，需要对CDMA2000进行隔离，以73dB为隔离度。③计算互调干扰隔离度后，以23dB为各大系统之间的隔离度。综合计算互调干扰、阻塞、杂散隔离度后，得出了以90dB为民用通信系统间的隔离度。分析地铁民用通信系统规划设计，隔离措施以POI合路为主，即通过器件隔离，互调与杂散隔离度需要超过90dB。

三、专用通信系统、民用通信系统间的干扰

专用通信系统、民用通信系统在互调干扰方面以36dB为隔离度。90dB是专用通信系统受民用通信系统在阻塞干扰与杂散干扰上的最小隔离要求。因POI是民用通信系统设计方案，所以，完全能满足隔离要求。器件隔离能减轻民用通信系统受专用通信系统的干扰，器件主要安装在专用通信系统端。但是，安装实践中，并不能将干扰抑制设备安装于专用通信系统端。所以，不妨设计空间隔离办法。

四、民用通信系统防止专用通信系统的干扰隔离办法

分布系统式是集群通信的主要布放形式，见图1。

图 1

WLAN的布放方式有两种，第一是分布系统式，第二是AP的直接架设方式。具体可见图2。

图 2

因为未确定布放WLAN的方式，所以，不妨采取第二种布放方式进行隔离度的计算。

计算漏缆隔离距离的公式：

接收频段范围内的无线电波长为λ（m），发射天线和接收天线的垂直长度为dv（m），发射天线和接收天线间的垂直隔离度为Vi（dB）。

所以，民用通信系统和WLAN的间隔为1m，民用通信系统和集群通信系统的距离为.05m。其隔离度分别是82dB、68dB。针对DCS、CDMA2000、GSM系统，以POI合路处理信源信号后，再由馈线与漏缆连接，以9.5dB为信源与漏缆间的隔离度损耗。针对TD-LTE系统，功分处理信源信号，再与POI系统连接，并由馈线接入漏缆，以9.5dB为隔离度损耗。在WCDMA系统中，POI合路处理信源信号后，再由馈线接入漏缆，以6.5dB为隔离度损耗。在TETRA通信系统、民用通信系统间，设置的垂直隔离为0.5m。WLAN系统、民用系统系统间，空间垂直隔离为1m。

五、TD-LTE通信系统和WLAN间干扰

TD-LTE与WLAN间的干扰包括：基站间的干扰、终端间的干扰、基站和终端间的干扰。针对不同干扰类型，需采取不同规避办法。①TD-LTE基站与WLAN AP：杂散干扰，WLAN天线与漏缆的间距设置为1m；②WLAN终端与TD-LTE基站：杂散干扰，设置超过0.5m的间距；③WLAN AP与TD-LTE终端：WLAN AP受TD-LTE终端的杂散干扰，设置超过250m的间距。在TD-LTE基站采取二频段，同时加大杂散指标，确保2.2m的最小间距。④WLAN终端与TD-LTE终端：杂散干扰，场景恶劣时，可以降敏。在2.6GHz频段，TD-LTE终端加严41dB。

六、结语

如果WLAN基站受TD-LTE基站干扰，以90dB为POI系统隔离标准，这符号隔离指标。若TD-LTE受WLAN干扰，以1m为空间隔离标准，这符号系统隔离指标。在本文论述的移动TD-LTE系统中，共有2320MHz-2370MHz（上下行共用）、2570MHz-2620MHz（上下行共用）两种方案。在方案一种，TD-LTE与WLAN在2.3GHz频段的隔离要求以71m为准。在使用方案二的2.6GHz频段，二者的隔离要求为2.2m。本文在简述了系统间干扰隔离度之后，对各种干扰类型进行了分析，希望对今后的TD-LTE系统建设起到抛砖引玉的作用。